1 september 2016
Hier presenteren we protocollen om trillingen detectie drempels en tactiele scherpte te bepalen met behulp van psychofysische methoden in de mens.
Het algemene doel van deze psychofysische procedure is om de drempel voor trillingsdetectie in tactiele ruimtelijke scherpte te bepalen. Deze methode kan ons helpen om enkele interessante vragen te stellen over zintuigen in de geneeskunde door middel van fysiologie, in het bijzonder over het gevoel van aanraking. Het grote voordeel van deze methode is dat we kwantitatieve informatie kunnen verkrijgen over mechanosensorische profielen bij individuen en deze informatie kan worden gebruikt voor zowel klinische diagnose als voor fundamenteel onderzoek.
We pasten deze methode eerst toe in een tweelingstudie om te testen of aanraakeigenschappen bij mensen erfelijk zijn. Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang, aangezien zowel de weergave van de procedure als de adaptieve methode die we gebruiken complex zijn. Begin met het assembleren van de componenten van het apparaat door een glad oppervlak van 40 cm bij 80 cm op een tafel te plaatsen.
Plaats vervolgens een messingstaaf op dit bord. Bereid daarna de controller-eenheid voor. Verbind vervolgens de responsbox en het bewakingsapparaat met het data-acquisitiesysteem.
Schroef vervolgens de op maat gemaakte stimulerende sonde op het bewegende deel van de piëzo-actuator. Monteer ten slotte de piëzo-actuator met de sonde op de balansmesstas. Begin door het onderwerp in een rustige ruimte te brengen en ze in de buurt van het apparaat te laten zitten.
Informeer het onderwerp over de testprocedure en laat hen een schriftelijke toestemmingsformulier ondertekenen. Plaats vervolgens hun arm op het bord en bedek de pink met medische pasta om beweging te minimaliseren. Plaats vervolgens de messingstaaf op het bord en gebruik een waterniveau om de sonde horizontaal op de pink van de geteste hand net onder het nagelbed te positioneren.
Vermijd huidcontact met de randen van de ronde platte sonde. Zorg ervoor dat de procedure wordt begrepen door voorafgaand aan het begin van de test een gemakkelijk waarneembare trillingsstimulus en een moeilijke stimulus te presenteren door de amplitude te variëren totdat het onderwerp een trilling waarneemt. Begin vervolgens de test door een script uit te voeren dat een twee-alternatief forced-choice procedure gebruikt met de op-neer adaptieve methode.
Voor elke proef, geef willekeurig een trillingsstimulus toe tijdens een van de twee intervallen die visueel aan het proefpersoon worden aangegeven als een of twee op het scherm voor hen. Vraag het proefpersoon om aan te geven of de eerste of tweede interval de trillingsstimulus bevatte door het nummer een of twee op de responsbox in te drukken. Laat het proefpersoon een gok antwoord geven als ze niet zeker zijn wanneer de stimulus werd gepresenteerd.
Voltooi een totaal van zes tot negen proeven, en herhaal dezelfde trillingsstimulus op dezelfde amplitudeniveau ten minste zes keer achter elkaar. Verlaag het stimulusintensiteitsniveau voor de volgende reeks proeven als alle antwoorden correct zijn. Op basis van de beslissingsregel van de adaptieve methode, geef het proefpersoon meer proeven bij dezelfde stimulusintensiteit als het proefpersoon fouten maakt in een proefreeks.
Verlaag de stimulusintensiteit als de stimulus correct wordt geïdentificeerd in ten minste vijf proeven, en onjuist in minder dan twee proeven. Verhoog de stimulusniveau als het proefpersoon twee onjuiste antwoorden maakt in een proefreeks of meer dan één onjuist antwoord en minder dan vijf juiste antwoorden. Documenteer de verandering in de richting van de stimulusintensiteit als de omkeringspunt.
Verander de stimulusintensiteit volgens het omkeringspunt nummer. Bijvoorbeeld, voorafgaand aan het derde omkeringspunt, veranderen met vier intensiteitsniveaus. Of bij het derde omkeringspunt, veranderen met twee intensiteitsniveaus.
Anders, met één niveau. Beëindig de test wanneer het proefpersoon een totaal van acht omkeringen voltooit. Bereken ten slotte de trillingsdetectiedrempel of VDT door de mediane van de stimulusamplitudewaarde van de laatste zes omkeringen te nemen.
Begin met het geven van instructies over de taak in een rustige kamer ingesteld op een temperatuur tussen 20 en 30 graden Celsius. Blinddoek vervolgens het proefpersoon met beschermde oogglazen. Plaats de dominante hand op een tafel met de palmoppervlak naar boven gericht.
Gedurende elke proef, breng de tactiele scherpte kubus of TAC aan op de vingerkussen op een van de twee roosteroriëntaties. Verticaal of horizontaal uitgelijnd met de lange as van de vinger. Breng de roosters van de TAC aan op het vingerkussen van de vinger gedurende twee seconden zodat de kubus zijn volledige gewicht op de vinger uitoefent.
Vraag vervolgens het proefpersoon om de oriëntatie van de uitlijning te bepalen voordat de kubus van hun vinger wordt verwijderd. Begin met de grootste rooster op 6,0 millimeter en verlaag de roosterbreedte na twee correcte identificaties van de oriëntatie. Test vervolgens de volgende kleinere breedte en ga verder met de stappenregel totdat het proefpersoon een onjuist antwoord geeft.
Documenteer vervolgens deze roosterbreedte als een omkeringspunt. Verhoog de roosterbreedte weer stap voor stap totdat de twee oriëntaties van de breedte opnieuw correct worden bepaald. Eindig ten slotte de test na het voltooien van 13 omkeringen en bereken de tactiele roosteroriëntatiedrempel door de mediane van de roosterbreedtes van de laatste 10 omkeringen te nemen.
Hier wordt een typische test sessie getoond om de trillingsdetectiedrempel bij 125 Hz te bepalen. Een afname van de stimulusintensiteit vereist ten minste zes opeenvolgende correcte antwoorden. Bovendien markeert een verandering in de richting van de stimulusintensiteit een omkeringspunt in de proefreekstrack en vereist ten minste twee onjuiste antwoorden.
De stimulusintensiteit wordt veranderd in stappen van vier niveaus wanneer het aantal omkeringen minder dan drie is, gevolgd door twee niveaus bij de derde omkering, en ten slotte een niveau stappen om uiteindelijk de drempel te bepalen. Voor het tactiele kubusexperiment, waarbij elke proef bestaat uit twee stimulaties, verticaal en horizontaal, is de drempel 1,6 millimeter, wat de mediane waarde is van de roosterbreedtes van de laatste 10 omkeringspunten. E
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert protocollen voor het bepalen van trillingsdetectiedrempels en tactiele acuïteit met behulp van psychofysische methoden. De besproken methoden bieden kwantitatieve inzichten in mechanosensorische profielen, die waardevol zijn voor zowel klinische diagnostiek als fundamenteel onderzoek.
Kwantitatieve meting van de trillingsdetectiedrempel en de tactiele ruimtelijke acuïteit maakt een nauwkeurige karakterisering van de mechanosensorische functie bij menselijke proefpersonen mogelijk. Deze psychofysische tests leveren bruikbare gegevens voor target-validatie in een vroeg stadium en mechanistische risicobeperking binnen portefeuilles voor sensorische neurowetenschappen. Gestandaardiseerde drempelwaarden ondersteunen de translationele continuïteit van de ontdekkingsfase tot preklinisch onderzoek in programma's voor tastzin en sensorische stoornissen.
Deze psychofysische procedures integreren op de interface van vroege ontdekking en preklinisch onderzoek en bieden gestandaardiseerde eindpunten voor hypothesetoetsing en pathway-verduidelijking binnen de sensorische neurowetenschappen.