Artigo de método

Medição do limiar de detecção de vibração e tátil Spatial Acuity em Seres Humanos

DOI:

10.3791/52966

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1 de setembro de 2016

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1Department of Anesthesiology and Intensive Care Medicine, Charite Universitätsmedzin, Campus Virchow Klinikum und Campus Charite Mitte, 2Department of Neuroscience, Molecular Physiology of Somatic Sensation, Max Delbrück Center for Molecular Medicine, 3Institute of Pharmacology, University of Heidelberg

Neste artigo

Resumo

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Aqui, apresentamos os protocolos para determinar os limiares de detecção de vibração e acuidade tátil usando métodos psicofísicos no homem.

Resumo

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Testes que permitem a determinação precisa dos limiares psicofísicos para a orientação da vibração e da grade fornecem informações valiosas sobre a função mecanosensorial que são relevantes para o diagnóstico clínico, bem como para a pesquisa básica. Aqui, descrevemos dois testes psicofísicos projetados para determinar o limiar de detecção de vibração (sistema automatizado) e a acuidade espacial tátil (dispositivo portátil). Ambos os procedimentos implementam um paradigma experimental de escolha forçada de dois intervalos e um paradigma experimental de regra transformada para cima e para baixo. Esses testes têm sido usados para obter perfis mecanossensoriais para indivíduos de coortes humanas distintas, como gêmeos ou pessoas com surdez neurossensorial.

Introdução

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Receptores mecanossensoriais especializados na pele medeiam a percepção de vibração e orientação de grade. Cada tipo de receptor mecanossensorial é ajustado para detectar características distintas de estímulos táteis1,2. Essa propriedade fornece a base psicofísica para uma avaliação diferenciada da função mecanossensorial por meio de testes que fornecem oscilações senoidais simples (vibração) ou grades finas. Sabe-se que os limiares psicofísicos para a percepção da vibração são menores para a vibração de alta do que para a baixa frequência3,4. Dois tipos de mecanorreceptores de adaptação rápida associados aos corpúsculos de Meissner e Pacinianos ....

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Protocolo

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O protocolo de teste foi aprovado pelo Comitê de Ética em Charité-Universitätsmedizin.

1. limiar de detecção de vibração (VDT)

  1. Dispositivo e Assembleia Protocolo de Teste - O pré-teste
    1. Montar os componentes do dispositivo de acordo com a Figura 1A. Coloque uma placa de superfície lisa (40 cm x 80 cm) sobre uma mesa. Coloque a barra de latão na placa.
    2. Ligar o actuador piezoeléctrico (vibração estimulador) para a unidade controladora.
    3. Conectar-se a caixa de resposta e o dispositivo de monitor para o sistema de aquisição de dados (ver arquivo de código complementar).
    4. Ligue o sistema de aquisição ....

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Resultados

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O atuador piezoelétrico fornece o estímulo de vibração para o assunto. O estímulo de vibração tem uma duração total de 1,8 segundos e é apresentada apenas uma vez durante um ensaio durante o primeiro ou o segundo intervalo (Figura 2A). A ascensão e queda tempo no início e término do estímulo é determinado pelas funções (1-e BT) ∙ Amplitude ∙ sine (frequência), e (e BT) ∙ Amplitude ∙ sine (frequência), respectivamente, onde b é fixado em 9,1. A ascen.......

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Discussão

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As técnicas utilizadas para avaliar VDT variar conforme com as especificações do dispositivo, hardware e protocolos de ensaio. A Organização Internacional de Normalização especifica os métodos e procedimentos para analisar e interpretar os limiares por vibração, incluindo recomendações para os vários componentes de uma vibrômetro (ISO 13091-1 e 2 26,27) O sistema de teste descrito obedece às recomendações ISO relevantes para faixa de frequência de teste (4-125 Hz), método (variante do up-down escadaria e esco.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

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A pesquisa e o desenvolvimento que levaram ao teste de vibração descrito acima foram financiados pelo Conselho Europeu de Pesquisa (ERC, ADG 294678) e pelo Conselho Alemão de Pesquisa (subvenção, SFB665). Agradecemos à equipe técnica e de suporte do Max-Delbrück-Center, Sr. R. Fischer, B. Neumann e Sr. M. Pflaume, que forneceram assistência inestimável no projeto.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Atuador piezoelétricoPhysik Instrument, AlemanhaP-602.1LO atuador piezoelétrico linear, com sensor de posição integrado e amplificador de movimento, contém um material piezocerâmico que se alonga e se contrai quando a tensão é aplicada. O atuador piezoelétrico viaja até 100 ® m. O atuador está equipado com uma guia de flexão que garante movimento reto sem inclinação ou deslocamento lateral. O deslocamento é linear e a calibração é feita e verificada pelo fabricante. Recomenda-se que o movimento no eixo da sonda seja verificado ao microscópio. De acordo com o fabricante, a amplitude do estímulo amortece em menos de 20% em frequências oscilantes de 1000 Hz. Isso pode ser verificado usando um dispositivo de medição de força ou deslocamento (por exemplo, transdutor de força da Kleindiek).
Amplificador Piezo/Servo ControladorPhysik Instrument, AlemanhaE-665O amplificador/controlador E-665 aciona e controla o deslocamento de um atuador piezoelétrico de baixa tensão em um sistema com feedback de posição do sensor (sensores SGS). O servocontrolador oferece a opção de operação em circuito fechado. Ao aplicar estímulos senoidais e oscilantes, o sinal de amplitude se desvia da amplitude definida a partir de 500 Hz e atinge uma diminuição máxima de 20% a 1000Hz.  
Software LabChartADInstruments, EUALabChart 7, MLU60/8Pode criar, armazenar e executar macro do algoritmo de teste psicofísico. 
PowerLabADInstruments, EUAPowerLab 4/35 PL3504Hardware de aquisição de dados. Usado com o software LabChart.
Barra de latãoBarra feita sob medidaem latão puro, pesa 15,5 kg. Quando o atuador peizoelétrico é montado na barra de latão, ele deve exercer uma força de 30 g de peso na superfície da pele.
Monitorfeito sob medidaPara marcar o 1º e o 2º intervalo. O monitor indica ao sujeito os intervalos de tempo durante os quais o estímulo pode ser apresentado.
Caixade resposta PersonalizadaO sujeito indica o intervalo em que o estímulo ocorreu. 
Diretoria feita sob medidadeve ser lisa (Plástico), a superfície inferior feita de espuma para evitar que a vibração dispersa seja transmitida para o pobe estimulante. 
Sondafeita sob medidaUma sonda circular plana com bordas suavizadas (material termoplástico) presa a uma cabeça de parafuso. O parafuso deve ser de tamanho apropriado para ser apertado diretamente na parte móvel do atuador piezoelétrico. O tamanho da sonda pode ser de acordo com a preferência; no nosso caso, diâmetro 8,21 mm e área de superfície 52,9 mm2.
Labchart ScriptPode ser enviado mediante solicitação. Consulte o arquivo de código suplementar. 
Acuidade Tátil CuboMedCoreO cubo é composto por 6 lados, cada um contendo uma grade (barra e ranhura) cujas larguras são 0,75, 1,25, 1,75, 3,0, 4,5 e 6,0 mm.
A superfície superior

Referências

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  1. Poole, K., Herget, R., Lapatsina, L., Ngo, H. D., Lewin, G. R. Tuning Piezo ion channels to detect molecular-scale movements relevant for fine touch. Nat Commun. 5, 3520(2014).
  2. Lechner, S. G., Lewin, G. R. Hairy sensation. Physiology (Bethesda). 28 (3), 142-150 (2013).
    3. <....

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