Vi beskriver ett protokoll för att bedöma ansiktet muskelaktivitet som svar på erfarna och observerade taktil stimulering använda facial Elektromyografi.
”Affektiv” touch tror att behandlas på ett sätt som skiljer sig från diskriminerande touch och involverar aktivering av C-taktil (CT) afferenta fibrer. Beröring som aktiverar optimalt CT fibrer är konsekvent betygsatt så hedonically trevlig. Patientgrupper med nedsatt social-emotionell funktion visar också störda affektiv beröring klassificeringar. Men har att förlita sig på självrapporterade klassificeringar av beröring många begränsningar, inklusive recall bias och kommunikation hinder. Här, beskriver vi en metod för att studera affektiva Svaren till touch via ansiktsbehandling Elektromyografi (EMG) som kringgår övertro på själv rapportera kreditbetyg. Facial EMG är objektiva, kvantitativa, och icke-invasiv metod att mäta ansiktsbehandling muskelaktivitet vägledande av affektiva svar. Svaren kan bedömas över friska och patientens populationer utan behov av verbal kommunikation. Här, tillhandahåller vi två separata datamängder visar att CT-optimal och icke-optimala touch framkalla distinkta ansiktsbehandling muskelreaktioner. Dessutom är ansiktsbehandling EMG Svaren konsekvent över stimulans modaliteter, e.g. taktil (erfarna touch) och visual (observerade touch). Slutligen, temporal upplösningen på ansiktsbehandling EMG kan upptäcka svaren på tidsskalor som ersätter det av muntlig rapportering. Tillsammans, tyder våra data på att ansiktet EMG är en lämplig metod för användning i affektiv taktil forskning som kan användas för att komplettera, eller i vissa fall ersätta, befintliga åtgärder.
C-taktil (CT) afferenter föreslås att förmedla den affektiva komponenten i touch, som kan särskiljas från de diskriminerande aspekterna av touch bearbetas via Aβ fibrer1,2. CT-medierad affektiv beröring tros spela en viktig roll i sociala affiliative beteenden3, leder till ”hud som en sociala organ” hypotes4. Fysiska5,6, utvecklingsmässiga7och psykiatriska8,9 faktorer kan påverka CT-medierad touch bearbetning. Att fastställa ett objektivt mått för att kvantifiera affektiva reaktioner till CT-relevanta touch är alltså avgörande för att möjliggöra jämförelser mellan populationer.
Under de senaste åren har mycket insikt vunnits om CT afferenter egenskaper. Dessa unmyelinated afferenter demonstrera ett inverterat U-formade bränning frekvens, med hastigheter på 1-10 cm/s (”CT-optimal”) framkalla den största frekvensen och båda större (”snabbt icke-optimala”) eller mindre (”långsam icke-optimala”) hastigheter framkalla minskas avfyra10. CT bränning frekvens korrelerar med självrapporterade bedömningar av touch ”angenämhet”, producera en liknande inverterade U-formad kurva i trivseln betyg10. Dessutom bemöta CT-afferenter också mest kraftfullt stimuli nära hud temperatur11. Dessa fibrer också Visa distinkta överledning hastigheter. De unmyelinated CT afferenter är långsammare2 och således salvan av afferenta input till cortex visar en tidsmässig eftersläpning jämfört med hastigheten på snabbare, myeliniserade Aβ fibrer1,12. Affektiva och diskriminerande touch kan också urskiljas på neurala nivå. Medan båda typerna av touch aktivera överlappande somatosensoriska områden, är affektiv beröring mer benägna att aktivera bakre insula, medan diskriminerande beröring aktiverar sensomotoriska områden13,14,15 , 16. detta aktivering mönster är konsekvent om touch är direkt upplevt eller bara observerade17, vilket tyder på att affektiv beröring är inte bara en ”bottom-up” process driven av fysisk aktivering av CT afferenter, men också innebär ” top-down ”integrering av multimodala sensorisk bearbetning.
Situationer i vilka CT behandling är bristfällig eller annars atypiska har också gett insikt i den funktionella betydelsen av dessa afferenter. I en unik patientgrupp med en ärftlig mutation som påverkar den nervtillväxtfaktor β-genen, finns det en minskning av tätheten av tunna och unmyelinated nervfibrer, inklusive CT afferenter. Jämfört med friska kontroller, dessa patienter rapport touch på CT-optimal hastigheter som mindre trevliga5. Converse scenariot är också sant; patienter som saknar myeliniserade Aβ-fibrer ska kunna behålla en svag känsla av behaglig beröring bärs av den fortfarande intakt CT afferenter6. Onormal affektiv beröring behandling är inte bara begränsas till instanser av fysiska förändringar i CT-afferenter. Över patienten och friska populationer rapporterade de högre på spektrumet av autistiska drag minskade trivseln betyg av touch8. Psykiatriska patienter visar också minskad hedonisk klassificeringar av affektiv beröring, med en historia av barndomen misshandel som en av de mest konsekventa prediktorer av dysreglerad affektiv beröring medvetenhet8. Dysreglering i CT-baserade affektiva touch system med anorexia nervosa har också rapporterat9. Således, både fysiska och psykologiska faktorer kan påverka affektiv beröring bearbetning, och som sådan, det är absolut nödvändigt att fastställa metoder som kan tillämpas på alla individer i en rättvis och jämförbart sätt.
Insikter i normo-typiska och dysreglerad affektiva bearbetning har möjlighet att ge en mer nyanserad bild av många patientgrupper. En potentiell begränsning av affektiv beröring forskning är dock nödvändigheten av självrapporterade klassificeringar. Ibland, själv rapportera kan vara opålitliga18 och ämne att återkalla bias19. Förfrågningar till egen rapport kan psykiskt ta bort en deltagare från den aktuella inställningen, begränsning av ekologiska giltighet till svaren och ta bort dem temporally från erfarenhet20. Dessutom bygger själv rapportera på en fast förståelse av språket och semantik, att göra interkulturell och utvecklingsstörda olika (t.ex. spädbarn och småbarn-åldern individer) jämförelser utmanande. Exempelvis individer med en autism spectrum diagnos ofta visar distinkt beteendemässiga Svaren till touch21, men kan också ha svårigheter att kommunicera verbalt22. Således kan att hitta icke-invasiva metoder att mäta Svaren till touch att kringgå en tillit själv rapportera översätta, åtminstone till en bättre förståelse av mekanismerna av affektiv beröring, och på de flesta, nya insikter i Dysreglering av sociala bearbetning i patientpopulationer.
Facial Elektromyografi (EMG) är en lämplig kandidat att objektivt bedöma affektiva Svaren till tryck. Det har använts för att mäta valence-specifika reaktioner till visuella23, audiovisuella24, lukt25och luktintrycket26 stimuli. Facial EMG är en säker och icke-invasiv metod bestående av surface elektroder som följer ansiktet27. Dessa ytbehandlar elektroder registrera ansiktsbehandling muskelaktivitet kontinuerligt i realtid med tiden skala känslighet i tiotals millisekunder. Av särskilt intresse är den wellpappmaskinen supercilii (”wellpappmaskinen”), som aktiveras när furrowing brynet och slappnar av under ett leende. Som ett resultat, wellpappmaskinen aktivitet har en linjär relation med affektiva valence, med ökad respons på negativa stimuli och minskad aktivitet i svar på positiva stimuli28. Dessutom, zygomaticus stora (”zygomatic”) är den muskel som aktiveras som hörnen av munnen dra upp i ett leende. Den zygomatic visar ett ”J-formade” aktivering mönster med positiva stimuli framkalla den största reaktionen och de mest negativa stimuli framkalla en större reaktion än neutral stimuli28. Facial EMG inspelningar av dessa muskler kan även observeras när stimuli presenteras utanför medvetandet eller när individer försöker uttryckligen att undertrycka deras reaktioner29,30. Ännu viktigare, kan ansiktsbehandling EMG användas ensamt eller i kombination med själv rapportera betyg eller andra fysiologiska inspelningar. Därför är det en perfekt metod att bedöma affektiva reaktioner till taktil stimulering31,32.
Sammanfattningsvis kan ansiktsbehandling EMG kombineras med själv rapportera betyg att avgöra hur CT-optimal taktil stimulering påverkar ansiktet muskelaktivitet som en potentiell indikator på affektiva svar. Man kan dra nytta av velocity-beroende bränning frekvensen av CTs gälla touch på CT-optimal och icke-optimala hastigheter och touch kan användas både till CT-rika armen och förment CT-sakna palm. Jämförelser kan göras över formerna för att avgöra om affektiv Svaren till touch kräver direkt stimulering eller kan utlösas via enbart observation, suggestiv av delade bearbetning över sensoriska modaliteter. Slutligen, vid att etablera ansiktsbehandling EMG som en lämplig metod för att studera affektiva reaktioner affektiv beröring, forskare kan sedan utforska hur affektiv beröring behandling kan påverkas av olika insatser (t.ex., Läkemedelslära, stress exponering ), hur det förändras under utveckling7, hur den påverkas av förhållandet mellan de samtalsdeltagare33och om det är dysreglerad i kliniska populationer8.
Här rapporterar vi om användningen av facial Elektromyografi (EMG) som en metod att studera affektiva reaktioner observerade och erfarna beröring. Många studier har tidigare fokuserat på användningen av själv rapportera betyg till präglar den affektiva kvaliteten av beröring. Beröring som aktiverar optimalt CT afferenter (t.ex. 1-10 cm/s) är konsekvent rankad som mer behaglig än antingen snabbare eller långsammare touch hastigheter10. Däremot klassificeringar av intensitet verkar sp?…
The authors have nothing to disclose.
Författarna är tacksamma mot Dr. Margaret Wardle för hennes enastående utbildning och tekniskt stöd. Detta arbete var delvis finansierad av Vetenskapsrådet grant FYF-2013-687 (IM).
4mm Ag-AgCl sheilded reusable electrodes | Biopac | EL654 | |
75mm goat hair brush | IN-EX Color AB | 77062 | Touch application; https://www.in-exfarg.se |
8mm Ag-AgCl unsheilded reusable electrode | Biopac | ||
Acqknowledge software | Biopac | ACK100W | Used for application of filtering steps, analysis |
Adhesive collars | Biopac | ADD204 | |
Cables | Biopac | BN-EL30-LEAD3; LEAD2 | LEAD3 includes ground, LEAD2 is only bipolar recording electrodes |
Electro-gel | Biopac | GEL100 | |
EMG aplifier x 2 | Biopac | BN-EMG2 | |
El-Prep | Biopac | ELPREP | Facial exfoliant |
MP160 data acqusition system | Biopac | MP160WSW | |
Presentation software | Neurobehavioral systems | Task presentation software |