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Behavior

Avec électromyographie faciale pour évaluer les réactions des muscles faciaux toucher affectif expérimentés et observés chez l’homme

Published: March 15, 2019 doi: 10.3791/59228
Automatic Translation
1, 2, 2, 1, 2, 2
1Department of Behavioral Sciences in Medicine, Institute of Basic Medical Sciences, Faculty of Medicine, University of Oslo, 2Center for Social and Affective Neuroscience, Department of Clinical and Experimental Medicine, Linköping University

Summary

Les auteurs décrivent un protocole visant à évaluer l’activité des muscles faciaux en réponse à la stimulation tactile expérimentée et observée à l’aide d’électromyographie faciale.

Abstract

Touch « Affective » croit être traitées d’une manière distincte des touch discriminatoire et d’impliquer l’activation des fibres afférentes C-tactiles (CT). Touche qui active optimale des fibres CT est toujours classé comme hedonically agréable. Des groupes de patients avec troubles de fonctionnement socio-affectif montrent aussi des cotes de toucher affectif désordonné. Toutefois, en s’appuyant sur les cotes autodéclarés de touch a de nombreuses limites, y compris les obstacles de rappel de partialité et de la communication. Nous décrivons ici une approche méthodologique pour étudier les réponses affectives toucher via faciale électromyographie (EMG) qui contourne le recours aux notations autodéclarées. EMG facial est objective, quantitative et une méthode non invasive pour mesurer l’activité de muscles faciaux indicative des réactions affectives. Les réponses peuvent être évalués parmi les populations en bonne santé et le patients sans le besoin de communication verbale. Ici, nous fournissons deux jeux de données distincts démontrant que contact CT-optimale et non optimale suscitent des réactions des muscles faciaux distincts. En outre, les réponses EMG faciales sont cohérents entre modalités de stimulation, par exemple tactiles (touch expérimenté) et visuel (touch observée). Enfin, la résolution temporelle de l’EMG facial peut détecter des réponses sur des périodes qui remplacent celle de rapport verbal. Ensemble, nos résultats suggèrent que EMG facial est une méthodologie adaptée pour une utilisation dans la recherche tactile affective qui peut servir à compléter, ou dans certains cas, à supplanter, les mesures existantes.

Introduction

C-tactiles afférences (CT) sont proposées pour transmettre la composante affective du toucher, qui se distingue les aspects discriminatoires du toucher traitées via Aβ fibres1,2. Toucher affectif induite par le CT est censé jouer un rôle dans les comportements sociaux affiliatif3, conduisant à l' hypothèse de « peau comme un organe social »4. Physique5,6, perfectionnement7et psychiatriques8,9 facteurs peuvent influencer la transformation médiée par les CT touch. Établissement d’une mesure objective afin de quantifier les réactions affectives CT les toucher est donc critique pour permettre des comparaisons entre les populations.

Ces dernières années, beaucoup de perspicacité a été acquise concernant les caractéristiques des afférences de CT. Ces afférences amyélinisés montrent une fréquence de mise à feu en forme de U inversé, avec des vitesses de 1 à 10 cm/s (« CT-optimal ») provoquant la plus grande fréquence et à la fois une plus grande (« fast non-optimale ») ou moindre (« slow non-optimale ») vitesses suscitant réduit cuisson10. CT fréquence de tir est en corrélation avec les cotes autodéclarés de touch « douceur », produisant une courbe en U inversée similaire en douceur votes10. En outre, CT-afférences répondent également plus robuste aux stimuli près de peau température11. Ces fibres montrent également des vitesses de conduction distinctes. Afférences amyélinisés CT sont plus lente2 et le volley de contribution afférente au cortex montre ainsi un décalage temporel par rapport à la vitesse la plus rapide, myélinisées Aβ fibres1,12. Affective et discriminant touch se distingue également au niveau neuronal. Alors que les deux types de touch activer somatosensoriels zones se chevauchant, toucher affectif est plus susceptible d’activer l’insula postérieure, tandis que tactile discriminative active zones sensorimotrice13,14,15 , 16. ce modèle d’activation est conforme si le tactile est directement vécu ou simplement observé17, ce qui suggère que le toucher affectif n’est pas simplement un processus « bottom-up » conduit par activation physique des afférences CT, mais implique également " top-down » intégration du traitement sensoriel multimodal.

Situations dans laquelle CT traitement est déficient ou autrement atypique a également donné un aperçu de l’importance fonctionnelle de ces afférences. Dans un unique groupe de patients présentant une mutation héréditaire affectant le gène β de facteur de croissance nerveuse, il y a une réduction de la densité des fibres nerveuses minces et amyélinisés, y compris les afférences CT. Par rapport aux témoins sains, ces patients rapport tactile aux vitesses CT-optimale comme moins agréable5. Le scénario inverse est aussi vrai ; les patients qui n’ont pas les fibres myélinisées de bêta-amyloïdes sont en mesure de conserver une légère sensation de toucher agréable porté par le CT encore intacts les afférences6. Traitement de touch affective anormale n’est pas seulement limitée aux instances des changements physiques dans CT-afférences. Parmi les populations de patients et en bonne santées, des personnes plus haut sur le spectre des traits autistiques portées douceur réduit cotes de touch8. Les patients psychiatriques démontrent également réduit les cotes hédonistes du toucher affectif, ayant des antécédents de maltraitance de l’enfance comme l’un des facteurs prédictifs plus cohérentes de dysrégulation de conscience affective tactile8. Le dérèglement du système CT-base affective tactile dans l’anorexie mentale a également été signalé9. Ainsi, tant physiques que psychologiques facteurs peuvent influencer la transformation affective tactile, et à ce titre, il est impératif d’établir des méthodes pouvant être appliquées à tous les individus d’une manière équitable et comparable.

Aperçus de normo-typique et la dysrégulation transformation affective ont la possibilité de fournir une image plus nuancée de nombreux groupes de patients. Cependant, une des limites potentielles de recherche affective tactile sont la nécessité de cotes auto-déclarée. Parfois, auto-évaluation peuvent être peu fiables18 et sujet de rappeler les biais19. Enquêtes d’auto-évaluation peuvent psychologiquement, retirez le réglage actuel, en limitant la validité écologique des réponses et de les enlever dans le temps de l’expérience de20, un participant. En outre, auto-évaluation s’appuie sur une solide compréhension de la langue et sémantique, rendant interculturelle et développemental diverses comparaisons (p. ex. alimentation du nourrisson et enfant en bas âge âge particuliers) contestant. Par exemple, personnes ayant un diagnostic de spectre de l’autisme montrent des réponses comportementales distinctes au toucher21fréquemment, mais peuvent également avoir des difficultés à communiquer verbalement22. Ainsi, trouver des méthodes non invasives pour mesurer les réponses au toucher qui contournent une dépendance auto-déclaration peut traduire, au moins, à une meilleure compréhension des mécanismes du toucher affectif et à plus, de nouveaux aperçus de dérèglement de la transformation sociale populations de patients.

Facial électromyographie (EMG) est un candidat approprié pour évaluer objectivement les réponses affectives au toucher. Il a été utilisé pour mesurer des réactions spécifiques valence visual23, audio-visuels24, olfactif25et des stimuli gustatifs26 . EMG du visage est une méthode sûre et non invasive, consistant en des électrodes de surface qui adhèrent au visage27. Ces électrodes de surface enregistrent l’activité de muscles faciaux en continu en temps réel avec sensibilité échelle de temps dans les dizaines de millisecondes. D’intérêt particulier est l’onduleuse supercilii (« onduleuse »), qui est activé lorsque les sillons de son front et se détend pendant un sourire. Ainsi, l’activité onduleuse a une relation linéaire avec la valence affective, avec une réponse accrue aux stimuli négatifs et diminution de l’activité en réponse à des stimuli positifs28. En outre, le zygomatique majeur (« zygomatiques ») sont le muscle activé comme les coins de la bouche de tirer vers le haut dans un sourire. Les zygomatiques affiche un motif en forme de « J » activation avec des stimuli positifs, suscitant la plus forte réponse et les stimuli plus négatifs, suscitant une réponse plus que des stimuli neutres28. Des enregistrements EMG du visage de ces muscles s’observe même lorsque les stimuli sont présentés en dehors de la conscience, ou lorsque les individus sont explicitement essayant de réprimer leurs réactions29,30. Ce qui est important, EMG facial peut être utilisé seul ou en combinaison avec self-report des cotes ou autres enregistrements physiologiques. Ainsi, c’est une méthode idéale pour évaluer les réactions affectives de stimulation tactile31,32.

En somme, EMG facial peut être associé d’autodéclarations des cotes pour déterminer comment CT-optimal stimulation tactile influe sur l’activité des muscles du visage comme indicateur potentiel de réaction affective. On peut prendre avantage de la fréquence dépendant de la vitesse de CTs d’appliquer de toucher à des vitesses non optimale et CT-optimales, et touch peut être appliquée aussi bien pour le bras CT-riche et le putativement CT-manquent palm. Comparaisons peuvent être faites à travers des modalités pour déterminer si les réponses affectives à touch nécessitent une stimulation directe ou peuvent être obtenues par simple observation, évocateur d’une informatique répartie dans l’ensemble de modalités sensorielles. Enfin, sur établissant EMG du visage comme une méthodologie appropriée pour étudier des réactions affectives toucher affectif, les chercheurs peuvent alors explorer touch comment affective traitement peut être influencée par diverses interventions (p. ex., administration de médicaments, exposition d’effort ), comment elle change tout au long du développement7, comment elle est influencée par la relation entre les antagonistes33, et s’il est dysrégulation dans les populations cliniques8.

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Protocol

Ce protocole est basé sur la Mayo et coll.31 (expérience 1) et Ree et coll.32 (expérience 2). Approbation éthique a été accordée par le Conseil régional d’examen éthique, Linköping, Suède (expérience 1) et le comité local d’éthique au département de psychologie, Université d’Oslo, Norvège (expérience 2).

1. préparation et dépistage participant

  1. Recruter des participants qui n’ont pas tactiles ou sans correction des troubles visuels et sont libre de tout trouble neurologique ou psychiatrique, à moins qu’une population de patients spécifique est soient recrutée.
  2. S’assurer que les participants sont pleinement en mesure de comprendre les instructions de la tâche (par exemple, parler couramment la langue que les tâches sont administrés).
  3. Si dont plus d’une tâche (p. ex., Experienced, observée), veiller à ce que l’ordre des tâches est contrebalancée participants, de stratification pour le sexe, l’âge ou autres facteurs distinctifs.

2. des stimuli et la Construction de la tâche

Remarque : Voir le tableau 1 pour la conception expérimentale.

  1. Tâche touch expérimentés (expériences 1 et 2)
    1. Créer des essais tels qu’ils se composent d’une période de référence, touchent l’administration et auto-évaluation cotes, séparés par ITIs jittered.
      1. Périodes de référence sont constitués d’un écran blanc, fixation de croix ou autre scène neutre avant stimulation tactile.
      2. Stimulation tactile est suivie par une courte (p. ex. 1-2 s) ITI, puis self-report de notes sont obtenues.
      3. Un intervalle inter du procès jittered (ITI ; p. ex. 6-7 s) suit self-report des cotes pour permettre l’activité musculaire de revenir aux niveaux de référence avant le début de l’essai suivant.
    2. Utilisez soit audio (expérience 131) ou les aides visuelles (expérience 232) afin d’assurer cette touche est livré à la vitesse appropriée.
      1. Utilisent des signaux audio, ont des indices livrés au casque porté par l’expérimentateur pour suivre le rythme de la stimulation à l’aide d’un métronome. Distinguer les vitesses à l’aide des tons différents emplacements (ou autre distinctif repère audio, par exemple, un signal disant « 10 cm/s ») qui précèdent les signaux de stimulation.
      2. Pour utiliser des indices visuels, afficher des signaux sur une tablette seulement au vu de l’expérimentateur. Utiliser une barre mobile pour suivre la vitesse d’administration touch.
    3. Avant le début de l’étude, la pratique afin d’assurer cette touche est livré à la vitesse appropriée et une pression constante. Pour ce faire, appliquez coups de pinceau à l’échelle de manière similaire au participant. La lecture de l’échelle est utilisée pour déterminer si les changements de pression tout au long de touchent l’administration. Par exemple, une pression de 0,4 N s’écrirait comme 40 g sur la balance.
  2. Tâche touch observées (expérience 1)
    1. Veiller à ce que les vidéos de touch administration sont de longueur similaire, quelle que soit la vitesse.
      1. Inclure les deux CT-optimale (1 à 10 cm/s) et non optimale (moins de 1 cm/s ou plus de 10 cm/s) vitesses.
    2. Commencer les essais avec une fixation de croix ou autre condition neutre suivie par vidéo.
      Remarque : Vidéos contiennent touch livré à la peau velue CT-rich (bras), CT-manque de peau glabre (palm) et une condition de non sociale dans laquelle touch est livré à un faux bras en bois (Fig. 2 ; voir vidéos supplémentaires).
      1. Après un 1-2 s ITI, obtenir des cotes d’auto-évaluation.
      2. Permettre à un autre 6-7 ITI suite cotes de faire précéder le prochain procès pour permettre l’activité EMG revenir au niveau de référence.

3. facial électromyographie

  1. Acquisition de données et filtrage des lignes directrices (issus des précédents protocoles27,34)
    1. Logiciel permet d’appliquer des mesures de filtrage en temps réel ou en mode hors connexion. Des mesures de filtrage typiques incluent un arrêt de bande de peigne à filtre les bruits potentiels de l’alimentation secteur (50/60 Hz), suivie de lissage et de rectification.
      Remarque : Les étapes de filtration base initiale peuvent être réglés sur amplificateurs EMG (par exemple, un filtre passe-haut de 10 Hz) et un filtre passe-bas de 500 ou 1 000 Hz.
  2. Application d’électrode (issue des précédents protocoles27,34)
    1. Décrivez brièvement le processus de demande au participant. Utilisent des termes neutres (« capteur ») à la place de potentiellement évoquant l’anxiété mots (« électrodes »)34.
      1. Décider quels renseignements à dire les participants concernant la finalité des capteurs.
        Remarque : Dans les études actuelles, les participants ont été informés capteurs seraient musculaire et sweat activité lors de la session.
    2. Nettoyer la peau des participants avant l’application de l’électrode.
      1. Utiliser l’eau pour nettoyer les zones dans lesquelles s’appliqueront les capteurs.
      2. Utilisez un gommage exfoliant frotter légèrement sur les mêmes zones. Soyez prudent pour éviter les irritations de la peau importante, bien qu’une irritation légère est susceptible de se produire.
    3. Utiliser les paires d’électrodes constituée de deux électrodes d’enregistrement bipolaire 4 mm blindé plus l’électrode de référence monopolaire un.
      1. Appliquer adhésives colliers aux électrodes telles qu’elles adhèrent à la peau.
      2. Une fois les colliers adhèrent à la bordure extérieure des électrodes, compléter les capteurs avec un gel de l’électrode conductrice, en prenant soin d’éviter la formation de bulles d’air.
    4. Paires d’électrodes placer parallèlement à la muscle(s) d’intérêt et perpendiculaire aux sources possibles de bruit, comme les autres muscles34.
      1. Onduleuse : Apposer une électrode directement au-dessus du sourcil le long d’une ligne verticale imaginaire qui traverse le coin interne de le œil. Placer la deuxième électrode 1 cm latéral et légèrement supérieure à la première, le long de la frontière du sourcil.
      2. Zygomatiques : Placez la première midway capteur le long d’une ligne imaginaire qui relie la tige oreille (où l’oreille répond le crâne) et le coin de la bouche. Placez la deuxième électrode 1 cm médial (vers l’embouchure). Prendre soin d’éviter le muscle masséter.
      3. Utiliser une électrode non blindé enregistrement monopolaire 8 mm comme une électrode de référence. Placer l’électrode au milieu du front, équidistant (ci-dessus) l’intérieurs sourcils et (la racine des cheveux ci-dessous).
      4. S’assurer que l’électrode fils sont placés telle qu’ils ne gênent pas la vision. Sparadrap permet de garantir le respect à long terme des électrodes à la peau et réduire les bruits/artefacts due au mouvement de la corde.
    5. Déterminer la qualité de l’application des électrodes avec un moniteur de l’impédance. Les niveaux acceptables d’impédance sont inférieurs à 20 kΩ. Si les électrodes doivent être réappliqués pour atteindre des niveaux appropriés d’impédance, utiliser une propre paire d’électrodes.

4. procédure de travail

  1. Ordre général
    1. Après l’application de la sonde, complets ou les tâches. Si vous utilisez plus d’une tâche, contrebalancer l’ordre entre les participants.
    2. Veiller à ce que les participants sont assis confortablement pour minimiser le mouvement superflue qui peut-être introduire des artefacts de mouvement34.
  2. Tâche de l’expérience tactile
    1. Participants de siège devant l’ordinateur avec le to-be-touché bras étendu latéralement, se reposer confortablement (par exemple, sur un coussin).
      Remarque : Il est recommandé d’appliquer le touch au bras qui n’est pas utilisé pour des estimations autodéclarées afin de minimiser les éventuels artefacts de mouvement dans le signal EMG.
    2. Occlure vue du bras du participant, soit en utilisant un rideau séparateur31 ou lunettes qu’occlure vision latérale (Figure 132) 35.
    3. Demandez aux participants de se concentrer sur comment toucher leur fait sentir.
    4. Varier l’emplacement tactile afin d’éviter la fatigue de CT36.
    5. Administrer le touch en utilisant une brosse à cheveux chèvre 75 mm appliquée à désignés ou les sections marquées sur le bras (et palm). Vous pouvez également appliquer touch à l’aide d’un robot contrôlé par force37.
    6. Utiliser compatible touch direction de l’administration, par exemple, à l’arrière-et-vient (distal à proximal, puis proximal à distal) ou simple direction (proximal à distal uniquement)
  3. Tâche de touch observées
    1. Participant de siège devant l’ordinateur qui affiche les vidéos.
    2. Informer le participant qu’ils auront à évaluer comment la vidéo leur fait sentir.
    3. Veiller à ce qu’il est hors de vue de l' expérimentateur34.

5. données nettoyage et analyse

  1. Pour évaluer l’activation EMG moyenne pour un type de stimulation tactile spécifique, comparer la réponse à la stimulation tactile à la ligne de base précédent, c'est-à-dire [signifient activation durant une stimulation tactile à 6 s] - [veux dire activation pendant 1 prestimulus s « de référence »], comme l’avait suggéré Fridlund et Cacioppo34.
    1. Les réponses moyennes pour chaque touchent type de stimulus (CT-optimale, non optimale et, le cas échéant, chaque endroit (bras/palm).
    2. Procéder ainsi pour chaque muscle (onduleuse, zygomatique) et self-report rating (douceur, intensité) individuellement.
  2. Pour obtenir une évolution plus sensible, calculer la moyenne EMG activation pendant des intervalles de temps (p. ex., ms 700 ; voir Figure 532). Soustraire la base même de s 1 de tous les intervalles pour supprimer l’activité EMG de base.
    Remarque : Avant l’analyse, il est recommandé de disposer de données vérifiées manuellement par noteurs aveuglés pour toucher des conditions pour éliminer les essais avec les activations artéfactuelle34.

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Representative Results

CT-optimal touch suscite des réponses EMG distinctes par rapport à la touche rapide non optimale à travers des modalités
La première expérience adressée si différentielle réactivité EMG pouvait être détectée en réponse à CT-optimal (3 cm/s) et rapide non-optimale stimulation tactile (30 cm/s) qui a été directement expérimenté (Figure 3) ou simplement observés (Figure 2 et la Figure 3)31.

Touch CT-optimal expérimenté était considérée comme plus agréable que touch non optimale (F(1,28) = 32,2 ; p < 0,001 ; Figure 3 A) peu importe l’emplacement tactile (p = 0,063 ; vitesse x emplacement : p = 0,32). De la même façon, a observé touch CT-optimal est considéré comme plus agréable qui touchent non optimale (touchez vitesse : F(1,28) = 47,5 ; p < 0,001 ; Touch type : F(2,56) = 6.09, p = 0,004 ; type x interaction vitesse F(2,56) = 5,87, p = 0,005). CT-optimale toucher au bras a été classée comme la plus agréable que de toucher la paume (p = 0,024) et non sociale touche (par exemple, toucher le bras en bois ; p = 0,001). Touche rapide non optimale était toujours considérée comme plus intense (Figure 3B), indépendamment de savoir si le contact a été vécu (touchez vitesse : F(1,28) = 34.3, p < 0,001 ; touch emplacement : p = 0,28 ; vitesse x interaction de l’emplacement : p = 0,64) ou observés (touchez vitesse : F(1,28) = 35,1, p < 0,001 ; touch type : p = 0,40 ; vitesse x interaction de type : p = 0,39).

Expérience tactile rapide et non optimale obtenue réactivité onduleuse robuste qui a été atténuée par le recrutement des CT-afférents au cours de la CT-optimal touch (effet de vitesse touch : F(1,28) = 4.84, p = 0,036 ; effet d’emplacement tactile : p = 0,93 ; Touchez vitesse x interaction emplacement : p = 0,42 ; Figure 3 C). réponse onduleuse différente significativement entre touch CT-optimale et non optimale pour toucher au bras (p = 0,050) mais seule tendance niveau effets ont été observés pour toucher la paume (p = 0,092). Il n’y avait aucun effet principal de touch vitesse (p = 0,11) ou type (p = 0,79) sur la réactivité onduleuse toucher observées, mais il y avait une vitesse de touch x interaction de type (F(2,56) = 3.80, p = 0,028). Tests a posteriori ont révélé que tactile rapide non optimale a suscité une plus grande réactivité d’onduleuse que touch CT-optimal en particulier pour les vidéos du toucher au bras (p = 0,007), mais pas toucher la paume (p = 0,13) ou touch non sociaux (p = 0.25). activité zygomatique n’est pas significativement affectée par le toucher expérimenté (effet de vitesse touch : p = 0,15 ; effet de type touch : p = 0,73 ; touch vitesse x interaction de type : p = 0,63 ; Figure 3 ( D), ni toucher observée (principal effet de la vitesse de touch : p = 0,37 ; effet principal de type touch : p = 0,84 ; touch vitesse x interaction de type : p = 0,23).

Touch CT-optimal suscite des réponses EMG distinctes de lent tactile non optimale
Expérience 2 évaluée si lent non optimale (0,3 cm/s) provoquerait des réactions semblables comme rapide non optimale (30 cm/s)32. Nous avons trouvé que lent tactile non optimale a été évalué comme moins agréable (Figure 4A) et moins intense (Figure 4B) que touch CT-optimale. Semblable toucher rapide non optimale, lent activitythat robuste onduleuse touch non optimale obtenue a été atténuée par le toucher CT-optimale (effet de vitesse touch : F(1,83) = 9.723, p = 0,002 ; Figure 4 C). il n’y avait aucun effet du toucher sur l’activité zygomatique (p = 0,35 ; Figure 4 ( D).

Ensuite, nous avons évalué l’évolution temporelle des réponses EMG. Au cours des premières ms 700, une fenêtre putativement sans entrée de CT, il n’y avait aucune différence dans la réactivité de l’onduleuse (-0.031 ± 0,06 µV et-0.017 ± 0,49 µV, pBon = 0,98 ; Figure 5 A). Toutefois, au cours des prochaines 5,6 s, réactivité onduleuse en réponse à tactile optimale de CT a diminué progressivement, alors qu’elle augmente graduellement en réponse à ralentir touch non optimale : au cours de l’intervalle 2, la réactivité de l’onduleuse était légèrement inférieure pour CT contact optimal que touch non optimale (pBon = 0,071). Dans l’intervalle 3, 5, 6, 7 et 8, la réactivité de l’onduleuse est significativement plus faible tactile optimale de CT que pendant non-optimale touch (0,034 <pBon ; Figure 5 A). cette tendance était absente dans l’analyse de la réactivité zygomatique (p = 0,83 ; Figure 5 ( B).

Figure 1
Figure 1 : Exemple d’un montage expérimental pour la tâche connu Touch. Avec leurs bras étendus latéralement, confortablement posé sur un coussin de siège le participant devant l’ordinateur. Si obtenir des cotes d’auto-évaluation, il est recommandé d’appliquer touch au bras qui n’est pas utilisé pour fournir des notes pour éviter d’éventuels artefacts de mouvement de contaminer le signal EMG. Le bras doit être obstrué de vue des participants35,39, soit avec des lunettes personnalisées, comme indiqué ci-dessus, ou en utilisant un séparateur de rideau. Ce chiffre est une adaptation du Ree et coll.32s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : Exemple de stimuli touch utilisée dans la tâche observé Touch. La tâche touch observées inclus 6 vidéos de s du toucher le bras CT riches en (A), (B) CT-manque de palm et touch non sociaux (C) à un bras en bois. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 : CT-optimal touch suscite des réponses distinctes par rapport à la touche rapide non optimale à travers des modalités. (A) CT-optimal touch (3 cm/s) est toujours classé parmi les plus agréables que tactile rapide non optimale (30 cm/s) à travers les deux tâches. Expérience tactile est considéré comme plus agréable, suivie social (bras, palm) observé touche, puis appuyez sur non sociaux (par exemple toucher à un bras en bois). (B) CT-optimale toucher est (3 cm/s), considéré comme moins intense à travers des modalités, quelle que soit la modalité ou contenu social. (C) contact rapide non optimale (30 cm/s) suscite plus de réactivité onduleuse que CT-optimal touch (3 cm/s). Cette différence est plus robuste pour toucher le bras CT-rich. (D) CT-optimal touch (3 cm/s) augmente légèrement réactivité zygomatique, bien que cela n’atteint pas l’importance pour toute modalité ou emplacement. Barres et barres d’erreurs représentent la moyenne et l’écart-type de la moyenne ; effet dup < 0,05 de la vitesse. Ce chiffre est une adaptation de Mayo Al31s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 4
Figure 4 : CT-optimal touch (3 cm/s) suscite des réponses distinctes par rapport à lent tactile non optimale (0,3 cm/s). (A) CT-optimal touch (3 cm/s) est considéré comme plus agréable que lent tactile non optimale (0,3 cm/s). (B) CT-optimal touch (3 cm/s) est considéré comme plus intense que lent tactile non optimale (0,3 cm/s). Réactivité moyenne onduleuse (C) en réponse à CT-optimal (3 cm/s) est réduite par rapport à lent non optimale (0,3 cm/s). Touch (D) n’influence pas significativement la réactivité zygomatique. Barres et des barres d’erreur représentent des moyens et écart-type de la moyenne ; p < 0,05. Ce chiffre est une adaptation du Ree et coll.32s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 5
Figure 5 : Réponses onduleuse toucher CT-optimal sont temporellement spécifiques. (A) une fois mis en cellule à intervalles de 700 ms, CT-optimal touch suscite nettement moins réactivité onduleuse. L’exception est dans les 700 premières ms, qui est supposément gratuit entrée CT à cause de la vitesse de conduction plus lente de ces afférences amyélinisés. Les zygomatiques réactivité (B) n’est pas significativement différente en réponse optimale ou lente non optimale toucher à n’importe lequel des points de temps. Les points représentent les moyens et les barres représentent les erreurs-types de la moyenne. Ce chiffre est une adaptation du Ree et coll.32s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Table 1
Tableau 1 : résumé des conceptions expérimentales. Dans la tâche d’expérience 1 connu Touch, touch a été livré au CT-optimal (3 cm/s) ou rapide non-optimale vitesses (30 cm/s) à poils (bras) et de la peau glabre (palm). Le Touch a observé au contraire inclus vidéos du toucher livrés au bras, palm, ou à un bras en bois (par exemple, non sociale) dans le même toucher des vitesses. La condition de « non sociale » a été ajoutée au contrôle pour des réponses potentielles induites par des informations de bas niveau périodicité codées dans le mouvement17et juger de la pertinence du contenu social38 sur les cotes et les réponses de l’EMG. Résultats ont été analysés à l’aide de mesures répétées analyse de variance (ANOVA) avec le type de vitesse et touche tactile comme facteurs intra-sujets. Une analyse a posteriori puissance basée sur l’expérience 1 suggère au moins 22 personnes devraient être inclus à obtenir des effets similaires. Dans l’expérience 2, touch a été livré au bras à CT-optimal (3 cm/s) ou ralentir les vitesses non optimale (0,3 cm/s). Touch a été livré pour un total de 2min, mais ici nous rapportons seulement sur le premier 6.3 s afin de pouvoir comparer les résultats de l’expérience 1. Chaque vitesse est répétée deux fois. Dans toutes les expériences, évaluations autodéclarées l’affectif (par exemple, douceur) aspects qualitatifs et discriminatoires (p. ex., intensité) étaient mises en recouvrement10.

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Discussion

Nous rapportons ici, sur l’utilisation de facial électromyographie (EMG) comme une méthode pour étudier les réponses affectives toucher observées et expérimentés. Auparavant, de nombreuses études ont mis l’accent sur l’utilisation des notations autodéclarées pour caractériser la qualité affective du toucher. Touche qui active optimale des afférences CT (p. ex., de 1 à 10 cm/s) est toujours classé parmi les plus agréables que soit plus rapide ou plus lent touch vitesses10. En revanche, notations d’intensité semblent suivre avec vélocité, avec écrans tactiles plus rapide vitesses évalués comme plus intense, probablement par l’intermédiaire de fibres Aβ37. À l’aide de deux ensembles de données séparés, nous montrons que les deux rapide et lente touch non-optimale obtenir réactivité onduleuse robuste qui est atténuée lors de contact CT-optimale. Ainsi, nous trouvons cette touche qui est considérée comme moins agréable (par exemple, toucher non optimale) augmente également l’activité onduleuse, évocateur d’affects négatifs améliorée. En outre, on trouve que les réactions sont semblables à travers des modalités. C'est-à-dire, touch fois observé et expérimenté susciter des muscles faciaux semblable activité. Dans les deux modalités, ces effets ont été seulement importantes pour toucher le bras et pas la paume ou un bras en bois. Ainsi, alors qu’autodéclarés cotes du toucher affectif expérimenté et observé sont similaires quel que soit l’emplacement (bras, palm), EMG facial seulement sensiblement différencie touch vitesses appliqués au bras CT-riche et pas la paume CT-fibre-manque.

Les résultats montrent que la sensibilité temporelle d’EMG facial donne aperçu de traitement émotionnel qui ne peut être obtenue uniquement par auto-déclaration. À savoir, nous avons constaté que réactivité onduleuse CT-optimale toucher devienne manifeste à une échelle de temps qui coïncide avec la vitesse de conduction connus de CT afférences1,12. Ainsi, dans le SM 700 initial du toucher, qui sont censé être dominée par l’activation de la bêta-amyloïdes, il n’y a aucune différence dans l’activation entre les vitesses de deux toucher EMG. Toutefois, la distinction entre les CT-optimale et non optimale touch devient évidente après les premières ms 700, compatible avec le décalage temporel rapporté antérieurement de CT-afférences2,12. EMG facial est donc capable de détecter des changements dans les réponses affectives au toucher qui se produisent avec une spécificité temporelle susceptible inaccessible par rapport verbal.

Dans les deux études, nous trouvons que CT-optimale et non optimale touch se distingue par l’intermédiaire de l’activité onduleuse. Cependant, nous n’avons pas trouvé un effet du toucher sur la réactivité zygomatique, qui contraste avec précédents rapports40. Une des raisons possibles des écarts entre les données actuelles et les conclusions précédentes incluent des différences méthodologiques tels que l’inclusion d’une période de contact après dans l’analyse. Ainsi, nous soulignons l’importance des considérations méthodologiques telles que la durée de la stimulation tactile et intervalles inter du procès lors de la conception de ces expériences.

Il y a plusieurs facteurs qui devraient être considérés lors de l’évaluation des réactions affectives de toucher. Une zone potentielle de préoccupation est le sexe de l’expérimentateur (et donc toucher) à celui du participant, ainsi que la relation, le cas échéant, entre les deux41. En outre, on devrait s’assurer que les participants sont dans l’impossibilité d’afficher l’expérimentateur et touchent application, comme traitement visuel du toucher peut influencer la perception de touch35,,39. Certains craignent aussi de peser au cours de la conception des tâches. Par exemple, il est important d’envisager la possibilité d’effets d’ordre, tant en ce qui concerne toucher la présentation de stimuli (voir par exemple42) ou appuyer sur emplacement43. Si plusieurs répétitions de touche sont utilisées, on peut vouloir modifier emplacement tactile afin d’éviter la fatigue de CT36. Ici, nous avons utilisé une brosse pour appliquer touch à comparer à précédentes études17, mais il est possible que les réponses EMG peuvent être différentes à l’aide de méthodes écologiquement plus valides (par exemple, toucher à la main).

Bien que nous croyons que l’utilisation de l’EMG facial sera très utile dans le domaine du toucher affectif, il y a des limites à cette méthodologie qui méritent examen. Formation est nécessaire pour apprendre à appliquer les électrodes correctement, produisant une charge accrue sur l’expérimentateur sur le début de la planification expérimentale. Un mouvement excessif, parler ou autres facteurs environnementaux présents lors de l’expérience peuvent causer des artefacts dans le signal EMG, contraignant ainsi quelques caractéristiques de conception expérimentale. En outre, l’application d’électrodes sur le visage peut-être déclencher une tentative de discerner l’objectif de l’étude. À ce titre, il faut considérer quelle information pour dire le participant concernant non seulement le but de l’expérience, mais aussi l’utilisation des électrodes pendant l’expérience. Dans les expériences en cours, les participants ont été informés que le but de l’étude a été la décision d’enquêter et les perceptions de diverses sensations32 ou des réactions aux interactions sociales31. Dans les deux cas, les participants ont été informés que les électrodes permettant de mesurer l’activité sueur et les muscles et ont été entièrement débriefés après la conclusion de l’expérience. Ces préoccupations et autres sont traitées soigneusement dans Fridlund et Cacioppo, 1986-34.

En somme, nous démontrons que les EMG du visage est une méthode fiable, robuste et instructive pour évaluer la valence affective de stimulation tactile. Cette méthode fournit un moyen d’évaluer implicitement les réponses à la stimulation tactile indépendante des rapports verbaux, ouvrant la voie à des études chez les nourrissons et jeunes enfants, comparaisons transculturelles, enquêtes sur les conditions cliniques et autres situations dans lesquels la sémantique et le langage peuvent autrement exclut exploration scientifique.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer

Acknowledgments

Les auteurs sont reconnaissants envers le Dr Margaret Wardle pour son exceptionnelle formation et assistance technique. Ce travail a été financé en partie par grant Conseil de recherche suédois FYF-2013-687 (IM).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4 mm Ag-AgCl sheilded reusable electrodes Biopac EL654
75 mm goat hair brush IN-EX Color AB 77062 Touch application; https://www.in-exfarg.se
8 mm 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

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Comportement numéro 145 électromyographie faciale C-tactiles afférences toucher affectif affect émotion onduleuse
Avec électromyographie faciale pour évaluer les réactions des muscles faciaux toucher affectif expérimentés et observés chez l’homme
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Ree, A., Morrison, I., Olausson, H., Sailer, U., Heilig, M., Mayo, L. M. Using Facial Electromyography to Assess Facial Muscle Reactions to Experienced and Observed Affective Touch in Humans. J. Vis. Exp. (145), e59228, doi:10.3791/59228 (2019).

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