Name: Meting van Vibration Detection Threshold en tactiele Ruimtelijke Acuity bij menselijke proefpersonen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-01T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 32 s
Description: Leer psychofysische methoden om vibratiedetectiedrempels en tactiele ruimtelijke scherpte bij mensen te meten. Deze techniek levert kwantitatieve mechanosensorische profielen op voor klinische diagnostiek en fundamenteel onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Het onderzoek en de ontwikkeling die tot de hierboven beschreven vibratietest hebben geleid, werd gefinancierd door de European Research Council (ERC, ADG 294678) en de German Research Council (subsidie, SFB665). Dank aan het Max-Delbrück-Center technisch en ondersteunend personeel, de heer R. Fischer, B. Neumann en de heer M. Pflaume, die onschatbare hulp bij het project hebben geboden.

Het testen protocol werd goedgekeurd door de Charité-Universitätsmedizin ethische commissie. 1. Vibration Detection Threshold (VDT) <ol><li> Device en testen Protocol Assembly - pretest <ol><li> Monteren van de onderdelen van de inrichting volgens figuur 1A. Plaats een glad oppervlak board (40 cm x 80 cm) op een tafel. Plaats de koperen staaf op het bord. </li><li> Sluit de piëzo-elektrische actuator (trillingen stimulator) naar de besturingseenheid. </li><li> Sluit de reactie doos en de monitor apparaat om de data-acquisitie-systeem (zie aanvullende code-bestand). </li><li> Sluit de data-acquisitie systeem om een ​​computer (of laptop), en actuator controller unit piëzo. </li><li> Schroef de op maat gemaakte stimulatiesonde het bewegende deel van de piëzo-elektrische actuator (voor bijzonderheden van de sonde zie materialen). </li><li> Monteer de piëzo-elektrische aandrijving met de sonde op de evenwichtige koperen bar. </li></ol></li><li> testen Protocol <ol><li> Script een testprotocol dat de twee-interval gedwongen keuze en getransformeerd-regel op en neer methode implementeert. Zie aanvullende code-bestand voor een overzicht van het script. </li><li> De bouw van de golfvorm van de trilling stimulus als een sinusvormige golf en geef de duur stimulus, stijgen en dalen kenmerken. <ol><li> Open software (bijv LabChart). Selecteer Setup&gt; Stimulator. </li><li> Kies een aangepaste golfvorm en configureer de stimulator opties. Maak 2 stimulans golfvormen met betrekking tot elk interval (stim1 en stim2). OPMERKING: De golfvorm stim1 bestaat uit 3 delen: een vertraging van 4 seconden, gevolgd door een sinusvormige golf van 1,8 sec en een vertraging van 1,8 sec (geen stimulus). De golfvorm stim 2 bestaat uit 3 delen: een vertraging van 4 seconden, waarna een vertraging van 1,8 sec (geen stimulus), en door een sinusvormige golf van 1,8 sec. </li><li> Voor de sinusvormige golfvorm, nieuwe variabele parameters frequentie en amplitude. modify de sinusvormige golffunctie door het invoeren van de volgende functies om de opkomst en ondergang. Rise golfvorm: (1-e -bt) ∙ Amplitude ∙ sine (frequentie), b = 9,1 Fall golfvorm: (e -bt) ∙ Amplitude ∙ sine (frequentie), b = 9,1 </li><li> In het data-scherm van het lab grafiek, maakt de set van 35 spanningsuitgangen met betrekking tot de 35 amplitude intensiteiten (of niveaus) van de vibratie stimulus. Zie tabel 1. </li></ol></li><li> Zet de start / default amplitude van de trilling stimulans voor de geteste trillingsfrequentie in de macro script voor de testprocedure (zie aanvullende code file sectie). </li></ol></li><li> Voorbereiding en opleiding van onderwerpen - testsessie <ol><li> Informeren proefpersonen over de testprocedure en hebben ze ondertekenen een schriftelijke toestemming vorm. Om de anonimiteit te waarborgen en voldoen aan de voorschriften inzake gegevensbescherming, wijst iedere deelnemer een nummer. </li><li> Seat de onderwerpen comfortabelin een rustige kamer bij een temperatuur tussen 20-30 ° C. Instrueer hen over de test op een eenvoudige en duidelijke manier zodat het onderwerp weet wat je kunt verwachten tijdens het testen. </li><li> Plaats de arm van het onderwerp op het bord. Pad de pink met medische deeg om beweging te minimaliseren. Plaats de koperen staaf op het bord om de sonde positioneren op de pink van de geteste kant net onder het nagelbed. Adequate contact tussen de sonde en de huid en de positie van de probe passen om horizontaal met de waterstand. Vermijd huidcontact met de randen van de platte ronde probe. Opmerking: Dit zorgt ervoor dat het vlakke oppervlak van de probe zijn ongeveer 30 g (0,3 N) op het huidoppervlak. Scherpe randen kunnen leiden tot een verminderde detectie drempels. De zware massa van de koperen bar voorkomt de overdracht van storende trillingen uit de omgeving naar het apparaat en minimaliseert dissipatie van de toegepaste sinus. </li><li> Voorafgaand aan het testen, krijgt de deelnemers vertrouwd gemaakt met de setup. Afhankelijk van de testfrequentie, aanwezig in een soepele (niveau 23) en een harde (niveau 7) aan trillingen stimulus waar te nemen door het variëren van de amplitude totdat het voorwerp waarneemt een trilling zodat de experimentele procedure wordt begrepen. </li><li> Indien nodig, stelt u de start (standaard) amplitude op de geselecteerde frequentie, zodat het onderwerp makkelijk de stimulus kan detecteren wanneer het testen protocol gestart (zie 1.2.3). </li><li> Minimaliseren interacties tussen subject en onderzoeker tijdens de test. </li><li> Start de test door het uitvoeren van het script dat de twee alternatieve geforceerde keuze procedure maakt gebruik van de up-down adaptieve methode 22. LET OP: De activiteiten op 1.3.7-1.3.12 worden geautomatiseerd door het programma script. </li><li> In beide onderzoeken willekeurig toedienen een trilling stimulus gedurende een van de twee intervallen die visueel de proefpersoon als &quot;1&quot; en &quot;2&quot; op het scherm van de monitor (figuur 1B) zijn aangegeven.Hebben het onderwerp geven of de eerste of tweede opeenvolgende intervallen die de vibratie stimulus door op één van twee knoppen &quot;1&quot; of &quot;2&quot; van de respons vak. Laat het onderwerp te maken een gok als hij of zij is niet zeker wanneer de stimulus wordt gepresenteerd. NB: De geforceerde keuze techniek vereist dat het onderwerp reageert, zelfs wanneer de trillingen niet wordt waargenomen. </li><li> In een reeks proeven die bestaat uit 6 tot maximaal 9 enkele proeven, herhaal dezelfde vibratie stimulus een amplitude die ten minste zes keer achter elkaar. Als de antwoorden zijn allemaal correct, het verminderen van de stimulus intensiteit (omlaag regel) voor de volgende proef serie. </li><li> Op basis van de beslisregel van de adaptieve methode (logische operatoren in script), meer proeven verlenen het onderworpen aan dezelfde stimulus intensiteit als het onderwerp maakt van fouten in een proces-serie. Verminder de stimulus intensiteit als de stimulus correct is geïdentificeerd in ten minste 5 proeven en verkeerd in minder dan 2proeven. </li><li> Verhoog de stimulus niveau als het onderwerp maakt de 2 onjuiste antwoorden in een proef reeks; of meer dan één verkeerde reactie en minder dan 5 juiste antwoorden. </li><li> Noteer de verandering in de richting van stimulusintensiteit als omkeerpunt. Verander de stimulus intensiteit volgens keerpunt nummer: voorafgaand aan de derde keerpunt met 4 intensiteit niveaus; op de 3 e keerpunt met 2 intensiteit niveaus; anders op 1 niveau (voor meer informatie zie aanvullende code-bestand en figuur 4B). </li><li> Daartoe moet het testen bij de persoon in totaal 8 omkeringen voltooid. </li><li> Bereken het VDT door het nemen van de mediaan van de stimulus amplitude waarde van de laatste 6 omkeringen. </li></ol></li></ol> 2. Tactile Ruimtelijke Acuity Test <ol><li> Bepaal tactiele scherpte met een twee-alternatief gedwongen keuze raspen oriëntatie test met de Tactile Acuity Cube (TAC). De TAC bestaat uit 6 zijden elkeen rooster (bar en groef) waarvan de breedte is 0,75 mm, 1,25 mm, 1,75 mm, 3,0 mm, 4,5 mm en 6,0 mm. </li><li> Seat onderwerpen in een rustige kamer bij een temperatuur tussen 20-30 ° C en instrueren over de taak. </li><li> Tijdens het experiment, blinddoeken de proefpersonen met behulp van afgeschermde bril. Plaats de dominante hand op een tafel met de handpalm naar boven. </li><li> Op beide onderzoeken toepassen TAC de vingertop op een van twee oriëntaties raster: verticaal (parallelle richting) als horizontaal (dwarsrichting) uitgelijnd op de lengteas van de vinger. Willekeurig kiezen voor de volgorde van het rooster oriëntatie voor elk onderzoek. </li><li> Breng de roosters van de TAC voor 2 seconden op de vingertop van de wijsvinger, zodat de kubus oefent zijn hele gewicht op de vinger (233 g). Vermijd het indrukken van de TAC op de vinger pad. </li><li> Ja onderwerpen om de oriëntatie van de uitlijning bepalen voordat de kubus van de vinger wordt verwijderd. </li><li> Vermijd beweging van fi van de deelnemernger omdat het misschien een cue om de oriëntatie te bieden. Gooi de proef als de experimentator merkt dat de vinger is verhuisd. LET OP: Pas op dat kleine bewegingen van uw vinger niet kan worden gedetecteerd door de experimentator in de procedure. </li><li> Maken gebruik van een twee-down en één-up adaptieve methode in het trappenhuis algoritme. </li><li> Begin met de grootste raspen, 6,0 mm. </li><li> Verlaag het rooster breedte na twee correcte identificatie van de oriëntatie (juiste antwoord). </li><li> Test de volgende, kleinere breedte en ga verder met de intensivering regel totdat het onderwerp maakt een verkeerde reactie en documenteren van het rooster breedte als een keerpunt. </li><li> Verhoog het rooster breedte stapsgewijs totdat de twee oriëntaties met een breedte correct opnieuw worden bepaald. </li><li> Het einde van de test na afloop van dertien omkeringen. </li><li> Bereken de tactiele rooster oriëntatie drempel door het nemen van de mediaan van het rooster breedte van de laatste 10 omkeringen. </li></ol>

<ol><li>Poole, K., Herget, R., Lapatsina, L., Ngo, H. D., Lewin, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+Piezo+ion+channels+to+detect+molecular-scale+movements+relevant+for+fine+touch%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Tuning Piezo ion channels to detect molecular-scale movements relevant for fine touch.</a> Nat Commun. 5, 3520(2014).</li>
<li>Lechner, S. G., Lewin, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hairy+sensation%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%28Bethesda%29%22%5BJournal%5D)">Hairy sensation.</a> Physiology (Bethesda). 28 (3), 142-150 (2013).</li>
<li>Heidenreich, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((KCNQ4+K%28%2B%29+channels+tune+mechanoreceptors+for+normal+touch+sensation+in+mouse+and+man%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">KCNQ4 K(+) channels tune mechanoreceptors for normal touch sensation in mouse and man.</a> Nat Neurosci. 15 (1), 138-145 (2012).</li>
<li>Mountcastle, V. B., Talbot, W. H., Darian-Smith, I., Kornhuber, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+basis+of+the+sense+of+flutter-vibration%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Neural basis of the sense of flutter-vibration.</a> Science. 155 (3762), 597-600 (1967).</li>
<li>Bolanowski, S. J. Jr, Gescheider, G. A., Verrillo, R. T., Checkosky, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Four+channels+mediate+the+mechanical+aspects+of+touch%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Acoust.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">Four channels mediate the mechanical aspects of touch.</a> J. Acoust. Soc. Am. 84 (5), 1680-1694 (1988).</li>
<li>Johansson, R. S., Vallbo, A. A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+tactile+stimuli.+Thresholds+of+afferent+units+related+to+psychophysical+thresholds+in+the+human+hand%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Detection of tactile stimuli. Thresholds of afferent units related to psychophysical thresholds in the human hand.</a> J Physiol. 297 (1), 405-422 (1979).</li>
<li>Frenzel, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Genetic+Basis+for+Mechanosensory+Traits+in+Humans%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">A Genetic Basis for Mechanosensory Traits in Humans.</a> PLoS Biol. 10 (5), (2012).</li>
<li>Van Boven, R. W., Johnson, K. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+limit+of+tactile+spatial+resolution+in+humans%3A+grating+orientation+discrimination+at+the+lip%2C+tongue%2C+and+finger%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">The limit of tactile spatial resolution in humans: grating orientation discrimination at the lip, tongue, and finger.</a> Neurology. 44 (12), 2361-2366 (1994).</li>
<li>Haseleu, J., Omerbašić, D., Frenzel, H., Gross, M., Lewin, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water-induced+finger+wrinkles+do+not+affect+touch+acuity+or+dexterity+in+handling+wet+objects%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Water-induced finger wrinkles do not affect touch acuity or dexterity in handling wet objects.</a> PLoS ONE. 9 (1), e84949(2014).</li>
<li>Bensmaia, S. J., Hsiao, S. S., Denchev, P. V., Killebrew, J. H., Craig, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+tactile+perception+of+stimulus+orientation%5BTitle%5D)+AND+%22Somatosens+Mot+Res%22%5BJournal%5D)">The tactile perception of stimulus orientation.</a> Somatosens Mot Res. 25 (1), 49-59 (2008).</li>
<li>Poole, K., Moroni, M., Lewin, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+mechanotransduction+at+membrane-matrix+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Arch%22%5BJournal%5D)">Sensory mechanotransduction at membrane-matrix interfaces.</a> Pflugers Arch. , (2014).</li>
<li>Schrenk-Siemens, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PIEZO2+is+required+for+mechanotransduction+in+human+stem+cell-derived+touch+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">PIEZO2 is required for mechanotransduction in human stem cell-derived touch receptors.</a> Nat. Neurosci. , (2014).</li>
<li>Woo, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezo2+is+required+for+Merkel-cell+mechanotransduction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Piezo2 is required for Merkel-cell mechanotransduction.</a> Nature. 509 (7502), 622-626 (2014).</li>
<li>Ranade, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezo2+is+the+major+transducer+of+mechanical+forces+for+touch+sensation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Piezo2 is the major transducer of mechanical forces for touch sensation in mice.</a> Nature. 516 (7529), 121-125 (2014).</li>
<li>Wetzel, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+stomatin-domain+protein+essential+for+touch+sensation+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A stomatin-domain protein essential for touch sensation in the mouse.</a> Nature. 445 (7124), 206-209 (2007).</li>
<li>McMillin, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mutations+in+PIEZO2+cause+Gordon+syndrome%2C+Marden-Walker+syndrome%2C+and+distal+arthrogryposis+type+5%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Hum.+Genet%22%5BJournal%5D)">Mutations in PIEZO2 cause Gordon syndrome, Marden-Walker syndrome, and distal arthrogryposis type 5.</a> Am. J. Hum. Genet. 94 (5), 734-744 (2014).</li>
<li>Gandhi, M. S., Sesek, R., Tuckett, R., Bamberg, S. J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progress+in+vibrotactile+threshold+evaluation+techniques%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hand+Ther%22%5BJournal%5D)">Progress in vibrotactile threshold evaluation techniques: a review.</a> J Hand Ther. 24 (3), 240-255 (2011).</li>
<li>Güçlü, B., Bolanowski, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrotactile+thresholds+of+the+Non-Pacinian+I+channel%3A+I.+Methodological+issues%5BTitle%5D)+AND+%22Somatosens+Mot+Res%22%5BJournal%5D)">Vibrotactile thresholds of the Non-Pacinian I channel: I. Methodological issues.</a> Somatosens Mot Res. 22 (1-2), 49-56 (2005).</li>
<li>Lindsell, C. J., Griffin, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normative+vibrotactile+thresholds+measured+at+five+European+test+centres%5BTitle%5D)+AND+%22Int+Arch+Occup+Environ+Health%22%5BJournal%5D)">Normative vibrotactile thresholds measured at five European test centres.</a> Int Arch Occup Environ Health. 76 (7), 517-528 (2003).</li>
<li>Morioka, M., Griffin, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dependence+of+vibrotactile+thresholds+on+the+psychophysical+measurement+method%5BTitle%5D)+AND+%22Int+Arch+Occup+Environ+Health%22%5BJournal%5D)">Dependence of vibrotactile thresholds on the psychophysical measurement method.</a> Int Arch Occup Environ Health. 75 (1-2), 78-84 (2002).</li>
<li>Tannan, V., Dennis, R., Tommerdahl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+device+for+delivering+two-site+vibrotactile+stimuli+to+the+skin%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A novel device for delivering two-site vibrotactile stimuli to the skin.</a> J. Neurosci. Methods. 147 (2), 75-81 (2005).</li>
<li>Zwislocki, J. J., Relkin, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+a+psychophysical+transformed-rule+up+and+down+method+converging+on+a+75%25+level+of+correct+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">On a psychophysical transformed-rule up and down method converging on a 75% level of correct responses.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (8), 4811-4814 (2001).</li>
<li>Gescheider, G. A., Bolanowski, S. J., Pope, J. V., Verrillo, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+four-channel+analysis+of+the+tactile+sensitivity+of+the+fingertip%3A+frequency+selectivity%2C+spatial+summation%2C+and+temporal+summation%5BTitle%5D)+AND+%22Somatosens+Mot+Res%22%5BJournal%5D)">A four-channel analysis of the tactile sensitivity of the fingertip: frequency selectivity, spatial summation, and temporal summation.</a> Somatosens Mot Res. 19 (2), 114-124 (2002).</li>
<li>Kuroki, S., Watanabe, J., Nishida, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+within-+and+cross-channel+information+to+vibrotactile+frequency+discrimination%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Contribution of within- and cross-channel information to vibrotactile frequency discrimination.</a> Brain Res. 1529, 46-55 (2013).</li>
<li>Levitt, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transformed+up-down+methods+in+psychoacoustics%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Acoust.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">Transformed up-down methods in psychoacoustics.</a> J. Acoust. Soc. Am. 49 (2), (1971).</li>
<li>International Organization for Standardization. Mechanical vibration-Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction-Part 1: Methods of measurement at the fingertips. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ISO+13091-1%22">ISO 13091-1</a>. , Geneva, Swizerland. (2001).</li>
<li>International Organization for Standardization. Mechanical vibration-Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction-Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ISO+13091-2%22">ISO 13091-2</a>. , Geneva, Switzerland. (2003).</li>
<li>Holden, J. K., Nguyen, R. H., Francisco, E. M., Zhang, Z., Dennis, R. G., Tommerdahl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+device+for+the+study+of+somatosensory+information+processing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A novel device for the study of somatosensory information processing.</a> J Neurosci Methods. 204 (2), 215-220 (2012).</li>
<li>Güçlü, B., Oztek, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tactile+sensitivity+of+children%3A+effects+of+frequency%2C+masking%2C+and+the+non-Pacinian+I+psychophysical+channel%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Child+Psychol%22%5BJournal%5D)">Tactile sensitivity of children: effects of frequency, masking, and the non-Pacinian I psychophysical channel.</a> J Exp Child Psychol. 98 (2), 113-130 (2007).</li>
<li>Cohen, J. C., Makous, J. C., Bolanowski, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Under+which+conditions+do+the+skin+and+probe+decouple+during+sinusoidal+vibrations%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Under which conditions do the skin and probe decouple during sinusoidal vibrations?</a> Exp Brain Res. 129 (2), 211-217 (1999).</li>
<li>Makous, J. C., Gescheider, G. A., Bolanowski, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+static+indentation+on+vibrotactile+threshold%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Acoust.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">The effects of static indentation on vibrotactile threshold.</a> J. Acoust. Soc. Am. 99 (5), 3149-3153 (1996).</li>
<li>Goldreich, D., Kanics, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tactile+Acuity+is+Enhanced+in+Blindness%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Tactile Acuity is Enhanced in Blindness.</a> J. Neurosci. 23 (8), 3439-3445 (2003).</li>
<li>Peters, R. M., Goldreich, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tactile+Spatial+Acuity+in+Childhood%3A+Effects+of+Age+and+Fingertip+Size%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Tactile Spatial Acuity in Childhood: Effects of Age and Fingertip Size.</a> PLoS One. 8 (12), (2013).</li>
<li>Tong, J., Mao, O., Goldreich, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-point+orientation+discrimination+versus+the+traditional+two-point+test+for+tactile+spatial+acuity+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Hum+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Two-point orientation discrimination versus the traditional two-point test for tactile spatial acuity assessment.</a> Front Hum Neurosci. 7, 579(2013).</li>
<li>Goldreich, D., Wong, M., Peters, R. M., Kanics, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Tactile+Automated+Passive-Finger+Stimulator+%28TAPS%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A Tactile Automated Passive-Finger Stimulator (TAPS).</a> J Vis Exp. (28), (2009).</li>
<li>Coste, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezo+proteins+are+pore-forming+subunits+of+mechanically+activated+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Piezo proteins are pore-forming subunits of mechanically activated channels.</a> Nature. 483 (7388), 176-181 (2012).</li>
<li>Martinez-Salgado, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stomatin+and+Sensory+Neuron+Mechanotransduction%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Stomatin and Sensory Neuron Mechanotransduction.</a> J Neurophysiol. 98 (6), 3802-3808 (2007).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De technieken die gebruikt worden om VDT evalueren variëren naar specificaties van het apparaat, hardware, en het testen van protocollen. De International Organization for Standardization specificeert de methoden en procedures om te analyseren en te interpreteren vibrotactiele drempels inclusief aanbevelingen voor de verschillende onderdelen van een vibrometer (ISO 13091-1 en 2 26,27) Het beschreven testsysteem houdt zich aan de relevante ISO-aanbevelingen voor het testen frequentiebereik (4-125 Hz), methode ...

Gespecialiseerde mechanosensorische receptoren in de huid bemiddelen de waarneming van vibratie en richting van rasters. Elke soort mechanosensorische receptor is afgestemd op het detecteren van specifieke kenmerken van tactiele stimuli1,2. Deze eigenschap vormt de psychofysische basis voor een gedifferentieerde beoordeling van mechanosensorische functie door het gebruik van tests die eenvoudige sinusoïdale oscillaties (vibratie) of fijne rasters leveren. Het is bekend dat psychofysische drempels voor vibratieperceptie lager zijn voor hoge dan voor lage frequentie vibratie3,4. Twee soorten snel aanpassende mechanoreceptoren geassocieerd met de Meissner en Pacini-lichampjes detecteren voornamelijk lage (10-40 Hz) en hoge (100-200 Hz) frequentie vibratiestimuli, respectievelijk5. Er wordt gedacht dat de psychofysische drempels voor vibratieperceptie in belangrijke mate afhankelijk zijn van de activering van deze twee sets mechanoreceptoren op hun beste frequenties6,7. Tactiele ruimtelijke scherpte wordt getest door de rasteroriëntatietaak om de fijnste raster te bepalen waarvan de oriëntatie door een proefpersoon kan worden onderscheiden7-9. Merkel-cel-neuriet complexe afferenten zijn essentieel voor het detecteren van rasteroriëntatie8,10. Interessant is dat er recentelijk aanzienlijke vooruitgang is geboekt in ons begrip van de moleculaire basis van hoe mechanoreceptoren extreem kleine tactiele stimuli detecteren11. Mechanogevoelige ionenkanalen zoals Piezo2 en modulatoren zoals STOML3 zijn direct betrokken gebleken bij de detectie van fijne tactiele stimuli in aanraakreceptoren12-15. Er zijn al menselijke patiënten geïdentificeerd met functie-veranderende mutaties in het Piezo2-gen en het zal belangrijk zijn om te testen of dergelijke patiënten aanraakdeficiënten hebben16. 
De bepaling van de vibrotactiele drempel berust op het leveren van een vibrerende stimulus op de huid. Vibratiedetectiedrempels variëren met de vibratiefrequentie. Vibratiefrequentie naar detectiedrempelcurven werden beschreven door von Bekesey, Verillo en Bolanowski, onder anderen, vanaf de jaren 1930 tot de jaren 19905,17. De apparaten in de vroege dagen waren gebaseerd op schudden en vermogensversterkers en verschillende apparaten zijn gecommercialiseerd en er zijn veel variaties in de keuze van stimulator (testfrequentie), de diameter van de sonde in contact met de huid, het gebruik van een omhulsel om de stimulatie tot een gebied van de huid te beperken, en het testprotocol dat de drempel bepaalt (zie de volgende referenties voor meer gedetailleerde inzichten in het apparaat en testfuncties)18-20. De meeste apparaten testen meestal één site; er zijn echter nieuwe apparaten die verticale verplaatsingsstimulatoren gebruiken die zijn uitgerust met 2 sondes om vibrerende stimuli te leveren met scheidingsbereiken die kunnen worden gevarieerd21. Ook worden detectiedrempels gemeten op basis van vibratiefrequentie of intensiteitsdiscriminatie met continue stimulatie; of met intermitterende vibratiestimuli met of zonder een maskerend stimulus. Daarom raden we de lezer aan zich bewust te zijn van de veelvuldige ontwikkelingen op dit gebied. 
Hier beschrijven we de componenten van het apparaat en een stapsgewijze handleiding over hoe psychofysische tests uit te voeren om de vibratiedetectiedrempel in menselijke proefpersonen te schatten. We tonen vervolgens hoe tactiele scherpte handmatig kan worden beoordeeld door de tactiele scherptekubus te gebruiken. We gebruiken een twee-interval, forced-choice paradigma: de stimulus wordt altijd gepresenteerd tijdens een van de twee intervallen en de proefpersoon moet aangeven welk interval de vibratiestimuls heeft. We gebruiken een getransformeerde regel omhoog en omlaag als de adaptieve methode die een drempelzoekt uitvoert door de stimulusintensiteit te wijzigen op basis van de prestaties tijdens de test. Beide psychofysische protocollen kunnen door onderzoekers worden gebruikt als een screeningstool voor de evaluatie van veranderingen in aanraakgevoeligheid.

<table><tbody><tr><td>Piezo actuator</td><td>Physik Instrument, Germany</td><td>P-602.1L</td><td>De lineaire piëzo-actuator, met geïntegreerde positiesensor en bewegingsversterker, bevat een piëzokeramisch materiaal dat zich verlengt en samentrekt wanneer er spanning wordt toegepast. De piëzo-actuator beweegt tot 100 &micro;m. De actuator is voorzien van een flexure-geleider die rechte beweging zonder kantelen of zijdelingse verplaatsing garandeert. De verplaatsing is lineair en kalibratie wordt door de fabrikant uitgevoerd en gecontroleerd. Het wordt aanbevolen om de as-beweging van de sonde onder de microscoop te controleren. Volgens de fabrikant dempt de stimulusamplitude met minder dan 20% bij oscillerende frequenties van 1000 Hz. Dit kan worden gecontroleerd met behulp van een kracht- of verplaatsingsmeetapparaat (bijv. krachttransducer van Kleindiek).</td></tr><tr><td>Piezo Versterker/Servo Controller</td><td>Physik Instrument, Germany</td><td>E-665</td><td>De E-665 versterker/controller bestuurt en regelt de verplaatsing van een laagspannings piëzo-actuator in een systeem met sensor positie feedback (SGS sensoren). De servo-controller biedt de optie voor gesloten lus bediening. Bij het toepassen van sinusoïdale en oscillerende stimuli wijkt het amplitude signaal af van de ingestelde amplitude vanaf 500 Hz en bereikt een maximum van 20% afname bij 1000Hz.&nbsp;&nbsp;</td></tr><tr><td>LabChart Software</td><td>ADInstruments, USA</td><td>LabChart 7, MLU60/8</td><td>Kan macro's maken, opslaan en uitvoeren van het psychofysische testalgoritme.&nbsp;</td></tr><tr><td>PowerLab</td><td>ADInstruments, USA</td><td>PowerLab 4/35 PL3504</td><td>Data-acquisitie hardware. Gebruikt met LabChart software.</td></tr><tr><td>Messingstaaf</td><td>Op maat gemaakt</td><td></td><td>Staaf gemaakt van puur messing, weegt 15,5 kg. Wanneer de piëzo-actuator op de messingstaaf wordt gemonteerd, moet deze een kracht van 30 g gewicht op het huidoppervlak uitoefenen.</td></tr><tr><td>Monitor</td><td>Op maat gemaakt</td><td></td><td>Om het 1e en 2e interval te markeren. De monitor geeft aan de proefpersoon de tijdsintervallen aan waarin de stimulus kan worden gepresenteerd.</td></tr><tr><td>Responsbox</td><td>Op maat gemaakt</td><td></td><td>De proefpersoon geeft het interval aan waarop de stimulus plaatsvond.&nbsp;</td></tr><tr><td>Bord&nbsp;</td><td>Op maat gemaakt</td><td></td><td>De bovenste oppervlakte moet glad zijn (Plastic), de onderkant gemaakt van schuim om te voorkomen dat dwalende trillingen worden overgebracht naar de stimulerende sonde.&nbsp;</td></tr><tr><td>Sonde</td><td>Op maat gemaakt</td><td></td><td>Een platte cirkelvormige sonde met afgeronde randen (thermoplastisch materiaal) bevestigd aan een schroefkop. De schroef moet van een geschikte grootte zijn om direct op het bewegende deel van de piëzo-actuator te worden vastgedraaid. De grootte van de sonde kan naar voorkeur zijn; in ons geval, diameter 8,21 mm en oppervlakte 52,9 mm2.</td></tr><tr><td>Labchart Script</td><td></td><td></td><td>Kan op verzoek worden verzonden. Zie aanvullend codebestand.&nbsp;</td></tr><tr><td>Tactile Acuity Cube</td><td>MedCore</td><td></td><td>De kubus bestaat uit 6 zijden, elk met een raster (balk en groef) waarvan de breedtes 0,75, 1,25, 1,75, 3,0, 4,5 en 6,0 mm zijn.&nbsp;</td></tr></tbody></table>

meting van vibration detection threshold en tactiele ruimtelijke acuity bij menselijke proefpersonen

Measurement of Vibration Detection Threshold and Tactile Spatial Acuity in Human Subjects

Tests die de nauwkeurige bepaling van psychofysische drempels voor vibratie en rasteroriëntatie mogelijk maken, leveren waardevolle informatie over mechanosensorische functies die relevant zijn voor klinische diagnose, evenals voor fundamenteel onderzoek. Hier beschrijven we twee psychofysische tests die zijn ontworpen om de detectiedrempel voor vibratie (geautomatiseerd systeem) en tactiele ruimtelijke scherpte (handapparaat) te bepalen. Beide procedures implementeren een twee-interval forced-choice en een getransformeerde regel up en down experimenteel paradigma. Deze tests zijn gebruikt om mechanosensorische profielen te verkrijgen voor individuen uit verschillende menselijke cohorten, zoals tweelingen of mensen met sensorineuraal gehoorverlies.

De piëzo-elektrische aandrijving biedt de trilling stimulans voor het onderwerp. De vibratie stimulus heeft een totale duur van 1,8 seconden en wordt slechts eenmaal gepresenteerd tijdens een proef in de eerste of tweede interval (Figuur 2A). De opkomst en ondergang tijd bij het ​​begin en het compenseren van de stimulus wordt respectievelijk, waarbij wordt bepaald door de functies (1-e -bt) ∙ Amplitude ∙ sine (frequentie), en (e -bt) ∙ Amplitude ∙ ...

Hier presenteren we protocollen om trillingen detectie drempels en tactiele scherpte te bepalen met behulp van psychofysische methoden in de mens.

Meting van Vibration Detection Threshold en tactiele Ruimtelijke Acuity bij menselijke proefpersonen

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about ...

Het algemene doel van deze psychofysische procedure is het bepalen van de drempelwaarde voor trillingsdetectie bij tactiele ruimtelijke acuisiteit. Deze methode kan ons helpen om via de fysiologie enkele zeer interessante vragen over de zintuiglijke geneeskunde te beantwoorden, in het bijzonder over de tastzin. Het belangrijkste voordeel van deze methode is dat we kwantitatieve informatie kunnen verkrijgen over mechanosensorische profielen bij individuen, en dat deze informatie zowel kan worden gebruikt voor klinische diagnostiek als voor fundamenteel onderzoek.We hebben deze methode eerst toegepast in een tweelingstudie om te testen of tastkenmerken bij mensen erfelijk zijn. Een visuele demonstratie van deze methode is essentieel, 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 gladde oppervlakteplaat van 40 cm bij 80 cm op een tafel te plaatsen.Plaats vervolgens een messing staaf op dit bord. Bereid daarna de besturingseenheid voor. Sluit vervolgens de responsbox en het monitorapparaat aan op het gegevensacquisitiesysteem.Schroef vervolgens de op maat gemaak

measurement-vibration-detection-threshold-tactile-spatial-acuity

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Beschrijven we een computer gestuurde apparaat voor het onderzoeken van de tastzin: de Tactile Geautomatiseerde Passief-vinger Stimulator (TAPS). We beschrijven de componenten van TAPS, en laten zien hoe KRANEN wordt gebruikt om een ​​twee-interval gedwongen keuze tactiele rooster oriëntatie test uit te voeren.

Een Tactile Geautomatiseerde Passief-Finger Stimulator (TAPS)

We beschrijven twee tactiele zintuiglijke testmethoden voor acute of chronische perioden van ruggenmergletsel bij ratten. Deze gevalideerde procedures kan detecteren de ontwikkeling en het onderhoud van allodynie-achtige sensaties.

Acute en chronische Tactile Sensory Testing na ruggenmergletsel bij ratten

Elektronische von Frey metingen zijn een effectieve en verbeterde alternatief voor klassieke von Frey filamenten, omdat ze snelle en nauwkeurige meting van veranderingen in mechanische onttrekkingsdrempels bij knaagdieren mogelijk maken naar continu toegepaste drukstimulering vóór en na een ontstekingsgebeurtenis.

Metingen van veranderingen in tactiele gevoeligheid in de achterpoot van muizen met behulp van een elektronisch von Frey-apparaat

Hier onderzoeken we contralaterale tactiele maskering tussen de onderarmen waarbij tactiele detectiedrempels worden gemoduleerd door vibratie die op een afstand wordt toegepast. De details van welke afstandplaatsen een effect hebben, kunnen ons vertellen over hoe het lichaam in de hersenen wordt weergegeven.

Testen Tactile maskeren tussen de onderarmen

Dit artikel beschrijft een techniek voor het aanbrengen vibrotactiele stimuli op de dij van een menselijke deelnemer en het meten van de nauwkeurigheid en reactietijd van volitionele respons van de deelnemer voor verschillende combinaties van stimulatie locatie en frequentie.

Een methode voor het evalueren van tijdigheid en nauwkeurigheid van Volitional Motor Responses to vibrotactiele Stimuli

Het doel van dit protocol is om aan te tonen van een praktische methode om tijdelijk verstoren proprioceptie in de bovenste extremiteit van gezonde mensen.

Een eenvoudige niet-invasieve methode voor tijdelijke Knockdown van bovenste extremiteit proprioceptie

We presenteren een protocol om incongruent visueel-tactiele prikkels toe te passen tijdens een object overdracht taak. Concreet, tijdens blok transfers, uitgevoerd terwijl de hand is verborgen, een virtuele presentatie van het blok toont willekeurige voorvallen van valse blok druppels. Het protocol beschrijft ook het toevoegen van vibrotactile feedback tijdens het uitvoeren van de motor taak.

Toepassing incongruent visueel-tactiele prikkels tijdens object transfer met Vibro-tactiele feedback

Dit werk beschrijft een standaardmethode om tactiele sensatie te beoordelen aan de middellijn van de tongtip. Met behulp van Von Frey Hair (VFH) monofilamenten, dit protocol biedt schattingen van detectie en discriminatie drempel schattingen voor orale puntdruk (OPP).

Beoordeling van Midline Lingual Point-Pressure Somatosensation Met Von Frey Hair Monofilaments

Gepresenteerd is de tactiele semi-automatische passieve-vinger hoekstimulator TSPAS, een nieuwe manier om tactiele ruimtelijke scherpte en tactiele hoekdiscriminatie te beoordelen met behulp van een computergestuurd tactiel stimulussysteem dat verhoogde hoekprikkels toepast op het passieve vingerpad van een onderwerp, terwijl het wordt gecontroleerd op bewegingssnelheid, afstand en contactduur.

Tactiele semiautomatische passieve vingerhoekstimulator (TSPAS)

Dit protocol beschrijft een rijsimulatieplatform en een tactiele triltoolkit voor het onderzoek naar rijgerelateerd onderzoek. Er wordt ook een voorbeeldexperiment gepresenteerd dat de effectiviteit van tactiele waarschuwingen onderzoekt.

Tactiele vibrerende toolkit en rijsimulatieplatform voor rijgerelateerd onderzoek

Dit werk illustreert een standaardprocedure en drempelbepaling door de R-index om de ruimtelijke linguale tactiele gevoeligheid te beoordelen met behulp van een roosteroriëntatietest.

Beoordeling van ruimtelijke linguale tactiele gevoeligheid met behulp van een roosteroriëntatietest

Leer psychofysische methoden om vibratiedetectiedrempels en tactiele ruimtelijke scherpte bij mensen te meten. Deze techniek levert kwantitatieve mechanosensorische profielen op voor klinische diagnostiek en fundamenteel onderzoek.

Meting van Vibration Detection Threshold en tactiele Ruimtelijke Acuity bij menselijke proefpersonen

Meer video's verkennen