Name: Testowanie maskowania dotykowego między przedramionami (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 5 s
Description: Poznaj technikę długodystansowego maskowania dotykowego w badaniach nad percepcją. Metoda nieinwazyjna pozwala zbadać, jak mózg reprezentuje powierzchnię ciała i organizuje informacje sensoryczne.

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

LRH było wspierane przez Radę Badań Przyrodniczych i Inżynieryjnych (NSERC) Kanady. SD było częściowo wspierane przez program NSERC CREATE.

Wszystkie eksperymenty zostały zatwierdzone przez komisję etyczną Uniwersytetu w Yorku, a wszyscy uczestnicy podpisali formularze świadomej zgody. Eksperymenty przeprowadzono zgodnie z Deklaracją Helsińską.
1. Bodźce
<ol>
	<li>Bodziec detekcji dotykowej
	<ol>
		<li>Użyj taktora (średnica 1,17 cala i grubość 0,30 cala), aby dostarczyć bodźce dotykowe w postaci wibracji o częstotliwości 250 Hz przez 10 ms. Zastosowanie specjalnie zaprojektowanego taktora zapewnia liniową zależność między zakresem ruchu a przyłożonym napięciem.</li>
		<li>Kontroluj podawanie bodźca dotykowego za pomocą 64-bitowej karty dźwiękowej.
		<ol>
			<li>Aby uruchomić tactor, należy traktować go jak głośnik. Podłącz wzmacniacz audio stereo do 64-bitowej karty dźwiękowej komputera. Podłącz tactor do jednego z wyjść wzmacniacza (np., „lewy głośnik odłączony”). Podłącz drugi kanał (np.(wyjście „right speaker out”) wzmacniacza do zwykłego głośnika, aby dostarczać sygnały słuchowe uczestnikowi.</li>
			<li>W kodzie komputerowym sterującym eksperymentem wygeneruj przebieg fali, który zostanie wykorzystany do wywołania wibracji taktora (np., sinusoida o częstotliwości 250 Hz i czasie trwania 10 ms), oraz kolejny przebieg dla sygnału słuchowego (np., fala sinusoidalna o częstotliwości 3 00 Hz i czasie trwania 10 ms). Patrz: Przykładowy kod 1 w pliku z kodem uzupełniającym.</li>
			<li>Wprowadź oba te przebiegi falowe do dwuwymiarowej tablicy. W przypadku tablicy tactorów umieść sygnał w pierwszym wymiarze, a drugi wymiar ustaw na zero. W przypadku tablicy dźwięku umieść sygnał w drugim wymiarze, a pierwszy ustaw na zero. Odtwórz odpowiednią tablicę na karcie dźwiękowej w odpowiednim momencie programu. Sposób realizacji tego zadania przedstawiono w Przykładzie Kodu 1 w Pliku z Kodem Uzupełniającym.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Przymocuj taktor do paska za pomocą mechanicznego elementu mocującego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Bodziec maskujący
	<ol>
		<li>Zastosuj bodziec maskujący za pomocą elektrycznego wibratora ręcznego (średnica 4 cm; 83 Hz przy ustawieniu „low”).</li>
		<li>Na podstawie obszarów, w których ma zostać przetestowane maskowanie, należy wybrać miejsca aplikacji bodźca maskującego.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Ustawienie i projekt eksperymentalny
<ol>
	<li>Ustaw komputer i sprzęt na biurku wraz z krzesłem przed nimi dla eksperymentatora.</li>
	<li>Przygotuj stół, na którym uczestnicy oprą lewe (badane) ramię. Umieść krzesło po prawej stronie stołu. Obok krzesła ustaw podstawkę pod przedramię, na której uczestnicy oprą prawy łokieć (ramię maskujące). Dla zwiększenia komfortu wyłóż stół i podstawkę pod przedramię miękkim materiałem.</li>
	<li>Umieść głośnik na powierzchni odizolowanej mechanicznie. Rozmieść pedały nożne (podłączone do lewego i prawego przycisku myszy komputerowej) w taki sposób, aby stopy uczestnika spoczywały na nich wygodnie (Rysunek 1).</li>
	<li>Wybierz parametry badania, w tym odpowiednią liczbę prób niezbędnych do uzyskania wiarygodnej oceny progu (zazwyczaj od 40 do 50 prób) oraz liczbę bloków, na które ma zostać podzielony eksperyment (np. dwa bloki po 20-25 prób na warunek).</li>
	<li>Sporządź listę kolejności przeprowadzania warunków. Użyj tej listy, aby określić, gdzie zastosować bodziec maskujący w każdym bloku.</li>
	<li>Wprowadź liczbę prób bezpośrednio do kodu programu komputerowego (np. ntrials = 25; Patrz: Supplemental Code File). Upewnij się, że każdy blok nie trwa dłużej niż 10 min, aby utrzymać koncentrację.</li>
	<li>Zaprojektuj zadanie detekcji dotykowej z wymuszonym wyborem między dwiema alternatywami11, w którym intensywność bodźca jest kontrolowana za pomocą bayesowskiej adaptacyjnej psychofizycznej procedury schodkowej12.
	<ol>
		<li>W każdej próbie przedstaw dwa 1 s interwały, oznaczone trzema sygnałami dźwiękowymi (5 kHz, 3 kHz i 5 kHz, czas trwania 10 msec), z bodźcem dotykowym prezentowanym w środku jednego z interwałów. Uczestnik powinien wskazać za pomocą pedałów nożnych, w którym interwale pojawił się bodziec (lewy dla pierwszego, prawy dla drugiego). Patrz: Example Code 2, który pokazuje sposób przeprowadzania i punktowania interwałów. 
		Uwaga: Komputer ocenia odpowiedź jako „poprawną” lub „błędną”, a adaptacyjna procedura schodkowa dobiera w zależności od tego kolejną wartość do prezentacji. 
		Uwaga: Metoda ta służy do wyznaczenia wartości progu detekcji wibracji w miejscu badania.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="Schemat ustawienia do badania równowagi statycznej z zasłoniętymi oczami, obejmujący podparcie ramienia, tactor, głośnik i pedały nożne." src="/files/ftp_upload/53733/53733fig1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rycina 1. Projekt eksperymentuRysunek ten przedstawia schemat doświadczenia oraz wykorzystane materiały. Szczegóły znajdują się w tekście.
3. Procedura eksperymentalna
<ol>
	<li>Uzyskaj pisemną zgodę na udział w badaniu. Posadź uczestnika na krześle tak, aby stopy spoczywały wygodnie na pedałach odpowiedzi, i wyjaśnij procedurę eksperymentalną.</li>
	<li>Zmierz i zapisz długość grzbietowej powierzchni lewego przedramienia. Załóż pasem tactor w taki sposób, aby znajdował się on na środku ramienia, w połowie odległości między kątem wewnętrznym łokcia a zgięciem nadgarstka.</li>
	<li>Owiń ramie kilka razy luźno bandażem elastycznym, aby utrzymać tactor na miejscu.</li>
	<li>Poleć uczestnikom położenie lewego ramienia na stole i oparcie prawego łokcia na podłokietniku. Załóż uczestnikowi opaskę na oczy, aby zapobiec patrzeniu na bodziec lub miejsce maskowania, i poleć patrzenie prosto przed siebie przez cały czas trwania eksperymentu.</li>
	<li>Zacznij od bloku 20 próbnych (bez bodźca maskującego), aby zapoznać uczestników z zadaniem detekcji dotykowej i pozwolić im oswoić się z bodźcami dotykowymi.</li>
	<li>Po próbach próbnych rozpocznij eksperyment, przeprowadzając bloki warunków w losowej, zrównoważonej kolejności. Przed rozpoczęciem każdego bloku upewnij się, że ramiona i bodziec maskujący znajdują się w prawidłowych pozycjach.
	<ol>
		<li>Dla każdego warunku przyłóż bodziec maskujący do wybranego miejsca, korzystając z wcześniej przygotowanej listy warunków. Wykreślaj każdy warunek po jego wykonaniu. Utrzymuj bodziec maskujący przez cały blok prób zbierania danych, zachowując w przybliżeniu stały nacisk. Bodziec maskujący można aplikować przez cienką odzież.</li>
		<li>Uruchom program eksperymentalny, który przeprowadzi określoną liczbę wcześniej wybranych prób. Wprowadź 2 min przerwy po każdym krótkim bloku prób. Po zakończeniu danego bloku prób wybierz kolejne miejsce dla bodźca maskującego i ponownie uruchom program. Powtarzaj do momentu ukończenia wszystkich prób.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Analiza danych
<ol>
	<li>Aby zwizualizować i potwierdzić szacunkową wartość progu zwróconą przez program adaptacyjnych schodów (adaptive staircase)12, dopasuj dane uczestników do skumulowanego rozkładu Gaussa. Wzór na skumulowany rozkład Gaussa (sigmoidę), która zmienia się od 50% (poziom przypadkowy – równa liczba zer – błędnych i jedynek – poprawnych) do 10% (same jedynki, wszystkie poprawne), to: 
	prawdopodobieństwo poprawnej odpowiedzi = 0,5 + 0,5/(1+exp(-(x-x0)/std)) 
	gdzie x jest testowaną wartością intensywności, x0 jest wartością progu 75%, a std to odchylenie standardowe szacunku. Wzór ten można dopasować do danych przy użyciu dowolnego oprogramowania do dopasowywania krzywych, a otrzymaną wartość x0 porównać z wartością uzyskaną z adaptacyjnych schodów.
	<ol>
		<li>Upewnij się, że krzywa przebiega pomiędzy 50% (wynik przypadkowy) a 10%. Przeprowadź analizy statystyczne (np. testy t lub analizy ANOVA) dla wartości progu 75% uzyskanych w każdym warunku eksperymentalnym (np. pomiędzy różnymi miejscami maskowania), aby ustalić, czy istnieją różnice między badanymi warunkami.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W celu zidentyfikowania wartości odstających oblicz średnią oraz odchylenie standardowe dla danego warunku. Porównaj wynik każdego uczestnika ze średnią; jeśli indywidualny wynik odbiega o więcej niż 2 odchylenia standardowe od tej średniej, uznaj go za wartość odstającą i usuń z analizy. W razie potrzeby można zastosować alternatywne kryteria.</li>
	<li>Aby zestandaryzować wartości intensywności taktorów (podawane w jednostkach arbitralnych), przelicz je na decybele względem progów kontrolnych (mierzonych podczas stosowania bodźca maskującego w miejscu kontrolnym, np. na ramieniu). Użyj następującego wzoru: 
	dB = 10 x log10 (wartość progu/wartość progu kontrolnego).</li>
</ol>

<ol><li>von Békésy, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3avon+Be%CC%81ke%CC%81sy%2C+G+%22Sensory+Inhibition%22">Sensory Inhibition</a>. , Princeton University Press. Princeton, NJ. (1967).</li>
<li>Uttal, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibitory+interaction+of+responses+to+electrical+stimuli+in+the+fingers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+Psych%22%5BJournal%5D)">Inhibitory interaction of responses to electrical stimuli in the fingers.</a> J. Comp. Physiol. Psych. 53 (1), 47-51 (1960).</li>
<li>Schmid, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+aspects+of+cutaneous+interaction+with+two-point+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Gen%22%5BJournal%5D)">Temporal aspects of cutaneous interaction with two-point electrical stimulation.</a> J. Exp. Psychol. Gen. 61, 400-409 (1961).</li>
<li>Abramsky, O., Carmon, A., Bentontt, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Masking+of+and+by+tactile+pressure+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Psychophys%22%5BJournal%5D)">Masking of and by tactile pressure stimuli.</a> Percept. Psychophys. 10 (5), 353-355 (1971).</li>
<li>Sherrick, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+double+simultaneous+stimulation+of+the+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Effects of double simultaneous stimulation of the skin.</a> Am. J. Psychol. 77, 42-53 (1964).</li>
<li>Gilson, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrotactile+masking%3A+effects+of+multiple+maskers%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Psychophys%22%5BJournal%5D)">Vibrotactile masking: effects of multiple maskers.</a> Percept. Psychophys. 95 (4), 2213-2220 (1969).</li>
<li>Braun, C., Hess, H., Burkhardt, M., Wühle, A., Preissl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+right+hand+knows+what+the+left+hand+is+feeling%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">The right hand knows what the left hand is feeling.</a> Exp. Brain. Res. 162 (3), 366-373 (2005).</li>
<li>Tamè, L., Farnè, A., Pavani, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+coding+of+touch+at+the+fingers%3A+Insights+from+double+simultaneous+stimulation+within+and+between%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Lett%22%5BJournal%5D)">Spatial coding of touch at the fingers: Insights from double simultaneous stimulation within and between.</a> Neurosci. Lett. 487 (1), 78-82 (2011).</li>
<li>Tamè, L., Moles, A., Holmes, N. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Within+but+not+between+hands+interactions+in+vibrotactile+detection+thresholds+reflect+somatosensory+receptive+field+organization%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Within but not between hands interactions in vibrotactile detection thresholds reflect somatosensory receptive field organization.</a> Front. Psychol. 5, 1-9 (2014).</li>
<li>Harris, J. A., Diamond, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ipsilateral+and+contralateral+transfer+of+tactile+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Ipsilateral and contralateral transfer of tactile learning.</a> Neuroreport. 11 (2), 263-266 (2000).</li>
<li>Fechner, G. T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFechner%2C+GT+%22Elemente+der+Psychophysik+%22">Elemente der Psychophysik </a>. , Breitkopf & Härtel. Leipzig. (1860).</li>
<li>Watson, A., Pelli, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((QUEST-A+Bayesian+adaptive+psychophysical+method%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Psychophys%22%5BJournal%5D)">QUEST-A Bayesian adaptive psychophysical method.</a> Percept. Psychophys. 33, 113-120 (1983).</li>
<li>D'Amour, S., Harris, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contralateral+tactile+masking+between+forearms%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Contralateral tactile masking between forearms.</a> Exp. Brain. Res. 232 (3), 821-826 (2014).</li>
<li>D'Amour, S., Harris, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrotactile+masking+through+the+body%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Vibrotactile masking through the body.</a> Exp. Brain. Res. 232 (9), 2859-2863 (2014).</li>
<li>Gescheider, G. A., Herman, D. D., Phillips, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Criterion+shifts+in+the+measurement+of+tactile+masking%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Psychophys%22%5BJournal%5D)">Criterion shifts in the measurement of tactile masking.</a> Percept. Psychophys. 8, 433-436 (1970).</li>
<li>Iwamura, Y., Tanaka, M., Iriki, A., Taoka, M., Toda, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Processing+of+tactile+and+kinesthetic+signals+from+bilateral+sides+of+the+body+in+the+postcentral+gyrus+of+awake+monkeys%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Processing of tactile and kinesthetic signals from bilateral sides of the body in the postcentral gyrus of awake monkeys.</a> Behav. Brain. Res. 135 (1-2), 185-190 (2002).</li>
<li>Killackey, H. P., Gould, H. J., Cusick, C. G., Pons, T. P., Kaas, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relation+of+corpus+callosum+connections+to+architectonic+fields+and+body+surface+maps+in+sensorimotor+cortex+of+new+and+old+world+monkeys%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">The relation of corpus callosum connections to architectonic fields and body surface maps in sensorimotor cortex of new and old world monkeys.</a> J. Comp. Neurol. 219 (4), 384-419 (1983).</li>
<li>Reed, J. L., Qi, H. X., Kaas, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+properties+of+neuron+response+suppression+in+owl+monkey+primary+somatosensory+cortex+when+stimuli+are+presented+to+both+hands%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal properties of neuron response suppression in owl monkey primary somatosensory cortex when stimuli are presented to both hands.</a> J. Neurosci. 31 (10), 3589-3601 (2011).</li>
<li>Hlushchuk, Y., Hari, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+suppression+of+ipsilateral+primary+somatosensory+cortex+during+tactile+finger+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Transient suppression of ipsilateral primary somatosensory cortex during tactile finger stimulation.</a> J. Neurosci. 26 (21), 5819-5824 (2006).</li>
<li>Nihashi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contralateral+and+ipsilateral+responses+in+primary+somatosensory+cortex+following+electrical+median+nerve+stimulation--an+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Contralateral and ipsilateral responses in primary somatosensory cortex following electrical median nerve stimulation--an fMRI study.</a> Clin. Neurophysiol. 116 (4), 842-848 (2005).</li>
<li>Tamè, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contribution+of+primary+and+secondary+somatosensory+cortices+to+the+representation+of+body+parts+and+body+sides%3A+an+fMRI+adaptation+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cognitive.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The contribution of primary and secondary somatosensory cortices to the representation of body parts and body sides: an fMRI adaptation study.</a> J. Cognitive. Neurosci. 24 (12), 2306-2320 (2012).</li>
<li>Tamè, L., Farnè, A., Pavani, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vision+of+the+body+and+the+differentiation+of+perceived+body+side+in+touch%5BTitle%5D)+AND+%22Cortex%22%5BJournal%5D)">Vision of the body and the differentiation of perceived body side in touch.</a> Cortex. 49 (5), 1340-1351 (2013).</li>
<li>Tamè, L., Pavani, F., Papadelis, C., Farnè, A., Braun, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+integration+of+bilateral+touch+in+the+primary+somatosensory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Brain.+Mapp%22%5BJournal%5D)">Early integration of bilateral touch in the primary somatosensory cortex.</a> Hum. Brain. Mapp. 36 (4), 1506-1523 (2015).</li>
<li>Gilson, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrotactile+masking%3A+Some+spatial+and+temporal+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Psychophys%22%5BJournal%5D)">Vibrotactile masking: Some spatial and temporal aspects.</a> Percept. Psychophys. 5 (3), 176-180 (1969).</li>
<li>Alliusi, E., Morgan, B., Hawkes, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Masking+of+cutaneous+sensations+in+multiple+stimulus+presentations%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Motor.+Skill%22%5BJournal%5D)">Masking of cutaneous sensations in multiple stimulus presentations.</a> Percept. Motor. Skill. 20, 39-45 (1965).</li>
<li>Geldard, F. A., Sherrick, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+cutaneous+stimulation%3A+The+discrimination+of+vibratory+patterns%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Acoust.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">Multiple cutaneous stimulation: The discrimination of vibratory patterns.</a> J. Acoust. Soc. Am. 37, 797-801 (1965).</li>
<li>Craig, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrotactile+loudness+addition%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Psychophys%22%5BJournal%5D)">Vibrotactile loudness addition.</a> Percept. Psychophys. 1, 185-190 (1966).</li>
</ol>

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

W tym miejscu opisano szczegółowy protokół kontralateralnego maskowania dotykowego oraz przedstawiono wcześniej opublikowane wyniki z wykorzystaniem techniki testowania progów detekcji dotykowej. Zaletą tej metody jest to, że progi są mierzone za pomocą psychofizycznie rygorystycznej techniki. Procedura wymuszonego wyboru dwóch alternatyw (2AFC) jest stosunkowo niewrażliwa na błąd systematyczny odpowiedzi, a tym samym na efekty uwagi. Procedura adaptacyjnych schodów w celu doprowadzenia do rzeczywistej wartości progowej ...

Maskowanie dotykowe polega na tym, że bodziec dotykowy w jednym miejscu na ciele zmienia percepcję dotyku w innym miejscu. Jest to technika zapoczątkowana przez vonBekesy'ego 1w celu ujawnienia interakcji lokalizacyjnych, zwłaszcza hamowania bocznego, między obszarami skóry, które przylegają do powierzchni ciała. Podczas gdy maskowanie dotykowe było szeroko badane przez lata, badania koncentrowały się głównie na ipsilateralnym maskowaniu dotykowym za pomocą stymulacji elektrycznej 2,3, nacisku4 i stymulacji wibrodotykowej 5,6. W przeciwieństwie do tego, niewiele badań dotyczyło kontralateralnego maskowania dotykowego, w którym miejsca maskowania i sondy mogą być daleko od siebie. Dalekosiężne efekty maskowania dotykowego wykazano między lustrzano-symetrycznymi punktami na dłoni i ramieniu 5,7-9, ale badania te były w dużej mierze ograniczone do patrzenia na dłonie i palce 7,10, przy czym bardziej rozległe części całego ciała zostały w dużej mierze zignorowane. Celem takich długosiężnych eksperymentów maskujących jest wskazanie, w jaki sposób składniki reprezentacji ciała w mózgu mogą być funkcjonalnie połączone. W tym przypadku zjawisko maskowania dotykowego dalekiego zasięgu jest badane poprzez badanie, w jaki sposób wibracje przyłożone do jednego przedramienia mogą wpływać na progi wrażliwości dotykowej na przeciwległym przedramieniu. Próg odnosi się do minimalnego bodźca, który jest potrzebny do wykrycia bodźca. Definiujemy to jako intensywność, z jaką bodziec jest wykrywany w 75% przypadków. Zastosowaliśmy technikę maskowania dotykowego, w której wrażliwość dotykowa (odwrotność progu) na jednym przedramieniu jest mierzona w obecności bodźca wibracyjnego (maski) na innej części ciała. Skuteczne maskowanie objawia się zwiększeniem progu wykrywalności, czyli zmniejszeniem czułości. Technika ta może być stosowana w połączeniu z innymi manipulacjami, takimi jak zmiana pozycji kończyn lub ruchu, w celu zbadania ich wpływu na skuteczność maskowania.
Tutaj użyliśmy bodźców wibrodotykowych jako bodźca maskującego. Zaletą tego rozwiązania jest to, że częstotliwość, a co za tym idzie typ receptora, który stymuluje, może być kontrolowana. Technikę tę można rozszerzyć, aby przyjrzeć się bólowi za pomocą bodźców elektrycznych jako sondy lub maski, lub obu. Ponadto każde miejsce może być używane jako miejsce maskujące, co pozwala na przykład na badanie miejsc akupunktury.

<table><tbody><tr><td>C-2 Aktor</td><td>ATAC Technologia; Inżynieria akustyki, Inc.</td><td></td><td>http://www.atactech.com/PR_tactors.html</td></tr><tr><td>Magiczna różdżka</td><td>Hitachi</td><td></td><td>http://magicwandoriginal.com/magic-wand-original/</td></tr> <tr><td>FC5 Pedały nożne</td><td>Yamaha Corporation</td><td></td><td>http://ca.yamaha.com/en/products/music-production/accessories/footpedals/fc5/?mode=model</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>The Mathworks, Inc.</td><td></td><td>http://www.mathworks.com/products/matlab/</td></tr> <tr><td></td><td>Velcro Velcro Industries B.V.</td><td></td><td>http://www.velcro.com/</td></tr></tbody></table>

testowanie maskowania dotykowego między przedramionami

Testing Tactile Masking between the Forearms

Maskowanie, w którym jeden bodziec wpływa na wykrycie drugiego, jest klasyczną techniką, która była używana w badaniach wizualnych, słuchowych i dotykowych, zwykle używając bodźców, które są blisko siebie, aby ujawnić lokalne interakcje. Wykazano również efekty maskowania, w których bodziec dotykowy zmienia percepcję dotyku w odległym miejscu. Takie efekty mogą dostarczyć informacji na temat tego, w jaki sposób składniki reprezentacji ciała w mózgu mogą być ze sobą połączone. Sporadyczne doniesienia wskazują, że dotyk jednej ręki lub przedramienia może wpływać na wrażliwość dotykową w odpowiednich miejscach po drugiej stronie. Aby zbadać dopasowanie odpowiednich punktów w całym ciele, możemy zmierzyć dostrojenie przestrzenne i wpływ postawy na maskowanie kontralateralne. Wymagane są staranne kontrole, aby wykluczyć bezpośrednie skutki bodźca odległego, na przykład przez transmisję mechaniczną, a także efekty uwagi, w których progi mogą zostać zmienione przez odwrócenie uwagi uczestnika od bodźca zainteresowania. Zastosowanie tej techniki jest korzystne jako miara behawioralna do badania, które części ciała są funkcjonalnie połączone i czy obie strony ciała oddziałują na siebie w reprezentacji somatotopowej. Niniejszy manuskrypt opisuje protokół behawioralny, który może być wykorzystany do badania kontralateralnego maskowania dotykowego.

Analizy danych przedstawiono w 13. Czułość dotykowa (wyrażona względem progów zmierzonych w warunkach kontrolnych) w przedramieniu była znacząco obniżona (progi były znacząco podwyższone), gdy stymulacja maskująca wibrotaktylna była stosowana w przeciwległym ramieniu (Rycina 2A), co wykazało efekt maskowania kontralateralnego między przedramionami. Efekt ten zależał od położenia bodźca maskującego na ramieniu maskującym, przy czym największy efekt występował, g...

Tutaj badamy kontralateralne maskowanie dotykowe między przedramionami, w którym progi wykrywania dotykowego są modulowane przez wibracje stosowane do odległego miejsca. Szczegółowe informacje o tym, które odległe miejsca mają wpływ, mogą nam powiedzieć o tym, jak ciało jest reprezentowane w mózgu.

Testowanie maskowania dotykowego między przedramionami

Masking, in which one stimulus affects the detection of another, is a classic technique that has been used in visual, auditory, and tactile research, ...

Ogólnym celem tego eksperymentu psychofizycznego jest pokazanie, w jaki sposób dotknięcie jednego miejsca może wpłynąć na percepcję dotyku w innym miejscu. Ta technika maskowania dotykowego dalekiego zasięgu może wnieść istotny wkład w pole percepcji. Na przykład może nam powiedzieć, w jaki sposób mózg reprezentuje powierzchnię ciała.Zaletą tej techniki jest to, że jest nieinwazyjna, a jednak, mimo że jest to miara percepcyjna, może nam dostarczyć informacji o tym, jak mózg jest podłączony. Tę technikę zademonstruje Sara. Jest doktorantką w moim laboratorium i opracowała techniki, które dzisiaj demonstrujemy w ramach jej pracy magisterskiej.Zacznij od przygotowania systemu stymulacji dotykowej, który zostanie wykorzystany podczas tego eksperymentu. Użyj tora o średnicy 1.7 cala i grubości 0.30 cala, aby dostarczać bodźce dotykowe z wibracjami 250 Hz przez 100 milisekund. Użyj również 64-bitowej stereofonicznej karty dźwiękowej do sterowania dostarczaniem bodźców dotykowych.Aby to zrobić, najpierw podłącz stereo wzmacniacz audio do karty dźwiękowej, która będzie napędzać aktora jako głośnik. Następnie podłącz aktor do jednego z wyjść wzmacniacza, takiego jak wyjście lewego głośnika. Następnie podłącz drugi kanał do głośnika, aby dostarczyć sygnały dźwiękowe.W kodzie komputerowym, który steruje eksperymentem, wygeneruj przebieg, który zostanie użyty do wibracji aktora, oraz inny przebieg dla sygnału słuchowego. Umieść każdy z tych dwóch przebiegów w dwuwymiarowej tablicy. Przymocuj tora do paska z mechanicznym zapięciem podstawy, tak aby można go było umieścić na uczestniku.Jako bodziec maskujący użyj elektrycznego wibratora ręcznego o średnicy czterech centymetrów, z wibracjami 83 Hz, gdy jest ustawiony na niskim poziomie. Wybierz miejsca, w których bodziec ma zostać zastosowany, w oparciu o obszary, w których ma być testowane maskowanie. Po przygotowaniu systemu stymulacji wykrywania dotyku ustaw komputer i inny sprzęt do eksperymentu na biurku z krzesłem przed nim dla eksperymentatora.Następnie ustaw stół, na którym uczestnicy oprzeją lewą rękę, na którym zostaną zastosowane bodźce dotykowe, a po prawej stronie stołu ustaw krzesło. Obok krzesła należy również postawić podłokietnik, na którym uczestnicy opierają prawy łokieć. Dodaj amortyzację do stołu i podłokietnik dla wygody.Następnie umieść głośnik na mechanicznie odizolowanej powierzchni. Ułóż pedały nożne, które są połączone z lewym i prawym przyciskiem myszy komputerowej tak, aby stopy uczestnika mogły wygodnie na nich spoczywać. Upewnij się, że sporządziłeś listę kolejności, w jakiej warunki będą uruchamiane, i użyj tej listy podczas eksperymentu, aby określić, gdzie trzymać bodziec maskujący dla każdego bloku.Wprowadź liczbę prób do kodu programu komputerowego i upewnij się, że każdy blok nie jest dłuższy niż 10 minut, aby utrzymać uwagę uczestnika. Zaprogramuj dwa alternatywne zadania wykrywania dotykowego wymuszonego wyboru, w których intensywność bodźca jest kontrolowana za pomocą bayesowskiej adaptacyjnej psychofizycznej procedury psychometrycznej schodów. Dla każdej próby należy wprowadzić dwa jednosekundowe interwały, oznaczone trzema sygnałami dźwiękowymi, z bodźcem dotykowym prezentowanym w środku jednego z interwałów.Poproś uczestnika, aby wskazał, w jakim przedziale czasowym bodziec został zaprezentowany za pomocą pedałów nożnych. Komputer ocenia odpowiedź jako poprawną lub błędną, a adaptacyjne schody wybierają następną wartość, która ma być odpowiednio prezentowana. W ten sposób określa się wartość progową wykrywania drgań w miejscu testowym.Przed eksperymentem należy uzyskać pisemną świadomą zgodę uczestnika. Następnie posadź ich na krześle ze stopami wygodnie opartymi na pedałach nożnych reakcji i wyjaśnij procedurę eksperymentalną. Zmierz i zapisz długość grzbietowej powierzchni cząstkowca lewego przedramienia.Następnie przyłóż pasek tak, aby aktor znajdował się na środku ramienia, w połowie odległości między wewnętrznym kątem łokcia a zgięciem nadgarstka. Owiń luźno bandaż napinacza wokół ramienia kilka razy, aby utrzymać totroja na miejscu. Teraz poinstruuj uczestnika, aby położył prawy łokieć na podłokietniku, a lewą rękę oparł na stole.Następnie zawiąż uczestnikowi oczy, aby uniemożliwić mu patrzenie na bodziec lub miejsce maskowania i poinstruuj go, aby patrzył prosto przed siebie przez cały eksperyment. Zacznij od bloku 20 prób praktycznych bez bodźca maskującego, aby zapoznać uczestnika z zadaniem wykrywania dotykowego i umożliwić mu zapoznanie się z bodźcami. Po przebiegu ćwiczeń najpierw upewnij się, że ramiona i bodziec maskujący są we właściwych pozycjach przed każdym blokiem eksperymentalnym.Uruchamiaj bloki warunków w losowej, przeciwstawnej kolejności. Dla każdego warunku zapoznaj się z listą warunków utworzonych wcześniej i skreśl każdy warunek podczas jego uruchamiania. Upewnij się, że bodziec maskujący jest utrzymywany przez cały blok prób zbierania danych, utrzymując w przybliżeniu stały nacisk.Uruchom program eksperymentalny z ustaloną wcześniej liczbą prób i wprowadź dwuminutowy okres odpoczynku po każdym krótkim bloku próbnym. Po zakończeniu danego bloku próbnego wybierz następne miejsce dla bodźca maskującego i ponownie uruchom program, a następnie powtarzaj tę czynność, aż wszystkie próby zostaną zakończone. Na tym rysunku rzędna i próg są wykreślane jako funkcja położenia maski.Wrażliwość dotykowa na przedramieniu była znacznie zmniejszona, gdy stymulacja maskowania wibrodotykowego została zastosowana na przeciwległym ramieniu, wykazując kontralateralny efekt maskowania między przedramionami. W tym przypadku dane te pokazują, że postawa również odgrywa rolę w skuteczności maskowania. Efekt maskowania był znacznie silniejszy, gdy ramiona się stykały, w porównaniu z sytuacją, gdy były równoległe.Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w około pół godziny, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Chociaż konieczne jest powtórzenie eksperymentu na co najmniej dziesięciu uczestnikach, aby uzyskać trafność statystyczną. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o utrzymaniu ciśnienia w miejscu maskowania i skupieniu uwagi uczestnika w miejscu, które się nie zmienia, zwykle na wprost.Po zabiegu można przeprowadzić wariacje w celu udzielenia odpowiedzi na dodatkowe pytania, takie jak zależność tych efektów od charakterystyki bodźca maskującego. Po jej opracowaniu technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się badaniami dotykowymi, aby zbadać, czy zjawisko to można uogólnić nie tylko na odczucia dotykowe, ale także na ból. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak przetestować wpływ zdalnego bodźca dotykowego na percepcję dotyku w określonym miejscu.

testing-tactile-masking-between-the-forearms

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Opisujemy sterowane komputerowo urządzenie do badania zmysłu dotyku: Tactile Automated Passive-finger Stimulator (TAPS). Przedstawiamy komponenty TAPS oraz pokazujemy, w jaki sposób urządzenie TAPS jest wykorzystywane do przeprowadzania testu orientacji kratki dotykowej w metodzie wymuszonego wyboru z dwóch interwałów.

Taktylny automatyczny stymulator palców pasywnych (TAPS)

Tutaj prezentujemy protokoły do określania progów wykrywania drgań i ostrości dotyku za pomocą metod psychofizycznych u człowieka.

Pomiar progu detekcji drgań i ostrości przestrzennej dotyku u ludzi

Tutaj opisujemy paradygmaty iluzji wirtualnej ręki i wirtualnej twarzy, które mogą być wykorzystane do badania samopercepcji/reprezentacji związanej z ciałem. Zostały one już wykorzystane w różnych badaniach, aby wykazać, że w określonych warunkach wirtualna ręka lub twarz mogą zostać włączone do reprezentacji ciała, co sugeruje, że reprezentacje ciała są raczej elastyczne.

Tworzenie iluzji wirtualnej ręki i wirtualnej twarzy w celu zbadania autoprezentacji

Celem tego protokołu jest zademonstrowanie praktycznej metody tymczasowego zakłócania propriocepcji w kończynach górnych u zdrowych ludzi.

Prosta, nieinwazyjna metoda czasowego knockdown propriocepcji kończyn górnych

Opisujemy protokół oceny aktywności mięśni twarzy w odpowiedzi na doświadczoną i zaobserwowaną stymulację dotykową za pomocą elektromiografii twarzy.

Wykorzystanie elektromiografii twarzy do oceny reakcji mięśni twarzy na doświadczany i obserwowany dotyk afektywny u ludzi

Przedstawiamy protokół do stosowania nieprzystających bodźców wzrokowo-dotykowych podczas zadania polegającego na przenoszeniu obiektów. W szczególności, podczas transferów bloków, wykonywanych, gdy ręka jest ukryta, wirtualna prezentacja bloku pokazuje losowe przypadki fałszywych dropów bloków. Protokół opisuje również dodawanie wibrodotykowego sprzężenia zwrotnego podczas wykonywania zadania motorycznego.

Stosowanie nieodpowiednich bodźców wzrokowo-dotykowych podczas przenoszenia obiektu z wibrodotykowym sprzężeniem zwrotnym

Pokazujemy protokoły modulacji (tDCS, HD-tDCS) i mapowania (TMS robota) kory ruchowej u dzieci.

Nieinwazyjna modulacja i robotyczne mapowanie kory ruchowej w rozwijającym się mózgu

Podczas gdy poprzednie badania nad samoświadomością ciała zakładały, że ruchy własne i pochodzące od innych osób są percepcyjnie rozróżnialne, ten protokół pozwala im być niejednoznacznym na wirtualnej ręce z niezamierzonymi niewielkimi ruchami. To pozwala nam obserwować czyjeś doświadczenie utworzone przez SoO i inne wytworzone SoA, a nie brak SoA.

Wirtualna ręka z niejednoznacznym ruchem między sobą a innym pochodzeniem: poczucie własności i sprawczość "wyprodukowana przez innych"

Hamowanie aferentne o krótkim opóźnieniu (SAI) to protokół przezczaszkowej stymulacji magnetycznej do badania integracji sensomotorycznej. W tym artykule opisano, w jaki sposób SAI może być wykorzystany do badania zbieżnych pętli sensomotorycznych w korze ruchowej podczas zachowań sensomotorycznych.

Połączona stymulacja nerwów obwodowych i kontrolowany parametr impulsu Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna w celu zbadania kontroli sensomotorycznej i uczenia się

Protokół ten przedstawia dokładniejszą i skuteczniejszą metodę powtarzającej się przezczaszkowej stymulacji magnetycznej kory grzbietowo-bocznej i grzbietowej przedczołowej podczas eksperymentalnego zadania z wykorzystaniem neuronawigacji i systemów robotycznych. Na podstawie wyników sugeruje się kluczowe implikacje dla przyszłych badań nad stymulacją online.

Online Powtarzalna przezczaszkowa magnetyczna stymulacja kory grzbietowej i grzbietowo-bocznej w podejmowaniu decyzji poznawczych oraz dysonansu poznawczym

Artykuł przedstawia kompleksowy protokół jednoczesnego rejestrowania elektromiografii dłoni (EMG) i wizualnego śledzenia palców podczas naturalnej gestykulacji palcami. Dane wizualne mają służyć jako podstawa do opracowania dokładnych modeli obliczeniowych opartych na EMG do rozpoznawania gestów palców.

Rejestrowanie dynamicznych gestów palcami za pomocą elektromiografii powierzchniowej o wysokiej rozdzielczości i komputerowego systemu wizyjnego

Poznaj technikę długodystansowego maskowania dotykowego w badaniach nad percepcją. Metoda nieinwazyjna pozwala zbadać, jak mózg reprezentuje powierzchnię ciała i organizuje informacje sensoryczne.

Testowanie maskowania dotykowego między przedramionami

Przeglądaj więcej filmów