$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Percepcja dotyku jest podstawową formą wrażeń przetwarzanych przez system somatosensoryczny, w tym percepcję dotykową i percepcję dotykową. Pasywna percepcja dotykowa, w przeciwieństwie do aktywnej eksploracji, oznacza, że obiekt jest przesuwany w celu nawiązania kontaktu ze statyczną skórą1,2. Podobnie jak w innych zmysłach, rozdzielczość przestrzenna w percepcji dotykowej, nazywana również ostrością przestrzenną dotyku, jest zwykle reprezentowana przez próg dotykowy, próg wykrywania lub próg dyskryminacji2,3. W ciągu ostatnich 100 lat dwupunktowy próg był powszechnie używany jako miara ostrości przestrzennej dotyku4. Jednak wiele badań wykazało, że dwupunktowy próg jest nieprawidłowym wskaźnikiem dotykowych zdolności przestrzennych, ponieważ dyskryminacja dwupunktowa (TPD) nie może wykluczyć wskazówek nieprzestrzennych (np. jeśli dwa punkty są zbyt blisko, mogą zlokalizować pojedyncze aferentne pole recepcyjne, które łatwo wywołuje zwiększoną aktywność neuronalną) i utrzymywać stabilne kryterium odpowiedzi3,4,5. Ze względu na szereg wad TPD, opracowano kilka nowych i obiecujących metod jako zamienników, takich jak orientacja siatki dotykowej (GO)3,6, dwupunktowa dyskryminacja orientacji5, rozpoznawanie podniesionych liter, wykrywanie odstępów7, wzory kropek, pierścienie Landolt C8 i dyskryminacja kątowa (AD)9,10. Obecnie, ze względu na korzyści płynące z obsługi GO, a także strukturę przestrzenną i złożoność zastosowanego bodźca, GO jest coraz częściej używany do pomiaru ostrości przestrzennej dotyku11,12,13.
Chociaż uważa się, że dotykowe GO opiera się na podstawowych mechanizmach przestrzennych, co daje wiarygodną miarę ostrości przestrzennej dotyku, nadal jest dyskutowane, czy na wydajność GO częściowo wpływają sygnały nieprzestrzenne14 (np. intensywne znaki, które mogą stanowić wskazówkę do identyfikacji różnicy między bodźcami orientacyjnymi). Dodatkowo, GO składa się tylko z prostych zadań orientacji przestrzennej (tj. poziomej i pionowej) i obejmuje przede wszystkim przetwarzanie sensoryczne, co ogranicza jego zastosowanie podczas badania hierarchicznej zależności między pierwotnym przetwarzaniem dotykowym w pierwotnej korze somatosensorycznej a zaawansowanym posiadaniem dotykowym obejmującym tylną korę ciemieniową (PPC) i zakręt nadbrzeżny (SMG)15,16,17. Aby zrekompensować te wady, opracowano dotykowe AD do pomiaru ostrości przestrzennej dotyku9,10. W AD para kątów pasywnie przesuwa się po opuszku palca. Kąty różnią się rozmiarem, a obiekt musi określić, który z kątów jest większy. Aby konsekwentnie realizować to zadanie, cechy przestrzenne kątów dotykowych muszą być reprezentowane i przechowywane w pamięci roboczej, a następnie porównywane i dostrzegane. Dlatego dotykowa choroba Alzheimera obejmuje nie tylko pierwotne przetwarzanie, ale także zaawansowane poznanie percepcji dotykowej, takie jak pamięć robocza i uwaga.
Podobnie jak w różnych testach percepcji orientacji linii, w dotykowym AD podmiot jest prezentowany kolejno z jednym kątem odniesienia i jednym kątem porównawczym i jest proszony o wskazanie, który kąt jest większy18,19,20,21. Linie tworzące kąty są jednakowej długości i symetrycznie rozmieszczone wzdłuż wyimaginowanej dwusiecznej. Poprzez symetryczną zmianę wymiarów przestrzennych linii można utworzyć wszystkie typy wypukłych kątów płaszczyzny. Dlatego krytyczną zaletą tej metody jest to, że różnicowane kąty mają podobne struktury przestrzenne. Ponadto reprezentacja przestrzenna uzyskana w AD jest bardziej sekwencyjna niż ta uzyskana w GO. Jednak próg AD dostarcza dowodów na to, że dotykowa ostrość przestrzenna jest wystarczająca, aby umożliwić przestrzenną dyskryminację między obiektami22. Co więcej, dotykowa percepcja przestrzenna kąta może być doświadczana od punktu do linii i ostatecznie tworzyć dwuwymiarowy kąt płaski, w którym wskazówki nieprzestrzenne mogą odgrywać tylko niewielką rolę.
Stwierdzono, że próg AD wzrasta wraz z wiekiem, co może wynikać z potrzeby dużego obciążenia poznawczego w zadaniu dotykowym AD. W związku z tym może zapewnić mechanizm monitorowania w diagnostyce zaburzeń poznawczych9,10. Chociaż na wyniki AD wpływa spadek związany z wiekiem, można je znacznie poprawić u młodych ludzi poprzez ciągły trening lub podobny trening z zadaniami dotykowymi23. Co więcej, badania fMRI wykazały, że opóźnione zadanie dopasowania kąta dotykowego do próbki aktywowało pewne obszary kory odpowiedzialne za pamięć roboczą, takie jak tylna kora ciemieniowa17,24. Odkrycia te sugerują, że dyskryminacja kąta dotyku jest obiecującą miarą ostrości przestrzennej dotyku obejmującej zaawansowane poznanie. W tym miejscu szczegółowo opisano dotykowy sprzęt AD i jego zastosowanie. Inni badacze zajmujący się dotykaniem mogą odtworzyć sprzęt do leczenia choroby Alzheimera i wykorzystać go w swoich badaniach.
Dotykowy sprzęt AD, czyli taktyczny półautomatyczny stymulator kąta palców pasywnych (TSPAS), wykorzystuje elektroniczny suwak do przekazywania pary bodźców kątowych do pasywnego przesuwania się po skórze (Rysunek 1). Ramiona badanych leżą wygodnie, leżą na blacie stołu. Prawa ręka spoczywa na talerzu ręcznym w stole, a opuszka palca wskazującego znajduje się nieco poniżej otworu talerza. Oprogramowanie komputerowe może sterować zjeżdżalnią, przesuwać ją ze stałą prędkością oraz przesuwać do przodu i do tyłu. Gdy szkiełko porusza się do przodu, bodźce kątowe przesuwają się pasywnie po skórze ze stałą prędkością, zaczynając od opuszka palca. Kiedy suwak przesuwa się do tyłu do pozycji wyjściowej i zmienia się w kolejną parę bodźców kątowych, badany musi podnieść palec wskazujący do góry i poczekać na polecenie, aby lekko umieścić go ponownie przy otworze. W ten sposób sprzęt prezentuje bodźce kąta dotyku z kontrolowaną prędkością, stabilnym czasem kontaktu i stałym interwałem między bodźcami. Badany ustnie zgłasza numer sekwencyjny, a eksperymentator rejestruje go jako odpowiedź i przystępuje do przeprowadzenia następnej próby.

Rysunek 1: Przegląd TSPAS.
Sprzęt składa się z czterech części: 1) dotykowych bodźców kątowych (tj. kąta odniesienia i dziesięciu kątów porównawczych); 2) płytka dłoni, która mocuje dłoń badanego na miejscu i utrzymuje tylko palec wskazujący w kontakcie z bodźcami; 3) elektroniczny suwak, który przenosi bodźce dotykowe; oraz 4) system sterowania komputerem osobistym (PC), który kontroluje prędkość i odległość ruchu prowadnicy elektronicznej. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.