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Behavior

Usando la electromiografía Facial para evaluar las reacciones del músculo Facial tacto afectivo experimentado y observado en los seres humanos

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

Se describe un protocolo para evaluar la actividad de músculos faciales en respuesta a la estimulación táctil experimentada y observada mediante electromiografía facial.

Abstract

Toque "Afectiva" se cree para ser procesados de una manera distinta de tacto discriminatorio e implican la activación de las fibras aferentes C-táctiles (CT). Toque que óptimamente activa fibras CT es constantemente clasificado como hedonismo placentero. Grupos de pacientes con funcionamiento socio-emocional deteriorada también mostrar clasificaciones de tacto afectivo desordenado. Sin embargo, confiando en la clasificación del tacto tiene muchas limitaciones, incluyendo las barreras de prejuicio y comunicación memoria. Aquí, describimos un enfoque metodológico para el estudio de respuestas afectivas a través de facial electromiografía (EMG) que evita la dependencia de uno mismo-informe de calificaciones. EMG facial es un objetivo, cuantitativo, método no invasivo para medir la actividad muscular facial indicativa de respuestas afectivas. Las respuestas pueden ser evaluadas a través de poblaciones sanas y de pacientes sin necesidad de comunicación verbal. Aquí, nos proporcionan dos conjuntos de datos independientes demostrando ese toque CT óptima y no óptima provocan reacciones de distintos músculos faciales. Por otra parte, las respuestas de EMG facial son constantes a través de modalidades de estímulo, por ejemplo táctiles (tacto experimentado) y visual (táctil observado). Por último, la resolución temporal del facial EMG puede detectar respuestas en escalas de tiempo que la de informes verbales sustituyen a. Juntos, nuestros datos sugieren que EMG facial es una metodología adecuada para el uso en la investigación táctil afectivo que puede utilizarse para complementar, o en algunos casos, reemplazar, medidas.

Introduction

C-táctiles (CT) aferentes se proponen transmitir el componente afectivo del tacto, que puede distinguirse de los aspectos discriminatorios del tacto procesados a través de las fibras Aβ1,2. Tacto afectivo mediado CT se cree para desempeñar un papel integral en comportamientos sociales asociaciones3, llevando a la hipótesis de "la piel como un órgano social"4. Física5,6, desarrollo7y psiquiátrico8,9 factores pueden influir en procesamiento táctil CT-mediada. Por lo tanto, establecer una medida objetiva para cuantificar reacciones afectivas tacto CT relevantes es crítico para permitir comparaciones entre poblaciones.

En los últimos años, ha ha ganado mucho conocimiento sobre las características de CT aferentes. Estos aferentes amielínicos muestran una frecuencia de disparo en forma de U invertida, con velocidades de 1 a 10 cm/s («CT-óptimo») que la mayor frecuencia y mayor ambos ("rápido no óptimo") o reducción de velocidades ("slow no óptima") menor que leña10. CT, frecuencia de la leña se correlaciona con la calificaciones de tacto "simpatía", produciendo una curva en forma de U invertida similar en simpatía calificaciones10. Además, CT-aferentes también responden más enérgicamente a estímulos cerca de la piel temperatura11. Estas fibras también muestran velocidades de conducción distinta. Los aferentes amielínicos de la CT son más lento2 y así la salva de la entrada aferente a la corteza muestra un desfase temporal en comparación con la velocidad del más rápido, mielínicas Aβ fibras1,12. También se puede diferenciar tacto discriminativo y afectivo a nivel neural. Mientras que ambos tipos de toque activan la superposición de las áreas somatosensoriales, tacto afectivo es más probable que activan la ínsula posterior, mientras que el tacto discriminativo activa áreas sensoriomotora13,14,15 , 16. este patrón de activación es consistente si el toque es experimentado directamente o simplemente observado17, sugiriendo que toque afectivo no es sólo un proceso "bottom-up" impulsado por la activación física de CT aferentes, pero también implica " integración top-down"de procesamiento sensorial multimodal.

Situaciones en que CT es deficiente o anormal si no también ha proporcionado la penetración en el significado funcional de estos aferentes. En un único grupo de pacientes con una mutación hereditaria que afecta el gen β del factor de crecimiento nervioso, hay una reducción en la densidad de finas y unmyelinated fibras del nervio, incluyendo CT aferentes. En comparación con controles sanos, estos pacientes Informe toque a velocidades óptimas de CT como menos agradables5. El escenario inverso también es cierto; pacientes que carecen de fibras mielínicas Aβ son capaces de mantener una débil sensación de tacto agradable por el CT sigue intacta aferentes6. Tacto afectivo anormal procesamiento no se limita sólo a los ejemplos de cambios físicos en CT-aferentes. En poblaciones de pacientes y sanas, los más altos en el espectro de rasgos autistas registrados simpatía reducida calificación de toque8. Pacientes psiquiátricos muestran también reducida calificación hedónica del tacto afectivo, con una historia de maltrato infantil como uno de los predictores más consistentes de desajuste afectivo táctil conciencia8. Desregulación en el sistema de tacto afectivo basado en el CT en la anorexia nerviosa ha sido también reportado9. Así, factores físicos y psicológicos pueden influir en proceso toque afectivo, y por lo tanto, es imperativo establecer metodologías que pueden aplicarse a todas las personas de manera equitativa y comparable.

Penetraciones en normo-típico y desajuste afectivo tienen la oportunidad de proporcionar una imagen más matizada de muchos grupos de pacientes. Sin embargo, una limitación potencial de investigación del tacto afectivo es la necesidad de la clasificación. A veces, uno mismo-informe pueden ser poco confiable18 y tema recordar diagonal19. Investigaciones del uno mismo-informe psicológicamente pueden eliminar a un participante de la configuración actual, limitación de la validez ecológica de las respuestas y sacarlos temporalmente de la experiencia20. Por otra parte, uno mismo-informe se basa en una firme comprensión de lenguaje y semántica, lo intercultural y desarrollo diversas comparaciones (por ejemplo, infantil y niño de edad personas) desafiante. Por ejemplo, individuos con una diagnosis del espectro de autismo con frecuencia muestran distintas respuestas conductuales a21, pero también pueden tener dificultades en la comunicación verbal22. Por lo tanto, encontrar métodos no invasivos para medir respuestas al tacto que eluden una confianza en uno mismo-informe puede traducirse, al menos, a una mejor comprensión de los mecanismos del tacto afectivo y en la mayoría, la novela penetraciones en la desregulación del proceso social en poblaciones de pacientes.

Facial electromiografía (EMG) es un candidato adecuado para evaluar objetivamente las respuestas afectivas al tacto. Se ha utilizado para medir reacciones de Valencia específica a visual23, audiovisual24, olfativo25y estímulos gustativos26 . EMG facial es un método seguro y no invasivo que consiste en electrodos de superficie que se adhieren a la cara27. Estos electrodos de superficie registran la actividad de músculos faciales continuamente en tiempo real con la sensibilidad de la balanza de tiempo decenas de milisegundos. De particular interés es el corrugador superciliar "(corrugador del), que se activa cuando surcado la frente y relaja durante una sonrisa. Como resultado, corrugador actividad tiene una relación linear con Valencia afectiva, con mayor respuesta a los estímulos negativos y disminución de la actividad en respuesta a estímulos positivos28. Además, el cigomático mayor ("malar") es el músculo activado como las esquinas de la tire boca arriba en una sonrisa. Los cigomáticos muestra un patrón de activación "En forma de J" con estímulos positivos obteniendo la mayor respuesta y los estímulos más negativos que una mayor respuesta a estímulos neutros28. Facial grabaciones de EMG de estos músculos pueden observarse incluso cuando los estímulos son fuera de conciencia o cuando individuos explícitamente tratan de reprimir sus reacciones29,30. Lo importante, EMG facial puede utilizarse solo o en combinación con uno mismo-informe de calificaciones u otros registros fisiológicos. Por lo tanto, es una metodología ideal para evaluar reacciones afectivas a estimulación táctil31,32.

En Resumen, el EMG facial puede combinarse con uno mismo-informe de calificaciones para determinar cómo CT óptima estimulación táctil influye en la actividad muscular facial como un indicador potencial de respuesta afectiva. Uno puede tomar ventaja de la frecuencia de disparo de dependiente de la velocidad del CTs para aplicar toque a velocidades CT óptima y no óptima, y táctil puede aplicarse tanto para el brazo Rico en CT y supuestamente CT-carecer de la palma. Las comparaciones pueden hacerse a través de las modalidades para determinar si las respuestas afectivas al tacto requieren estimulación directa o pueden ser sacadas mediante la mera observación, sugestivo de procesamiento compartido entre modalidades sensoriales. Finalmente, al establecimiento de EMG facial como una metodología adecuada para estudiar las reacciones afectivas tacto afectivo, los investigadores pueden entonces explorar cómo afectiva táctil procesamiento puede estar influenciado por diversas intervenciones (por ejemplo, administración de medicamentos, estrés exposición ), cómo cambia a lo largo de desarrollo7, cómo está influenciada por la relación de los interactuantes33y sea desequilibrada en poblaciones clínicas8.

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Protocol

Este protocolo se basa en Mayo et al.31 (experimento 1) y Ree et al.32 (experimento 2). Aprobación ética fue concedida por la Junta de revisión ética Regional, Linköping, Suecia (experimento 1) y el Comité de ética local en el Departamento de psicología, Universidad de Oslo, Noruega (experimento 2).

1. preparación y selección participante

  1. Reclutar a los participantes que carecen de alteraciones visuales táctiles o no corregidos y están libres de cualquier trastorno neurológico o psiquiátrico, a menos que una población de pacientes específica es reclutada.
  2. Que los participantes sean plenamente capaces de comprender las instrucciones de la tarea (por ejemplo, fluida en la lengua que se administran las tareas).
  3. Si incluye más de una tarea (por ejemplo, experimentado, observado), asegúrese de orden es contrarrestada a través de los participantes, estratificación de género, edad u otros factores distintivos.

2. estímulos y la construcción de la tarea

Nota: Vea la tabla 1 para diseño experimental.

  1. Tarea de experiencia táctil (experimentos 1 y 2)
    1. Crear pruebas que consisten en un período de línea base, toque administración y uno mismo-informe de calificaciones, todos separados por ITIs jitter.
      1. Períodos de referencia consisten en una pantalla en blanco, fijación cruzada u otra escena neutral antes de la estimulación táctil.
      2. Estimulación táctil es seguida por un corto (por ejemplo s de 1-2) se obtienen ITI, entonces uno mismo-informe de calificaciones.
      3. Un jitter intervalo Inter-ensayo (ITI; por ejemplo, 6-7 s) sigue uno mismo-informe de calificaciones para permitir la actividad del músculo volver a niveles basales antes de que comience el próximo ensayo.
    2. Utilizar cualquier audio (experimento 131) o señales visuales (experimento 232) para asegurar ese toque se entrega a la velocidad adecuada.
      1. Para usar las señales de audio, señales entregadas a auriculares usados por el experimentador para seguir el ritmo de la estimulación utilizando un metrónomo. Distinguir velocidades utilizando los tonos de diferentes parcelas (u otra cue audio distintiva, por ejemplo, una señal diciendo: "10 cm/s") que preceden a las señales de estímulo.
      2. Para utilizar señales visuales, mostrar señales en un tablet sólo teniendo en cuenta el experimentador. Utilice una barra móvil para seguimiento de velocidad de administración de contacto.
    3. Previo al inicio del estudio, práctica para asegurar ese toque se administra a la velocidad adecuada y una presión constante. Para ello, se aplican pinceladas a la escala de manera similar que el participante. La lectura de la escala se utiliza para determinar si los cambios de presión a lo largo de toquen administración. Por ejemplo, una presión de 0,4 N leería como 40 g en la escala.
  2. Tarea táctil observado (experimento 1)
    1. Que sean videos de toque administración de longitud similar, independientemente de la velocidad.
      1. Incluyen ambos CT-óptimo (1-10 cm/s) y no óptima (menos de 1 cm/s o más de 10 cm/s) velocidades.
    2. Comienzan los ensayos con una fijación cruzada u otra condición neutral seguida por video.
      Nota: Videos contienen el tacto entregado a CT-ricos peluda piel (brazo), CT-careciendo de piel glabra (palm) y una condición no-social en el que toque se entrega a un falso brazo de madera (Fig. 2; vea los videos adicionales).
      1. Después de un 1-2 s ITI, obtener calificaciones de uno mismo-informe.
      2. Permitir que otro 6-7 ITI siguiendo clasificaciones preceder el próximo ensayo para permitir la actividad EMG volver a los valores basales.

3. facial electromiografía

  1. Adquisición de datos y filtrado de las directrices (basadas en anteriores protocolos27,34)
    1. Utilizar software para aplicar pasos de filtrado en tiempo real o desconectado. Pasos de filtrado habituales incluyen un tope de banda peine filtro para filtrar ruido potencial de corriente alterna (50/60 Hz), seguido por alisar y rectificación.
      Nota: Pasos de filtrado básicos inicial pueden establecerse en los amplificadores de EMG (por ejemplo, un filtro de paso alto de 10 Hz) y un filtro de paso bajo de 500 Hz o 1.000 Hz.
  2. Aplicación del electrodo (basado en anteriores protocolos27,34)
    1. Describa brevemente el proceso de solicitud para el participante. Uso palabras neutrales ("sensor") en lugar de potencialmente ansiedad-evocar palabras ("electrodo")34.
      1. Decide qué información a los participantes sobre el propósito de los sensores.
        Nota: En los estudios actuales, los participantes dijeron sensores serían medir músculo y sudor actividad durante la sesión.
    2. Limpie la piel de los participantes antes de la aplicación del electrodo.
      1. Utilice agua para limpiar las zonas en que se aplicarán los sensores.
      2. Usar un scrub exfoliante para raspar ligeramente las mismas áreas. Tenga cuidado para evitar la irritación de la piel importante, aunque es probable que se produzca irritación de menor importancia.
    3. Utilice pares de electrodos que consta de dos electrodos de registro bipolar 4 mm blindado y electrodo de referencia monopolar uno.
      1. Aplicar adhesivo collares a los electrodos que se adhieren a la piel.
      2. Una vez que los collares se adhieren al borde exterior de los electrodos, se llenan de sensores un gel electrodo conductor, procurando para evitar la formación de burbujas de aire.
    4. Colocar pares de electrodos paralelos a la paresia de interés y perpendicular a posibles fuentes de ruido, como otros músculos34.
      1. Corrugador: Coloque un electrodo directamente sobre la ceja a lo largo de una línea vertical imaginaria que atraviesa el ángulo interno del ojo. Coloque el segundo electrodo de 1 cm lateral y ligeramente superior a la primera, a lo largo de la frontera de la ceja.
      2. Cigomático: Coloque la primera mitad de sensor a lo largo de una línea imaginaria que conecta la parte superior (donde la oreja se encuentra con el cráneo) de la oreja y la comisura de la boca. Coloque el segundo electrodo de 1 cm medial (hacia la boca). Tenga cuidado para evitar el músculo masetero.
      3. Utilizar un electrodo de 8 mm sin blindaje, monopolar grabación como un electrodo de referencia. Coloque el electrodo en el centro de la frente, equidistante (arriba) las frentes internas y (abajo) la línea del cabello.
      4. Asegúrese de electrodo se colocan los cables que no impiden la visión. Utilice cinta médica para asegurar adherencia a largo plazo de los electrodos a la piel y reducir el ruido/artefactos debido al movimiento de la cuerda.
    5. Determinar la calidad de la aplicación de electrodos con un monitor de impedancia. Niveles de impedancia aceptable están por debajo de 20 kΩ. Si los electrodos necesitan volver a aplicar para alcanzar niveles de impedancia adecuada, utilice un par limpio de electrodos.

4. tarea procedimiento

  1. Orden general
    1. Después de la aplicación de sensores, completa tareas. Si se usa más de una tarea, contrabalancear orden a través de los participantes.
    2. Asegúrese de que los participantes estén sentados cómodamente para minimizar el movimiento extraño que puede introducir artefactos de movimiento34.
  2. Tarea de experiencia táctil
    1. Participantes del asiento delante de ordenador con el a-ser-tocar brazo extendido lateralmente, descansando cómodamente (por ejemplo, sobre un cojín).
      Nota: Se recomienda aplicar el toque en el brazo que no se utiliza para la clasificación con el fin de minimizar posibles artefactos de movimiento en la señal de EMG.
    2. Ocluir vista del brazo de los participantes ya sea mediante una cortina separador31 o gafas que ocluyan la visión lateral (figura 132) 35.
    3. Instruir a los participantes a centrarse en cómo el toque les hace sentir.
    4. Variar Ubicación del tacto para evitar fatiga de CT36.
    5. Administrar táctil usando un cepillo de pelo de cabra 75 mm aplicado a secciones designadas marcado en el brazo (y Palma). Alternativamente, aplique táctil usando un robot controlado por fuerza de37.
    6. Usar dirección de administración de tacto consistente, por ejemplo, y hacia atrás (proximal a distal y proximal a distal) o solo la dirección (proximal a distal solamente)
  3. Tarea táctil observado
    1. Participante de asiento frente a la computadora que mostrará los videos.
    2. Instruir a los participantes que tienen la tarifa como el video les hizo sentir.
    3. Asegúrese de que el participante esté fuera de la vista del experimentador34.

5. datos de limpieza y análisis

  1. Para evaluar la activación EMG media a un tipo de estímulo táctil específico, comparar la respuesta al estímulo táctil en la línea de base anterior, es decir, [significa activación durante 6 s toque la estimulación] - [significa activación durante 1 prestimulus s "inicial"], como sugiere Fridlund y Cacioppo34.
    1. Las respuestas promedio para cada uno toquen el tipo de estímulo (CT-óptima, no óptima y, en su caso, cada ubicación (brazo/Palma).
    2. Hacer esto para cada músculo (corrugador, zigomática) y uno mismo-informe calificación (simpatía, intensidad) individualmente.
  2. Para obtener un curso de tiempo más sensible, calcular media activación de EMG durante pequeños intervalos de tiempo (por ejemplo, 700 ms; ver figura 532). Restar la misma 1 s línea de base de todos los intervalos para eliminar referencia actividad EMG.
    Nota: Antes del análisis, se recomienda tener datos comprobados manualmente por evaluadores cegados para tocar las condiciones para eliminar los ensayos con activaciones artifactual34.

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Representative Results

CT-óptimo tacto desencadena distintas respuestas EMG comparadas con toque rápido no óptima a través de modalidades
El primer experimento dirigido si diferencial reactividad EMG podría detectarse en respuesta a CT-óptimo (3 cm/s) y fast óptima estimulación táctil (30 cm/s) que fue directamente experimentados (figura 3) o simplemente observado (figura 2 y figura 3)31.

Experiencia táctil CT óptima fue clasificado como más agradable que toque no óptima (F(1,28) = 32.2; p < 0.001; Figura 3 A) independientemente de la ubicación del tacto (p = 0.063; velocidad x Ubicación: p = 0,32). Del mismo modo, observó CT-óptimo tacto fue clasificado como más agradable ese toque no óptima (toque velocidad: F(1,28) = 47.5; p < 0.001; táctil tipo: F(2,56) = 6.09, p = 0.004; tipo x interacción de velocidad F(2,56) = 5.87, p = 0,005). CT-óptimo tacto en el brazo fue clasificado como más agradable que toque a la palma (p = 0.024) y no-social (p. ej., toque en el brazo de madera; p = 0,001). Toque rápido no óptima siempre fue clasificado como más intensa (figura 3B), independientemente de si el toque fue experimentado (toque velocidad: F(1,28) = 34.3, p < 0.001; toque Ubicación: p = 0,28; velocidad x interacción de Ubicación: p = 0,64) u observado (toque velocidad: F(1,28) = 35.1, p < 0.001; toque tipo: p = 0.40; velocidad x interacción tipo: p = 0,39).

Experiencia táctil rápida, no-óptima produce reactividad corrugador robusta que fue mitigada por reclutamiento de CT-aferentes durante toque CT óptima (efecto de la velocidad táctil: F(1,28) = 4.84, p = 0,036; efecto de toque Ubicación: p = 0,93; toque velocidad x interacción Ubicación: p = 0,42; Figura 3 C). respuesta del corrugador difirieron significativamente entre CT óptima y no óptima toque toque en el brazo (p = 0,050) pero sólo efectos nivel de tendencia fueron considerados para el tacto de la palma (p = 0.092). Hubo ningún efecto principal de la velocidad táctil (p = 0,11) o tipo (p = 0,79) reactividad corrugador tacto observada, pero había una velocidad de toque x interacción tipo (F(2,56) = 3.80, p = 0.028). Las pruebas post hoc revelaron que toque rápido no óptima produce mayor reactividad corrugador que CT-óptimo tacto especialmente para videos de toque en el brazo (p = 0.007), pero no tocar a la palma (p = 0,13) o no-social (p = 0.25). actividad zigomática no fue afectada significativamente por la experiencia táctil (efecto de la velocidad táctil: p = 0.15; efecto de tacto tipo: p = 0.73; toque velocidad x interacción tipo: p = 0,63; Figura 3 D), ni toque observado (principal efecto de la velocidad táctil: p = 0,37; efecto principal de tipo táctil: p = 0,84; toque velocidad x interacción tipo: p = 0,23).

CT-óptimo tacto saca respuestas del EMG de lento toque no óptima
Experimento 2 evaluó si lento no óptima (0,3 cm/s) provocaría respuestas similares como rápido no óptima (30 cm/s)32. Encontramos que toque no óptima lento fue calificado como menos agradables (figura 4A) y menos intensa (figura 4B) que toque CT óptima. Similar al toque rápido no óptima, lento no óptimo tacto sacado robusto corrugadora activitythat fue atenuada por CT-óptimo tacto (efecto de la velocidad táctil: F(1,83) = 9.723, p = 0,002; Figura 4 C). no hubo efecto del tacto en actividad zigomática (p = 0.35; Figura 4 D).

A continuación determinamos el curso temporal de las respuestas EMG. Durante el primer ms de 700, una ventana supuestamente libre de entrada de TC, no hubo diferencias en la reactividad de la corrugadora (-0.031 ± 0.06 μV y-0.017 μV ± 0,49, pBon = 0,98; Figura 5 A). sin embargo, en los próximos 5,6 s, corrugador reactividad en respuesta a tacto óptimo CT disminuida gradualmente, mientras que aumentaron gradualmente en respuesta a lento toque no óptima: durante el intervalo 2, la reactividad del corrugador fue marginalmente menor para CT toque óptimo que toque no óptima (Bon de p = 0.071). Durante intervalos de 3, 5, 6, 7 y 8, la reactividad del corrugador fue significativamente menor durante toque óptimo CT que durante toque no óptima (pBon < 0,034; Figura 5 A). este patrón estuvo ausente en el análisis de la reactividad zigomática (p = 0,83; Figura 5 B).

Figure 1
Figura 1 : Ejemplo de montaje experimental para la tarea de experiencia táctil. Asiento del participante frente a la computadora con su brazo extendido lateralmente, cómodamente apoyado sobre un cojín. Si obtener uno mismo-informe de calificaciones, se recomienda aplicar el toque en el brazo que no se utiliza para proporcionar calificaciones para evitar artefactos de movimiento potencial de contaminación de la señal de EMG. El brazo debe estar obstruido de la visión del participante35,39, con vidrios modificados para requisitos particulares, como arriba, o utilizando un separador de cortina. Esta figura es una adaptación de Ree et al.32haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2 : Ejemplo de estímulos de tacto utilizados en la tarea observada toque. La tarea observada touch incluye 6 videos de s del tacto en el brazo Rico en CT (A), (B) falta de CT palm y (C) social no toque a un brazo de madera. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3 : CT-óptimo tacto provoca distintas respuestas en comparación con toque rápido no óptima a través de las modalidades. (A) CT-óptimo tacto (3 cm/s) constantemente se clasifica como más agradable que toque rápido no óptima (30 cm/s) a través de ambas tareas. Experiencia táctil está clasificado como más agradable, seguido por el social (brazo, Palma) observada toque, luego toque no social (por ejemplo, tocar a un brazo de madera). (B) CT-óptimo tacto (3 cm/s) está clasificado como menos intensa a través de las modalidades, independientemente de la modalidad o contenido social. Toque rápido no óptima (C) (30 cm/s) produce más reactividad corrugador que toque CT óptima (3 cm/s). Esta diferencia es más robusta para el tacto en el brazo Rico en CT. (D) CT-óptimo tacto (3 cm/s) marginal aumenta reactividad cigomático, aunque esto no alcanzó significación para cualquier modalidad o lugar. Barras y barras de errores representan la media y error estándar de la media; efecto de la velocidad enp < 0.05. Esta figura es una adaptación de Mayo et al.31haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4 : CT-óptimo tacto (3 cm/s) provoca distintas respuestas en comparación con el toque lento no óptima (0,3 cm/s). (A) CT-óptimo tacto (3 cm/s) está clasificado como más agradable que toque lento no óptima (0,3 cm/s). (B) CT-óptimo tacto (3 cm/s) está clasificado como más intensa que toque lento no óptima (0,3 cm/s). (C) media corrugador reactividad en respuesta a CT-óptimo (3 cm/s) se reduce en comparación con lento no óptima (0,3 cm/s). Touch (D) no influye significativamente la reactividad zigomática. Bares y barras de error representan medios y error estándar de la media; p < 0.05. Esta figura es una adaptación de Ree et al.32haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5 : Corrugador respuestas CT-óptimo tacto son temporal específicas. (A) cuando clasifica en intervalos de 700 ms, CT-óptimo tacto provoca significativamente menor reactividad de la corrugadora. La excepción es en el primer ms de 700, que es supuestamente libre de entrada CT debido a la velocidad de conducción más lenta de estos aferentes amielínicas. (B) reactividad cigomáticos no es significativamente diferente en respuesta a tacto no óptima óptima o lento en cualquiera de los puntos del tiempo. Puntos representan los medios y las barras representan el error estándar de la media. Esta figura es una adaptación de Ree et al.32haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Table 1
Tabla 1: Resumen de diseños experimentales. En la tarea de experimento 1 experiencia táctil, toque fue entregado en CT-óptimo (3 cm/s) o rápido no óptimas velocidades (30 cm/s) peludo (brazo) y la piel glabra (palm). En cambio el Touch observado incluye videos del tacto entregado al brazo, la palma, o a un brazo de madera (por ejemplo, no social) al mismo toque velocidades. La condición de "no social" fue incluida para controlar posibles respuestas sacados por información periodicidad baja en el movimiento17y determinar la relevancia de contenido social38 en calificaciones y las respuestas EMG. Resultados se analizaron mediante análisis de varianza (ANOVA) de medidas repetidas con velocidad y toque el tipo de toque como factores dentro de sujetos. Un análisis post-hoc de poder basado en el experimento 1 se sugiere por lo menos 22 individuos deben incluirse para lograr efectos similares. En el experimento 2, toque fue entregado al brazo en CT-óptimo (3 cm/s) o lento no óptimas velocidades de (0.3 cm/s). Tacto fue entregado por un total de 2 minutos, pero aquí sólo Divulgamos sobre el primer 6.3 s para comparar los resultados experimento 1. Cada velocidad se repitió dos veces. En todos los experimentos, la calificación de la calidad afectiva (por ejemplo, simpatía) y aspectos discriminatorios (por ejemplo, intensidad) fueron evaluados10.

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Discussion

Aquí, Divulgamos sobre el uso de facial electromiografía (EMG) como un método para el estudio de respuestas afectivas al toque observado y experimentado. Anteriormente, muchos estudios se han centrado en el uso de uno mismo-informe de calificaciones para caracterizar la calidad afectiva de toque. Toque que óptimamente activa aferentes CT (p. ej., 1-10 cm/s) es constantemente clasificado como más agradable que sea más rápido o más lento toque velocidades10. En cambio, las calificaciones de intensidad parecen pista de velocidad, con toque más rápido velocidades clasificados como más intensa, probablemente mediada a través de las fibras Aβ37. Utilizando dos conjuntos de datos separados, mostramos que tanto rápido y lento toque no óptima provocan reactividad corrugador robusto que se atenúa durante toque CT óptima. Así, nos encontramos con ese toque que se clasifica como menos agradables (p. ej., no óptimo tacto) también aumenta la actividad de la corrugadora, sugestivo de mayor efecto negativo. Además, encontramos que las respuestas son similares a través de las modalidades. Es decir, observado y experimentado touch sacar músculo facial similar actividad. En ambas modalidades, estos efectos sólo fueron significativos para el tacto del brazo y no la palma o un brazo de madera. Así, mientras que la clasificación del tacto afectivo experimentado y observado es similar independientemente de la ubicación (brazo, Palma), EMG facial distingue significativamente sólo entre velocidades de tacto aplicados al brazo de CT-ricos y no la palma carece de fibra CT.

Además los resultados muestran que la sensibilidad temporal de EMG facial produce visión de procesamiento emocional que no puede obtenerse únicamente por uno mismo-informe. Es decir, encontramos que reactividad corrugador CT-óptimo tacto se hace evidente en un plazo de tiempo que coincide con la velocidad de conducción conocidos de CT aferentes1,12. Así, en el ms de 700 iniciales del tacto, que se cree para ser dominada por la activación de Aβ, no hay ninguna diferencia en la activación de EMG entre el toque de dos velocidades. Sin embargo, la distinción entre tacto CT óptima y no óptima se hace evidente después de las primera ms 700, consistente con el retardo temporal previamente divulgado de aferentes CT2,12. Por lo tanto, es capaz de detectar cambios en las respuestas afectivas al tacto que se producen con una especificidad temporal que es probable que EMG facial inaccesibles mediante informes verbales.

En ambos estudios, nos encontramos con que toque CT óptima y no óptima puede distinguirse a través de la actividad de la corrugadora. Sin embargo, no encontramos un efecto de toque en la reactividad zigomática, que está en contraste con informes anteriores40. Una de las razones potenciales por las discrepancias entre los datos actuales y los resultados anteriores incluyen diferencias metodológicas como la inclusión de un período posterior al tacto en el análisis. Así, subrayamos la importancia de consideraciones metodológicas como la duración de la estimulación táctil y de intervalos entre ensayos en el diseño de estos experimentos.

Hay varios factores que deben considerarse al evaluar reacciones afectivas al tacto. Un área potencial de preocupación es el género del experimentador (y por lo tanto, Acariciador) a la del participante, así como la relación entre los dos41. Además, uno debe garantizar que los participantes se impiden ver el experimentador y tocan la aplicación, como procesamiento visual del tacto puede influir en la percepción del tacto35,39. También hay preocupaciones a pesar durante el diseño de la tarea. Por ejemplo, es importante considerar el potencial para efectos de orden, tanto en lo que respecta a presentación de estímulos (por ejemplo, discutido en el42) o ubicación43a. Si se utilizan varias repeticiones del tacto, uno puede variar la localización táctil para evitar fatiga de CT36. Aquí, utilizamos un pincel para aplicar toque a comparar con anteriores estudios17, aunque es posible que las respuestas EMG pueden ser diferentes métodos más ecológicamente válida (por ejemplo, tocar con la mano).

Aunque creemos que el uso de EMG facial será de un gran beneficio para el campo del tacto afectivo, existen limitaciones a esta metodología que merecen consideración. Formación es necesaria para aprender a aplicar los electrodos correctamente, produciendo una carga creciente para el experimentador sobre el principio de la planificación experimental. Movimiento excesivo, hablar u otros factores ambientales presentes durante el experimento pueden provocar artefactos en la señal de EMG, así restringir algunas características de diseño experimental. Por otra parte, la aplicación de electrodos en la cara puede provocar un intento de discernir el propósito del estudio. Por lo tanto, uno debe considerar qué información para el participante no solamente el propósito del experimento, pero también el uso de los electrodos durante el experimento. En los actuales experimentos, los participantes se les dijo que el propósito del estudio fue el investigar la toma de decisiones y la percepción de distintas sensaciones32 o reacciones a las interacciones sociales31. En ambos casos, los participantes dijeron que los electrodos serían medir la actividad muscular y sudor y eran completamente informados después de la conclusión del experimento. Estas preocupaciones y otras se tratan exhaustivamente en Fridlund y Cacioppo 198634.

En suma, demostramos que EMG facial es un método confiable, robusto e informativo para determinar la Valencia afectiva de estimulación táctil. Este método proporciona un medio para evaluar implícitamente las respuestas a estimulación táctil independiente de informes verbales, allanando el camino para estudios en bebés y niños, las comparaciones interculturales, las investigaciones de las condiciones clínicas y otras situaciones en que semántica y lenguaje de lo contrario pueden impedir exploración científica.

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Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar

Acknowledgments

Los autores agradecemos al Dr. Margaret Wardle su excepcional formación y asistencia técnica. Este trabajo fue financiado en parte por la subvención del Consejo de investigación sueco 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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Comportamiento número 145 electromiografía facial aferentes C-táctiles tacto afectivo afecto emoción corrugador
Usando la electromiografía Facial para evaluar las reacciones del músculo Facial tacto afectivo experimentado y observado en los seres humanos
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Ree, A., Morrison, I., Olausson, H., … More

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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