Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Ocena przestrzennej wrażliwości dotykowej języka za pomocą testu orientacji siatek

2.8K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/62898

⸱

17 września 2021

 ,  ,  ,  , 
1Department of Food, Environmental and Nutritional Sciences (DeFENS), University of Milan, 2Division of Food, Nutrition, and Dietetics, School of Biosciences, University of Nottingham

W tym artykule

Podsumowanie

Ta praca ilustruje standardową procedurę i wyznaczanie progu za pomocą wskaźnika R do oceny przestrzennej wrażliwości językowej na dotyk za pomocą testu orientacji siatki.

Streszczenie

Indywidualne progi według szacunków wskaźnika R są obliczane za pomocą testu orientacji krat (6 różnych narzędzi zwiększających rozmiar siatki od 0,20-1,25 mm) do oceny przestrzennej wrażliwości dotykowej języka. Podczas eksperymentu badani mają zawiązane oczy i są proszeni o określenie orientacji siatki (poziomej lub pionowej) umieszczonej na języku. Indeks R opiera się na Teorii Detekcji Sygnału (SDT) i jest szacowanym prawdopodobieństwem prawidłowej identyfikacji bodźca docelowego (sygnału, np. prawidłowej orientacji) w porównaniu z bodźcem alternatywnym (szum, np. nieprawidłowa orientacja). Po obliczeniu wartości indeksu R dla każdego przedmiotu i każdego wymiaru narzędzia możliwe jest wyznaczenie indywidualnego progu poprzez interpolację dwóch indeksów R bezpośrednio poniżej i powyżej ustalonego punktu odcięcia (zwykle 75%) w oparciu o jednostronne wartości krytyczne indeksu R. Procedura ta może być pomocna w medycynie w badaniu związku między wrażliwością dotykową jamy ustnej, jasnością mowy i zaburzeniami połykania, a także w badaniach sensorycznych i konsumenckich w celu zbadania indywidualnych różnic w percepcji tekstury, preferencjach żywieniowych i zachowaniach żywieniowych.

Wprowadzenie

Tekstura i odczucie jedzenia odgrywają ważną rolę w lubieniu1,2,3,4, a badania wykazały różnice w postrzeganiu tekstury spowodowane takimi czynnikami, jak zachowanie podczas żucia2,5, przepływ śliny i kompozycja6,7, dostępne są ograniczone metody oceny zmienności receptorów dotykowych (mechanoreceptorów). W jamie ustnej znajdują się różne typy mechanoreceptorów znajdujących się w jamie ustnej: receptory Merkla, cylindry Ruffiniego i ciałka Meissnera8. Mechanoreceptory można podzielić na dwie grupy: wolno adaptujące się i szybko adaptujące. Powoli adaptujące się mechanoreceptory (cylindry Ruffiniego i receptory Merkla) wytwarzają sygnały w sposób ciągły podczas stymulacji. Natomiast szybko adaptujące się mechanoreceptory (ciałka Meissnera) reagują na początek i koniec stymulacji sygnałem. Ostrość dotyku różni się znacznie w zależności od powierzchni języka i między osobami, prawdopodobnie z powodu różnic we wrażliwości mechanoreceptorów. Lokalizacja i liczba mechanoreceptorów w jamie ustnej, różnice w przestrzennym ułożeniu/gęstości mechanoreceptorów (ostrość przestrzenna) lub różnice w ich wrażliwości po aktywacji mogą być przyczyną tej zmienności wewnątrz- i międzyosobniczej. Opublikowano kilka metod oceny i badań przesiewowych pod kątem zmienności wrażliwości mechanoreceptorów w jamie ustnej, w tym von Frey filaments9,10, rozpoznawanie liter11,12, testy orientacji siatki13 oraz elastyczny układ elektrod14,15. Test orientacji krat wymaga kwadratowych krat (Rysunek 1, Rysunek 2) o różnych szerokościach rowków, które należy umieścić na języku osoby z zawiązanymi oczami. Wskazują one, czy badani postrzegają kraty jako orientację poziomą czy pionową. Odpowiedzi służą do obliczania średnich progów w oparciu o zdolność badanego do rozróżnienia orientacji dla różnych rozmiarów siatki.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wszyscy uczestnicy podpisali pisemną, świadomą zgodę. Badanie zostało zatwierdzone przez Komisję Etyczną Uniwersytetu w Mediolanie (n. 48/19) i przeprowadzono je zgodnie z Deklaracją Helsińską.

1. Szkolenie eksperymentatorów

  1. Należy wziąć narzędzie do pocierania i przyłożyć siłę 100 g do gąbki umieszczonej na wadze.
    UWAGA: Schemat narzędzia do pocierania użytego w niniejszym badaniu przedstawiono na Rysunku 1
  2. Procedurę tę należy powtórzyć co najmniej 10 razy, aby zminimalizować różnice w sile nacisku narzędzia na języki badanych podczas testów, zarówno w obrębie jednego eksperymentatora, jak i pomiędzy różnymi osobami przeprowadzającymi badanie.

2. Procedura oceny

UWAGA: Ocenę czułości dotykowej należy przeprowadzić zgodnie z wymaganymi standardami zdrowotnymi i bezpieczeństwa, aby zagwarantować bezpieczeństwo badanego (np. stosując maseczkę, rękawiczki i fartuch laboratoryjny).

  1. Wyświetl wszystkie siatki (0,20 mm, 0,25 mm, 0,50 mm, 0,75 mm, 1,00 mm, 1,25 mm) (Rysunek 2) na stole w miejscu niewidocznym dla uczestnika.
  2. Posadź uczestnika na wygodnym krześle i poinformuj go, że może przerwać udział w eksperymencie w dowolnym momencie.
  3. Poinformuj uczestnika, że podczas eksperymentu będzie miał zawiązane oczy i zostanie poproszony o wystawienie języka w sposób swobodny i rozluźniony.
  4. Przed rozpoczęciem eksperymentu zapoznaj badanych z procedurą, używając największej kratki (1,25 mm), aby zademonstrować przyłożoną siłę (100 g przez 3 s).
  5. Poinformuj uczestników, że mogą wziąć łyk wody w dowolnym, uznanym za stosowny momencie.
  6. Nanieś każdą kratkę na język badanych (przedni obszar języka, bezpośrednio wokół linii środkowej).
  7. Po każdym dotyku poproś badanych o wskazanie za pomocą rąk orientacji narzędzia (poziomej lub pionowej) oraz stopnia ich pewności (pewny, niepewny). W przypadku braku pewności badani muszą zgadnąć.
  8. Po każdym dotyku zapisz w arkuszu kalkulacyjnym wszystkie odpowiedzi (pozioma, pionowa, pewny, niepewny) dla każdego badanego (Tabela uzupełniająca 1).
  9. Powtórz każdą siatkę tyle razy, ile uznano za konieczne dla wybranego progu wskaźnika R (R-Index cut-off), na przykład 6 razy: 3 poziomo i 3 pionowo (Tabela uzupełniająca 1).
  10. Sterylizuj każdą kratkę po przetestowaniu każdego uczestnika (patrz sekcja 4).
    UWAGA: Język powinien być delikatnie wysunięty z ust, bez wysiłku ze strony ochotników, aby uniknąć nadmiernego zmęczenia, które mogłoby doprowadzić do zmiany wyników ich osiągnięć. Należy zauważyć, że im większa liczba powtórzeń pocierania, tym pomiar jest bardziej wiarygodny.16.

3. Protokół czyszczenia

  1. Przygotować roztwór składający się z 20 ml podchlorynu sodu (patrz Tabela materiałów) rozcieńczone w 1 l wody zgodnie z instrukcjami producenta.
  2. Wstrząśnij roztworem ręcznie przez kilka sekund.
  3. Napełnić 6 kubków około 20 ml roztworu dezynfekcyjnego, aby całkowicie zanurzyć każde narzędzie w roztworze.
  4. Umieść każde narzędzie w odpowiednim kubku.
  5. Pozostawić narzędzia do namoczenia na 15–20 min.
  6. Opłucz narzędzia obfitą ilością wody zgodnie z instrukcją producenta, a następnie wyszoruj je szczoteczką do zębów, aby upewnić się, że usunięto wszelkie pozostałości podchlorynu sodu.
  7. Pozostaw narzędzia do wyschnięcia na powietrzu.

4. Obliczanie wskaźnika R

  1. Stwórz macierz odpowiedzi dla każdego wolontariusza i dla wszystkich narzędzi (Rysunek 3>) na podstawie częstotliwości odpowiedzi wykorzystanych do obliczenia indeksu R za pomocą następującego równania:
    Równanie stosunku R dla analizy równowagi chemicznej; równanie zawiera zmienne a-h.
    UWAGA: Indeks R wyraża indywidualną czułość dotykową dla każdego narzędzia16. Indeks R opiera się na SDT17 i reprezentuje szacowane prawdopodobieństwo odróżnienia bodźca docelowego (tj. sygnału) od bodźca alternatywnego (tj. szumu). Sygnał i szum odpowiadają poprawnej lub błędnej identyfikacji orientacji poziomej lub pionowej prążków. W przypadku sygnału i szumu mogą wystąpić cztery opcje odpowiedzi: „pozioma-pewny”, „pozioma-niepewny”, „pionowa-niepewny” oraz „pionowa-pewny”16. Wartości indeksu R mieszczą się w przedziale 0-1. Wyższa wartość indeksu R wskazuje na lepszą dyskryminację.

5. Wyznaczanie czułości i progu na podstawie szacunków wskaźnika R

  1. Aby określić, czy badany potrafi rozpoznać orientację każdego narzędzia, oblicz wartość graniczną, korzystając z tabeli wartości krytycznych dla testów istotności wskaźnika R18
    UWAGA: W rozważanym przykładzie, obejmującym 36 prezentacji (tj. każda kratka zaprezentowana 6 razy, 3 poziomo i 3 pionowo), wartość graniczna dla dyskryminacji wynosi 0,7426, zgodnie z jednostronnymi wartościami krytycznymi wskaźnika R dla α = 0,0518.
  2. W przypadku zastosowania wystarczająco dużej liczby narzędzi (np. sześciu różnych wymiarów kratek)19, wyznacz szacunki progu wskaźnika R.
  3. Aby obliczyć próg dla każdego badanego, przeprowadź interpolację dwóch wartości wskaźnika R znajdujących się bezpośrednio poniżej i powyżej wartości granicznej20.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

W badaniu wzięło udział łącznie 70 zdrowych osób dorosłych (zakres wieku = 19-33 lata; średni wiek = 22,0; 52,9% kobiet), zgodnie z opisem w pracy Appiani et al. (2020)21.

Przykładowo, rozkład indeksu R w zależności od wieku dla kwadratu 0,75 mm przedstawiono na Rysunku 4. Każdy punkt reprezentuje innego badanego. Osoby znajdujące się powyżej linii przerywanej (wartość odcięcia: 0,7426) to te, które prawidłowo zidentyfikowały orientację kra...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Dostępnych jest niewiele ważnych przyrządów do pomiaru ostrości dotyku 10,11,13,22. Wykazano, że włókna von Freya są odpowiednią metodą pomiaru ostrości dotyku zarówno skóry, jak i jamy ustnej 10,21,22. Jednak przyrządy te mierzą inny wymiar ostrości dotyku językowego niż test orientacji siatek

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Dziękujemy wszystkim uczestnikom, ochotnikom i innym osobom zaangażowanym w badanie. Jesteśmy wdzięczni Sandrze Stolzenbach Wæhrens i Wenderowi Bredie (Uniwersytet w Kopenhadze) za zaprojektowanie kwadratów użytych w niniejszym teście orientacji krat. Badania te zostały sfinansowane przez Uniwersytet w Mediolanie, Piano di sostegno alla ricerca 2018.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Kwadraty wykonane na zamówienie,Uniwersytet w Reading; Uniwersytet w KopenhadzeKwadraty 1 cm2 z politetrafluoroetylenu (PTFE)
Roztwór dysinfencyjny (20% podchlorynu sodu)Amuchina, Angelini S.p.A., Roma, Włochy
Maski na oczyRóżne
rękawiczkiRóżne
Fartuch laboratoryjnyRóżne
Plastikowy kubek do picia wodaRóżne
ExcelMicrosoft

Bibliografia

  1. Guinard, J. X., Mazzucchelli, R. The sensory perception of texture and mouthfeel. Trends in Food Science & Technology. 7 (7), 213-219 (1996).
  2. Jeltema, M., Beckley, J., Vahalik, J. Food texture assessment and preference based on mouth behavior. Food Quality and Preference. 52, 160-171 (2016).
  3. Scott, C. L., Downey, R. G. Types of food aversions: animal, vegetable, and texture. The Journal of Psychology. 141 (2), 127-134 (2007).
  4. Laureati, M., et al. Individual differences in texture preferences among European children: Development and validation of the Child Food Texture Preference Questionnaire (CFTPQ). Food Quality and Preference. 80, 103828(2020).
  5. de Lavergne, M. D., Derks, J. A., Ketel, E. C., de Wijk, R. A., Stieger, M. Eating behaviour explains differences between individuals in dynamic texture perception of sausages. Food Quality and Preference. 41, 189-200 (2015).
  6. Engelen, L., de Wijk, R. A. Oral processing and texture perception. Food Oral Processing: Fundamentals of Eating and Sensory Perception. 8, Blackwell Publishing Ltd. 157-176 (2012).
  7. Stokes, J. R., Boehm, M. W., Baier, S. K. Oral processing, texture and mouthfeel: From rheology to tribology and beyond. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 18 (4), 349-359 (2013).
  8. Engelen, L. Oral receptors. Food Oral Processing: Fundamentals of Eating and Sensory Perception. , Blackwell Publishing Ltd. 15-38 (2012).
  9. Yackinous, C., Guinard, J. X. Relation between PROP taster status and fat perception, touch, and olfaction. Physiology & Behavior. 72 (3), 427-437 (2001).
  10. Etter, N. M., Breen, S. P., Alcala, M. I., Ziegler, G. R., Hayes, J. E. Assessment of midline lingual point-pressure somatosensation using Von Frey hair monofilaments. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (156), (2020).
  11. Essick, G. K., Chen, C. C., Kelly, D. G. A letter-recognition task to assess lingual tactile acuity. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 57 (11), 1324-1330 (1999).
  12. Essick, G. K., Chopra, A., Guest, S., McGlone, F. Lingual tactile acuity, taste perception, and the density and diameter of fungiform papillae in female subjects. Physiology & Behavior. 80 (2-3), 289-302 (2003).
  13. Van Boven, R. W., Johnson, K. O. The limit of tactile spatial resolution in humans: grating orientation discrimination at the lip, tongue, and finger. Neurology. 44 (12), 2361(1994).
  14. Moritz, J., Turk, P., Williams, J. D., Stone-Roy, L. M. Perceived intensity and discrimination ability for lingual electrotactile stimulation depends on location and orientation of electrodes. Frontiers in Human Neuroscience. 11, 186(2017).
  15. Bach-y-Rita, P., Kaczmarek, K. A., Tyler, M. E., Garcia-Lara, J. Form perception with a 49-point electrotactile stimulus array on the tongue: a technical note. Journal Of Rehabilitation Research and Development. 35, 427-430 (1998).
  16. O'Mahony, M. Understanding discrimination tests: A user-friendly treatment of response bias, rating and ranking R-index tests and their relationship to signal detection. Journal of Sensory Studies. 7 (1), 1-47 (1992).
  17. Lee, H. S., Van Hout, D. Quantification of sensory and food quality: The R-index analysis. Journal of Food Science. 74 (6), 57-64 (2009).
  18. Bi, J., O'Mahony, M. Updated and extended table for testing the significance of the R-index. Journal of Sensory Studies. 22, 713-720 (2007).
  19. Bertoli, S., et al. Taste sensitivity, nutritional status and metabolic syndrome: Implication in weight loss dietary interventions. World Journal of Diabetes. 5 (5), 717(2014).
  20. Robinson, K. M., Klein, B. P., Lee, S. Y. Utilizing the R-index measure for threshold testing in model caffeine solutions. Food Quality and Preference. 16 (4), 283-289 (2005).
  21. Appiani, M., Rabitti, N. S., Methven, L., Cattaneo, C., Laureati, M. Assessment of lingual tactile sensitivity in children and adults: Methodological suitability and challenges. Foods. 9 (11), 1594(2020).
  22. Cattaneo, C., Liu, J., Bech, A. C., Pagliarini, E., Bredie, W. L. Cross-cultural differences in lingual tactile acuity, taste sensitivity phenotypical markers, and preferred oral processing behaviors. Food Quality and Preference. 80, 103803(2020).
  23. Abraira, V. E., Ginty, D. D. The sensory neurons of touch. Neuron. 79 (4), 618-639 (2013).
  24. Johnson, K. O., Phillips, J. R. Tactile spatial resolution. I. Two-point discrimination, gap detection, grating resolution, and letter recognition. Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1177-1192 (1981).
  25. Phillips, J. R., Johnson, K. O. Tactile spatial resolution. II. Neural representation of bars, edges, and gratings in monkey primary afferents. Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1192-1203 (1981).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Jamna wrażliwość dotykowaprzestrzenna rozdzielczość dotykowaobliczanie indeksu Rteoria detekcji sygnałówpercepcja teksturyzaburzenia połykaniapreferencje żywieniowewrażliwość języka
Ocena przestrzennej wrażliwości dotykowej języka za pomocą testu orientacji siatek
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.