2016년 9월 1일
여기서는 프로토콜 인간의 정신 물리학 적 방법을 이용하여 진동을 검출 임계 값과 촉각 시력을 결정하기 위해 제시한다.
이 정신물리학적 절차의 전반적인 목표는 촉각 공간 예민도에서 진동 감지 임계값을 결정하는 것입니다. 이 방법은 생리학을 통해 감각 의학, 특히 촉각에 관한 매우 흥미로운 질문들에 답하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 방법의 주요 장점은 개인의 기계적 감각 프로파일에 대한 정량적 정보를 얻을 수 있다는 것이며, 이 정보는 임상 진단과 기초 연구 모두에 활용될 수 있습니다.
우리는 먼저 사람의 촉각 특성이 유전되는지 테스트하기 위해 쌍둥이 연구에 이 방법을 적용했습니다. 절차 묘사와 우리가 사용하는 적응형 방법이 복잡하기 때문에, 이 방법에 대한 시각적 시연이 매우 중요합니다. 40 cm by 80 cm 크기의 매끄러운 표면 보드를 테이블 위에 놓아 장치 구성 요소를 조립하기 시작하십시오.
그런 다음, 이 보드 위에 황동 바를 놓습니다. 그 후, 컨트롤러 유닛을 준비합니다. 다음으로, 응답 박스와 모니터 장치를 데이터 획득 시스템에 연결합니다.
그 다음, 맞춤 제작된 자극 프로브를 압전 액추에이터의 가동부에 나사로 고정합니다. 마지막으로 프로브가 장착된 압전 액추에이터를 밸런스 황동 바에 설치합니다. 피험자를 조용한 방으로 안내하여 장치 근처에 앉히는 것으로 시작하십시오.
피험자에게 검사 절차에 대해 설명하고 서면 동의서에 서명하도록 합니다. 그런 다음, 피험자의 팔을 보드 위에 올리고 새끼손가락에 의료용 도우를 덧대어 움직임을 최소화합니다. 이어서 보드 위에 황동 바를 놓고 수평계를 사용하여 검사하는 손의 새끼손가락 손톱 밑 부분에 프로브를 수평으로 배치합니다.
원형 평면 프로브의 가장자리가 피부에 닿지 않도록 주의하십시오. 테스트를 시작하기 전, 피험자가 진동을 느낄 때까지 진폭을 조절하여 인지하기 쉬운 진동 자극과 어려운 진동 자극을 모두 제시함으로써 절차를 충분히 이해했는지 확인하십시오. 그런 다음, 업-다운 적응법(up-down adaptive method)을 적용한 이지선다 강제 선택 절차(two alternative forced-choice procedure) 스크립트를 실행하여 테스트를 시작하십시오.
각 시행마다, 피험자 앞의 화면에 1 또는 2로 시각적으로 표시되는 두 구간 중 하나에서 진동 자극을 무작위로 제공합니다. 피험자에게 응답 상자의 숫자 1 또는 2를 눌러 첫 번째 또는 두 번째 구간 중 어디에서 진동 자극이 나타났는지 표시하도록 요청하십시오. 자극이 제시된 시점이 확실하지 않은 경우 피험자가 추측하여 응답하도록 합니다.
총 6회에서 9회의 시행을 완료하고, 하나의 진폭 수준에서 동일한 진동 자극을 최소 6회 연속으로 반복하십시오. 모든 응답이 정답일 경우, 다음 시행 시리즈에서는 자극 강도 수준을 낮추십시오. 적응형 방법의 결정 규칙에 따라, 피험자가 시행 시리즈에서 오류를 범할 경우 동일한 자극 강도에서 더 많은 시행을 부여하십시오.
자극이 최소 5회 이상의 시행에서 정확하게 식별되고, 2회 미만으로 오답이 발생한 경우 자극 강도를 낮춥니다. 피험자가 한 시행 시리즈에서 2회의 오답을 기록하거나, 1회 초과의 오답과 5회 미만의 정답을 기록한 경우 자극 수준을 높입니다. 자극 강도의 방향이 변경된 시점을 반전점으로 기록합니다.
반전 지점 번호에 따라 자극 강도를 변경하십시오. 예를 들어, 세 번째 반전 지점 이전에는 강도를 4단계 변경하십시오. 또는 세 번째 반전 지점에서 강도를 2단계 변경하십시오.
그렇지 않은 경우, 한 단계씩 조정합니다. 피험자가 총 8회의 반전을 완료하면 테스트를 종료합니다. 마지막으로, 마지막 6회 반전의 자극 진폭 값의 중앙값을 구하여 진동 감지 임계값(VDT)을 계산합니다.
먼저 온도가 20~30°C로 설정된 조용한 방에서 피험자에게 과제에 대한 안내를 제공하십시오. 다음으로, 차폐 안경을 사용하여 피험자의 눈을 가립니다. 우세손의 손바닥이 위를 향하도록 테이블 위에 놓습니다.
각 시행마다 촉각 예민도 큐브(TAC)를 두 가지 격자 방향 중 하나로 손가락 끝 패드에 접촉시킵니다. 손가락의 장축과 수직 또는 수평으로 정렬하십시오. TAC의 격자가 큐브의 전체 무게가 손가락에 실리도록 하여 손가락 끝 패드에 2초 동안 접촉시키십시오.
그 다음, 피험자에게 큐브를 손가락에서 제거하기 전 정렬 방향을 판별하도록 요청하십시오. 6.0 밀리미터의 가장 큰 격자부터 시작하며, 방향을 두 번 정확하게 식별하면 격자 너비를 줄이십시오. 그런 다음, 그다음으로 작은 너비를 테스트하고 피험자가 잘못된 응답을 할 때까지 이 단계 규칙을 계속 적용하십시오.
그런 다음, 이 격자 너비를 반전점으로 기록합니다. 너비의 두 방향이 다시 정확하게 판별될 때까지 격자 너비를 다시 단계적으로 증가시킵니다. 마지막으로, 13회의 반전이 완료되면 테스트를 종료하고, 마지막 10회 반전의 격자 너비 중앙값을 구해 촉각 격자 방향 역치를 계산합니다.
여기 125 Hz에서의 진동 감지 역치를 결정하기 위한 전형적인 테스트 세션이 제시되어 있습니다. 자극 강도를 낮추기 위해서는 최소 6회의 연속적인 정답 응답이 필요합니다. 또한, 자극 강도의 방향이 바뀌는 지점은 시행 시리즈 경로의 반전점으로 표시되며, 이때는 최소 2회의 오답 응답이 필요합니다.
반전 횟수가 3회 미만일 때는 자극 강도를 4단계씩 변경하고, 세 번째 반전 시에는 2단계씩, 마지막으로는 1단계씩 변경하여 최종적으로 임계값을 결정합니다. 각 시행이 수직 및 수평의 두 가지 자극으로 구성되는 촉각 큐브 실험의 경우, 임계값은 마지막 10개 반전 지점의 격자 너비 중앙값인 1.6 millimeters입니다. 이 기법을 숙달하여 적절하게 수행한다면 약 30분 내에 완료할 수 있습니다.
이 영상을 시청하신 후에는 인간의 진동 감지 임계값과 촉각 예민도를 측정하는 방법에 대해 충분히 이해하실 수 있을 것입니다.
전체 스크립트를 보고 수천 개의 과학 동영상에 액세스하세요
본 논문은 정신물리학적 방법을 사용하여 진동 검출 임계값과 촉각 예민도를 결정하는 프로토콜을 제시합니다. 논의된 방법들은 기계적 감각 프로파일에 대한 정량적 통찰을 제공하며, 이는 임상 진단과 기초 연구 모두에 매우 유용합니다.
진동 감지 임계값과 촉각 공간 분해능의 정량적 측정은 피험자의 기계적 감각 기능을 정밀하게 특성화할 수 있게 합니다. 이러한 정신물리학적 테스트는 감각 신경과학 포트폴리오 내에서 초기 단계의 타겟 검증 및 기전적 리스크 감소를 위한 실행 가능한 데이터를 제공합니다. 표준화된 임계값 결과물은 촉각 및 감각 장애 프로그램의 발견 단계부터 전임상 연구에 이르기까지 중개 연구의 연속성을 지원합니다.
이러한 정신물리학적 절차는 초기 발견과 전임상 연구의 접점에서 통합되어, 감각 신경과학의 가설 검증 및 경로 규명을 위한 표준화된 엔드포인트를 제공합니다.