Ta praca opisuje standardową metodę oceny czucia dotykowego w środkowej linii końcówki języka. Korzystając z monofili Von Frey Hair (VFH), protokół ten zapewnia oszacowania progu wykrywania i dyskryminacji dla ustnego nacisku punktowego (OPP).
Artykuł metodologiczny
Ta praca opisuje standardową metodę oceny czucia dotykowego w środkowej linii końcówki języka. Korzystając z monofili Von Frey Hair (VFH), protokół ten zapewnia oszacowania progu wykrywania i dyskryminacji dla ustnego nacisku punktowego (OPP).
Szacunki progów wykrywania i dyskryminacji dla nacisku w punkcie ustnym są oceniane przy użyciu monofilamentów Von Frey Hair. Zgodnie z wcześniej opublikowanymi protokołami, oszacowania progowe są określane przy użyciu paradygmatu wymuszonego wyboru w dwóch odstępach czasu (2-IFC) z podejściem trzech w dół/jeden w górę. Oszacowania progu wykrywalności określają średnią siłę, przy której uczestnik może zidentyfikować obecność ciśnienia. Podczas procedury progu wykrywalności uczestnik jest instruowany, aby wybrać, który z dwóch kolejno prezentowanych interwałów obserwacji zawierał bodziec testu dotykowego. Jeśli uczestnik wykona trzy poprawne detekcje z rzędu (tj. 3 "trafienia"), badacz zmniejsza bodziec do następnego niższego poziomu siły docelowej. Po jednym nieprawidłowym wykryciu ("chybieniu") badacz zwiększa dostarczaną siłę na kolejny, wyższy poziom. To podejście do szacowania progu jest znane jako schody adaptacyjne 3-dół/1-góra. Odpowiedzi są rejestrowane na papierowej karcie do głosowania, a szacowany próg uczestnika jest definiowany jako średnia geometryczna pięciu odwróceń. Podczas procedury progu dyskryminacji uczestnik proszony jest o dokonanie wyboru pomiędzy dwoma kolejno prezentowanymi bodźcami, co do tego, który z nich jest "mocniejszy" czy "mocniejszy" nacisk. Stosowane są te same punkty za "trafienia", "chybienia" i punkty zatrzymania. Testy wykrywania i dyskryminacji dla nacisku na punkt ustny w linii środkowej języka trwają około 20 minut. Korzystając z tych dostępnych na rynku narzędzi klinicznych, można uzyskać indywidualne profile czucia dotykowego dla języka w linii środkowej w stosunkowo szybki i opłacalny sposób.
Za każdym razem, gdy jemy lub pijemy, określamy dopuszczalność jedzenia na podstawie wielu zmysłowych perceptów, takich jak smak, zapach i tekstura. Tekstura to nie tylko fizyczna właściwość żywności; Wynika to raczej z interakcji pokarmu z układem somatosensorycznym (ciśnienie i dotyk) w jamie ustnej. Smak to zintegrowana percepcja, która powstaje z wielu danych neuronalnych, w tym smaku, zapachu i dotyku ustnego1. Postrzeganie smaku żywności, w tym informacje o ciśnieniu i teksturze, jest kluczowym czynnikiem wpływającym na wybór żywności. Zarówno zdrowy rozsądek, jak i dane z licznych badań sugerują, że ludzie jedzą to, co lubią2. Jednak w praktyce ta zależność między teksturą a wyborem żywności jest bardziej zniuansowana, ponieważ ludzie unikają tego, czego nie lubią3. Selekcja pokarmowa to zachowanie oparte zarówno na wyborach poznawczych, jak i wcześniejszych doświadczeniach sensorycznych. Indywidualne różnice w zapachu i smaku wykazują zdolność do wpływania na zachowania związane z przyjmowaniem4 z dużą różnicą między osobami, aż do tego stopnia, że wpływają na przewlekłe wybory żywieniowe5. Tak więc dwie osoby mogą jeść to samo jedzenie, ale reagować na nie bardzo różnie pod względem stopnia upodobania do tego jedzenia. Jednak stopień, w jakim ta preferencja żywieniowa jest napędzana przez indywidualne różnice w funkcjach somatosensorycznych jamy ustnej, w tym docenianie dotyku i tekstury, pozostaje niedostatecznie zbadany. W rzeczywistości wpływy i mechanizmy nacisku na punkt w jamie ustnej i percepcji tekstury są znacznie mniej poznane w porównaniu z innymi systemami czuciowymi jamy ustnej. Najnowsze dane sugerują, że mogą istnieć istotne indywidualne różnice w zdolnościach odczuwania dotyku w jamie ustnej6,7,8. Ponieważ informacje o dotyku ustnym są zinternalizowane i mają charakter indywidualny9, mogą wpływać na indywidualne preferencje i wybory żywieniowe.
Pomiary funkcji nerwów obwodowych poprzez ocenę ciśnienia skórnego wymagają aktywacji powoli i szybko adaptujących się mechanoreceptorów w skórze, w tym komórek Merkla, ciałek Meissnera, ciałek Ruffiniego i ciałek Paciniego - z wysoką reprezentacją wolno adaptujących się mechanoreceptorów w twarzy, wargach i błonie śluzowej jamy ustnej, które reagują na nacisk i powolne rozciąganie10,11. Jednym ze stosunkowo czasochłonnych i opłacalnych sposobów oceny wrażeń dotykowych w jamie ustnej jest zastosowanie oceny nacisku punktowego przy użyciu monofili Von Frey Hair (VFH). Żyłki VFH są szeroko stosowane do oceny funkcji nerwów obwodowych poprzez wykrywanie nacisku punktowego na całym ciele, ale w szczególności w nagiej (nieowłosionej) skórze, w tym na opuszkach palców, dłoniach i stopach12,13,14,15,16. W rzeczywistości testy z monofilamentami VFH wykazały wysoką niezawodność testu i ponownego testu warg, języka i stóp w zdrowych, młodych, starzejących się i nieuporządkowanych populacjach16,17.
Ocena wykrywania i dyskryminacji nacisku punktowego w jamie ustnej jest potencjalnie częścią pełnej oceny indywidualnego profilu dotyku ustnego danej osoby. Lepsze zrozumienie indywidualnych reakcji na dotyk jamy ustnej może wpłynąć na preferencje dotyczące wyborów żywieniowych w populacjach zdrowych i zaburzonych. Pełna ocena indywidualnego dotyku jamy ustnej i percepcji tekstury może pozwolić klinicystom na ulepszenie zaleceń dla zdrowych, starzejących się dorosłych, a także osób stosujących specjalistyczne diety (dysfagia), aby zaspokoić ich indywidualne potrzeby żywieniowe niezbędne dla zdrowia i dobrego samopoczucia. Wybrane populacje kliniczne z dysfagią, a także typowo starzejący się dorośli, mogą wymagać zmienionej tekstury żywności, aby osiągnąć odpowiednie i bezpieczne odżywianie; Jednak te populacje kliniczne mogą również odrzucać pokarmy na podstawie preferencji dotyczących tekstury i odczucia w ustach18,19. Lepsze zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw preferencji żywieniowych, które wpływają na wybory żywieniowe, zachowania żywieniowe i przestrzeganie diety, może dostarczyć nowych celów interwencji, zarówno na poziomie systemowym, jak i indywidualnym.
Celem tego protokołu oceny jest scharakteryzowanie indywidualnych różnic w wrażliwości na nacisk punktowy (OPP) poprzez ustalenie szacunków progu wykrywania i dyskryminacji na linii środkowej języka. Protokół ten wykorzystuje monofile Von Frey Hair, dostępne na rynku urządzenia, w celu przeprowadzenia stosunkowo opłacalnej i czasowo efektywnej oceny. Ilościowe oceny somatosensacji nacisku punktowego w jamie ustnej przy użyciu monofili do włosów Von Freya i tego protokołu okazały się ostatnio wiarygodne w kohorcie zdrowych, młodych dorosłych17 dla bocznej krawędzi warg i języka jako preludium do przyszłych prac nad mową i zaburzeniami mowy. Jednak obecny protokół i ostatnie prace skupiły się na języku linii środkowej ze względu na jego zaangażowanie w manipulowanie żywnością w celu degustacji oraz bezpieczne i skuteczne połykanie20.
Wszystkie procedury zostały zatwierdzone przez Institutional Review Board do prowadzenia badań na ludziach na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii i były zgodne z Deklaracją Helsińską.
1. Konfiguracja
2. Szacunki progu wykrywalności
3. Szacunki progu dyskryminacji
4. Punktacja
5. Sprzęt do czyszczenia
Podczas interpretacji wyników należy pamiętać, że niższe wartości progowe wskazują na większą czułość sensoryczną. Zastosowanie procedury wymuszonego wyboru pomaga oddzielić błąd kryterium odpowiedzi (tj. skłonność do odpowiedzi twierdzącej) od rzeczywistej wrażliwości układu. Niższy próg oznacza, że dana osoba jest w stanie postrzegać słabszy bodziec niż osoby z wyższą szacowaną wartością progu. Wyższe wartości progowe wskazują na obniżoną czułość sensoryczną. Wyższa wartość progu oznacza, że dana osoba wymaga silniejszego bodźca, aby go poznawczo zarejestrować. Wyższe wartości progowe mogą wynikać z trudności w poznawczym wykonaniu zadania16,21 lub z uszkodzeń obwodowych związanych z wiekiem lub zaburzeniami powierzchni skórnej języka bądź nerwów obwodowych22.
Dane są nadal gromadzone w celu dalszego opracowania danych normatywnych z próby nominalnie zdrowych osób dorosłych. Jednakże niedawno opublikowano próbkę danych dotyczących różnic indywidualnych w funkcji somatosensorycznej jamy ustnej7. Łącząc wcześniej opublikowane dane z dodatkowymi informacjami, łącznie 111 zdrowych uczestników (34M:77F; średnia 32,1 lat, zakres od 18 do 68 lat) ukończyło co najmniej jedną część protokołu szacowania progu detekcji i/lub dyskryminacji opisanego w niniejszym opracowaniu.
| Detekcja | Dyskryminacja | |||
| (n= 51) | (n= 107) | |||
| Lokalizacja | M (SD) | Zakres | M (SD) | Zakres |
| Środkowa linia języka | 0.0157 (0.022) | 0.008-0.16 | 0.600 (1.812) | 0.02-15 |
Tabela 1: Szacunki progów detekcji i dyskryminacji dla czułości punktowej na nacisk na linii środkowej języka. Podano średnią geometryczną, odchylenie standardowe oraz zakres dla reprezentatywnej próby. Pięćdziesięciu jeden uczestników ukończyło testy szacowania progu detekcji (10M:41F, średnia 37,1 lat). Łącznie 107 uczestników ukończyło testy szacowania progu dyskryminacji (31M: 76F, średnia 31,9 lat).

Rycina 1: Na tej rycinie przedstawiono dane dotyczące szacowanego progu detekcji nacisku punktowego w linii środkowej języka (g) w zależności od wieku uczestników (lata). Należy zauważyć, że oś Y obejmuje zakres od 0,0 do 0,25 g. Uczestnicy w tym zdrowym przedziale wiekowym wykazali niskie progi detekcji nacisku punktowego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rycina 2: Przedstawione dane dotyczą szacunkowego progu dyskryminacji nacisku (g) w linii środkowej języka w zależności od wieku uczestników (lata). Należy zauważyć, że oś y obejmuje zakres od 0,0 do 16,0 g. U uczestników w tym zdrowym przedziale wiekowym zaobserwowano większą zmienność szacunków progu dyskryminacji w porównaniu do szacunków progu detekcji. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.
Materiały uzupełniające
W plikach uzupełniających dostępne są dwie potencjalne opcje przygotowania arkuszy zapisu danych. Dane można łatwo zapisywać i wizualizować za pomocą jednostronicowego arkusza zbierania danych (Pliki uzupełniające 1 i 2). W tym arkuszu w odpowiednich sekcjach można zapisywać dane dotyczące zarówno detekcji, jak i dyskryminacji. Po lewej stronie znajduje się lista wartości docelowych monofilamentów Von Frey w gramach (g) oraz kolor długopisu. W sekcji „Detekcja” przy wartości 1,000 g umieszczono gwiazdkę (*), aby przypomnieć osobom badającym punkt początkowy testowania zgodnie z tym protokołem. Numery prób są wymienione na dole, co pozwala łatwo zidentyfikować całkowitą liczbę wymaganych prób. Autorzy sugerują stosowanie legendy w prawym dolnym rogu do zaznaczania poprawnych i błędnych odpowiedzi uczestnika. Druga opcja zapisu danych znajduje się w Plikach uzupełniających 3 i 4. Numer serii odnotowano w kolumnie oznaczonej znakiem #. Bodziec docelowy lub testowy zapisano w gramach w kolumnie zatytułowanej „Target (g)”. Kolejne dwie kolumny są opisane jako „Trial 1” i „Trial 2”, co wskazuje, w której próbie badający powinien podać bodziec testowy. Wzór ten został stworzony przy użyciu generatora liczb losowych. Eksperymentatorzy będą prezentować bodziec testowy w próbie oznaczonej symbolem „X”. Na przykład w pierwszej serii bodziec docelowy zostanie podany w drugiej próbie, ponieważ „X” znajduje się pod nagłówkiem Trial 2. Na koniec, w ostatniej kolumnie, eksperymentator może zapisać odpowiedź uczestnika jako poprawną (Y) lub błędną (N). Kolumna ta może służyć również do odnotowania liczby prezentacji danego bodzieca, co ułatwia określenie punktu zakończenia testu.
Plik uzupełniający 1. Kliknij tutaj, aby wyświetlić ten plik.
Plik uzupełniający 2. Kliknij tutaj, aby wyświetlić ten plik.
Plik uzupełniający 3. Aby wyświetlić ten plik, kliknij tutaj.
Plik uzupełniający 4. Kliknij tutaj, aby wyświetlić ten plik.
W poprzednich badaniach naukowcy zaobserwowali, że okresowe ponowne moczenie języka było ważnym krokiem. Na przykład uczestnicy, którzy nie moczyli regularnie języka, wykazywali gorszą ostrość czucia. Chociaż nie podjęto żadnych prób systematycznego określenia optymalnego interwału ponownego nawilżania, doświadczenie sugeruje, że eksperymentatorzy powinni prosić uczestników o ponowne zwilżenie języka co kilka prób poprzez wprowadzenie języka z powrotem do ust i / lub wypicie małego łyka wody. Chociaż praca Verrillo i współpracowników wykazała, że nawilżenie skóry nie miało wpływu na progi wykrywania wibrodotykowego, badania te przeprowadzono na dłoni, przedramieniu i policzku - a nie najęzyku. Ponieważ język jest stale skąpany w ślinie, zmiana z mokrego na suchy może zmienić ostrość czucia. W rzeczywistości, w pracach oceniających produkcję śliny i docenianie smaku u osób starszych, naukowcy odkryli związek między zmniejszonym wydzielaniem śliny a percepcją smaku umami24. Oprócz wilgotności języka, na zmiany w wykrywaniu nacisku punktowego i szacunkach progu dyskryminacji może mieć wpływ szereg indywidualnych czynników, w tym zaawansowany wiek22 lat lub zmiany w funkcjach poznawczych25 , które mogą wpływać na koncentrację na zadaniu. Ponadto niektóre wcześniejsze badania albo wykluczały palaczy, albo prosiły uczestników o powstrzymanie się od palenia przez pewien czas przed testem26.
Opaska na oczy nie została użyta w tym protokole, ponieważ wcześniejsze doświadczenia sugerowały, że uczestnicy uważają za rozpraszające bycie z opaską na oczach z otwartymi ustami i wysuniętym językiem. Podczas pilotażowych testów protokołu uczestnicy byli zaskoczeni bodźcami lub wielokrotnie mówili badaczom, że nie mogą się skoncentrować. Dlatego uczestnikom po prostu powiedziano, aby zamknęli oczy. Jeśli uczestnik otworzył oczy podczas prezentacji zestawu bodźców, ten zestaw można powtórzyć. W innych badaniach w tej dziedzinie zdecydowano się na użycie opaski na oczy20; Jednak użycie opaski na oczy może nie zmienić znacząco wyników podczas porównywania między badaniami11.
Podczas wstępnych prób tego protokołu naukowcy wybrali pułap 15,0 g. Chociaż dostępne monofilamenty sięgają nawet 300 g, sufit został wybrany a priori, aby zapobiec ryzyku uszkodzenia skóry. Dodatkowo, podczas testowania obszaru takiego jak język, dla którego nie ma wewnętrznej struktury szkieletowej, stwierdzono, że zastosowanie monofili o masie wyższej niż 15 g porusza całym mięśniem języka, co może aktywować zakończenia nerwów czuciowych w otaczających lokalizacjach17. W reprezentatywnej próbie danych wielu zdrowych młodych dorosłych było w stanie wyczuć docelową żyłkę o gramaturze 0,008 g - najniżej wyprodukowaną żyłkę włosową Von Freya. Alternatywnie, do pomiaru wrażliwości rogówki zastosowano estezjometry kontaktowe Cocheta-Bonneta. Możliwe, że to urządzenie może zapewnić możliwość testowania na poziomie mniejszym niż 0,008 g; Istnieją jednak nierozwiązane kwestie związane z kalibracją urządzeń Cochet-Bonnet i możliwością dzielenia się wynikami w ramach badań27.
Protokół ten został zaadaptowany z niedawnej pracy Ettera i współpracowników17 z kilkoma kluczowymi różnicami. W pierwotnym protokole Ettera oszacowania progowe nie były uśredniane między badaniami. Mogło to pominąć część zmienności w odpowiedziach uczestników. Dodatkowo, oryginalny protokół Ettera koncentrował się na używaniu języka do ruchów związanych z mową, a zatem oceniał punktowy nacisk języka na prawe i lewe boczne krawędzie tuż za czubkiem języka w porównaniu z lokalizacjami języka w linii środkowej, które mogą być ważniejsze dla docenienia tekstury i połykania28,29.
Przyszłe zastosowania tego protokołu testowego mogą obejmować badania osób z różnymi uszkodzeniami ośrodkowego i/lub obwodowego układu nerwowego, a także osób z uszkodzeniem błony śluzowej jamy ustnej w wyniku urazu, guzów lub po radioterapii. Na przykład naukowcy niedawno ocenili osoby po udarze, które doświadczały dysfagii w jamie ustnej i zauważyły wyższe progi lub zmniejszone czucie u osób z udarem w porównaniu ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej30. Dodatkowo, w artykule przeglądowym Kaplana i współpracowników, pacjenci z kserostomią z różnych powodów medycznych zgłaszali zmiany w przeżuwaniu i połykaniu, zmniejszone tempo przepływu śliny i zmiany w błonie śluzowej jamy ustnej31. Przyszłe prace oceniające wpływ tych zmian na ocenę dotykowego nacisku punktowego byłyby korzystne dla tej dziedziny.
Wreszcie, korzystanie z tego protokołu nie wymaga umieszczania żadnych znaków na języku, aby zapewnić powtarzanie dokładnego miejsca badania przy każdej próbie. Pierwotnie miało to na celu zwiększenie klinicznego zastosowania tego protokołu w placówkach medycznych i przychodniach. Testy niezawodności przeprowadzone przez kolegów z Etter wykazały wysokie wyniki ponownych testów bez oznaczania języka17. Możliwe jest jednak oznaczenie języka za pomocą barwnika, aby zapewnić stałą lokalizację docelową, jak pokazano w niedawnym badaniu przeprowadzonym przez Santagiuliana i współpracowników26. Zasadność stosowania barwnika spożywczego do oznaczania języka może się różnić w zależności od miejsca badania i pytania badawczego.
Autorzy Nicole M. Etter, Scott P. Breen i Maya I.M. Alcala nie mają żadnych konfliktów do ujawnienia; Breen i Alcala byli studentami w czasie, gdy praca była wykonywana, a obecnie są zatrudnieni w przemyśle spożywczym. Autorzy, John E. Hayes i Gregory R. Ziegler, otrzymali honoraria za przemówienia lub konsultacje od organizacji non-profit i klientów korporacyjnych z branży spożywczej. Ponadto Centrum Oceny Sensorycznej (Hayes, dyrektor) w Penn State rutynowo przeprowadza testy smaku dla przemysłu spożywczego, aby ułatwić uczniom naukę przez doświadczenie. Żadna z tych organizacji nie odegrała żadnej roli w koncepcji, projekcie lub interpretacji badania, ani w decyzji o publikacji tych danych.
Autorzy pragną podziękować wszystkim członkom Laboratorium Fizjologii i Analizy Percepcyjnej Orofacial (OPPAL; Etter, dyrektor) i Centrum Oceny Sensorycznej (Hayes, dyrektor), oba zlokalizowane w Penn State.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| plastikowy kubek do wody pitnej | różne | ||
| zestawy Aesthesio Tactile Sensory Evaluator Kit | DanMic Global LLC, San Jose CA | 514000-20C |