Summary
Este trabalho ilustra um procedimento padrão e determinação limiar pelo índice R para avaliar a sensibilidade tátil lingual espacial usando um teste de orientação de grades.
Abstract
Os limiares individuais por estimativas de índice R são calculados utilizando-se um teste de orientação de grades (6 ferramentas diferentes de aumento do tamanho da grade de 0,20-1,25 mm) para avaliar a sensibilidade tátil lingual espacial. Durante o experimento, os sujeitos são vendados e solicitados a especificar a orientação da grade (horizontal ou vertical) colocada na língua. O índice R é baseado na Teoria da Detecção de Sinais (SDT), e é uma probabilidade estimada de identificar corretamente um estímulo-alvo (o sinal, por exemplo, a orientação correta) em comparação com um estímulo alternativo (o ruído, por exemplo, a orientação incorreta). Uma vez calculados os valores do índice R para cada sujeito e cada dimensão da ferramenta, é possível obter o limiar individual interpolando os dois índices R imediatamente abaixo e acima do corte estabelecido (tipicamente 75%) com base em valores críticos de índice R unilateral. Esse procedimento pode ser útil na área médica para estudar a associação entre sensibilidade tátil oral, clareza da fala e distúrbios de deglutição, bem como em estudos sensoriais e de consumo para explorar a variação individual na percepção da textura, preferências alimentares e comportamento alimentar.
Introduction
A textura e a sensação bucal dos alimentos desempenham um papel importante no gosto de 1,2,3,4, e enquanto a pesquisa encontrou diferenças na percepção da textura devido a fatores como comportamento de mastigação2,5, fluxo de saliva e composição6,7, existem métodos limitados disponíveis para avaliar a variação nos receptores táteis orais (mecanooreceptores). A cavidade oral abriga diferentes tipos de mecanorreceptores encontrados na boca: receptores Merkel, cilindros de Ruffini e corpúsculos de Meissner8. Os mecanorreceptores podem ser classificados em dois grupos: adaptação lenta e adaptação rápida. A adaptação lenta dos mecanoceptores (cilindros Ruffini e receptores Merkel) produzem sinais continuamente enquanto são estimulados. Em contraste, os mecanorreceptores de adaptação rápida (os corpúsculos de Meissner) respondem ao início e fim da estimulação com um sinal. A acuidade tátil varia muito entre as superfícies da língua e entre os indivíduos, possivelmente devido a diferenças na sensibilidade mecanorreceptora. A localização e o número de mecanorreceptores na cavidade oral, as diferenças no arranjo espacial/densidade dos mecanorreceptores (acuidade espacial), ou as diferenças em sua sensibilidade quando ativadas podem ser a causa dessa variabilidade intra e inter-individual. Vários métodos para avaliar e testar a variação da sensibilidade mecanorreceptora na cavidade oral foram publicados, incluindo filamentos von Frey9,10, reconhecimento de letras11,12, testes de orientação de grade13 e matriz de eletrodos flexíveis14,15. O teste de orientação das grades requer grades quadradas (Figura 1, Figura 2) com diferentes larguras de ranhura para serem colocadas na língua de um sujeito vendado. Eles indicam se os sujeitos percebem que as grades estão em uma orientação horizontal ou vertical. As respostas são usadas para calcular limiares médios com base na capacidade do sujeito de discriminar a orientação para os diferentes tamanhos de grade.
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Protocol
Um consentimento informado por escrito foi assinado por todos os participantes. Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade de Milão (n. 48/19) e realizado de acordo com a Declaração de Helsinque.
1. Treinamento de experimentadores
- Pegue a ferramenta de grade e aplique uma força de 100 g em uma esponja colocada em uma escala.
NOTA: Consulte a Figura 1 para o esquema da ferramenta de grade utilizada neste estudo - Repita este procedimento pelo menos 10 vezes para reduzir a variação da força aplicada pela grade na língua dos sujeitos durante o teste, dentro e entre os experimentadores.
2. Procedimento de avaliação
NOTA: Realize a avaliação da acuidade tátil seguindo o padrão de saúde e segurança necessário para garantir a segurança do sujeito (por exemplo, máscara, luvas e jaleco).
- Exibir todas as grades (0,20 mm, 0,25 mm, 0,50 mm, 0,75 mm, 1,00 mm, 1,25 mm) (Figura 2) em uma mesa fora da vista do participante.
- Sente o participante em uma cadeira confortável e informe-os que eles podem deixar o experimento a qualquer momento.
- Informe o participante que eles serão vendados durante o experimento e pediu para escoar a língua de forma confortável e descontraída.
- Antes do início do experimento, familiarize os sujeitos com o procedimento utilizando a maior grade (1,25 mm) para demonstrar a força aplicada (100 g para 3 s).
- Notifique os participantes que eles podem tomar um gole de água sempre que for necessário.
- Aplique cada grade na língua dos sujeitos (região anterior da língua ao redor da linha média).
- Após cada toque, peça aos sujeitos que indiquem, usando as mãos, a orientação da ferramenta (horizontal ou vertical) e seu grau de certeza (claro, incerto). Os sujeitos devem adivinhar se não sabem.
- Após cada toque, registe todas as respostas (horizontal, vertical, claro, não com certeza) para cada assunto em uma planilha (Tabela Suplementar 1).
- Repita cada grade quantas vezes for necessário para o corte do Índice R selecionado, por exemplo, 6 vezes, 3 horizontalmente e 3 verticalmente (Tabela Suplementar 1).
- Esterilize cada grade após o teste de cada participante (consulte a seção 4).
NOTA: A língua deve se projetar suavemente da boca sem esforço dos voluntários para evitar o cansaço excessivo, o que levaria a uma alteração em seus resultados de desempenho. É importante notar que quanto maiores as repetições por grade, mais confiável será a medição16.
3. Protocolo de limpeza
- Prepare uma solução composta por 20 mL de hipoclorito de sódio (ver Tabela de Materiais) diluída em 1 L de água de acordo com as instruções do fabricante.
- Agite manualmente a solução por alguns segundos.
- Encha 6 xícaras com aproximadamente 20 mL da solução desinfetante para imergir totalmente cada ferramenta na solução.
- Coloque cada ferramenta no copo correspondente.
- Deixe as ferramentas de molho por 15-20 minutos.
- Enxágüe as ferramentas com bastante água de acordo com as instruções do fabricante e esfregue-as com uma escova de dentes para garantir a remoção de qualquer resíduo de hipoclorito de sódio.
- Deixe as ferramentas secarem.
4. Cálculo do índice R
- Crie uma matriz de resposta para cada voluntário e para todas as ferramentas (Figura 3) com base nas frequências de resposta utilizadas para calcular o índice R usando a seguinte equação:
NOTA: O índice R expressa sensibilidade tátil individual para cada ferramenta16. O índice R é baseado no SDT17 e representa uma probabilidade estimada de discernir um estímulo-alvo (ou seja, o sinal) de um estímulo alternativo (ou seja, o ruído). O sinal e o ruído correspondem à identificação correta ou incorreta da orientação horizontal-vertical da grade. Quatro opções de resposta para sinal e ruído podem ocorrer: "horizontal-certeza", "horizontal-incerto", "vertical-incerto" e "vertical-sure"16. Os valores do índice R variam entre 0-1. Um maior valor de índice R indica melhor discriminação.
5. Sensibilidade e determinação do limiar pelas estimativas do índice R
- Para determinar se um sujeito pode discriminar a orientação de cada ferramenta, calcule o corte usando uma tabela de valores críticos para testes de significância de índice R18
NOTA: Considerando o exemplo atual, correspondente a 36 apresentações (ou seja, cada grade apresentada 6 vezes, 3 horizontal e 3 vertical), o valor de corte para discriminação é definido para 0,7426 de acordo com os valores críticos do índice R unilateral para α = 0,0518. - Se for utilizado um número suficientemente alto de ferramentas (por exemplo, seis dimensões de grade diferentes)19, obtenha estimativas de limiar de índice R.
- Para calcular o limiar para cada sujeito, interpole os dois índices R imediatamente abaixo e acima do valor de corte20.
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Representative Results
Participaram do estudo 70 adultos saudáveis (faixa etária = 19-33 anos; idade média = 22,0; 52,9% mulheres) no estudo, conforme mostra Appiani et al. (2020)21.
Como exemplo, a distribuição do índice R por idade para quadrado de 0,75 mm é relatada na Figura 4. Cada ponto representa um assunto diferente. Os sujeitos acima da linha pontilhada (valor de corte: 0,7426) são aqueles que identificam corretamente a orientação da grade (mais sensível).
O desempenho das seis grades e a estimativa do limiar do índice R derivado de um assunto é relatado na Figura 5. Neste caso, o limiar corresponde a 0,99 mm. Indivíduos com valores de limiar baixos são capazes de reconhecer um tamanho de barra menor (mais sensível), enquanto indivíduos com valores de limiar elevados requerem mais entrada (tamanho maior da barra) para perceber o estímulo cognitivamente (menos sensível)10. No presente caso, os valores limiares podem variar de 0,20-1,25 mm. No entanto, dois valores extremos podem ser alcançados: sujeitos com limiar <0,20 mm são aqueles capazes de reconhecer a orientação dos quadrados a partir do menor tamanho (0,20 mm). Por outro lado, aqueles participantes que registram um limiar > 1,25 mm são incapazes de discriminar nenhum dos tamanhos da grade. Um exemplo de conjunto de dados limiar é relatado na Tabela Suplementar 2.
Figura 1: Descrição das ferramentas. Desenho de esquema quadrado Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Quadrados com ranhuras/barras de tamanho crescente. O número mostra as seis grades, variando entre as menores (0,20 mm) e as maiores (1,25 mm). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Matriz de resposta. O número mostra a matriz de resposta usada para calcular o índice R. O sinal (S) e o ruído (N) correspondem à orientação horizontal e vertical, respectivamente. Cartas de "a" a "h" são inteiros tomando valores entre 0 e 3. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: Distribuição do índice R por idade para quadrado de 0,75 mm. A linha pontilhada representa o valor de corte (0,7426). Os assuntos acima da linha pontilhada são aqueles que identificam corretamente a orientação da ferramenta. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5: Cálculo de limiar individual. Valores de índice R de um assunto e cálculo do limiar relevante. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Tabela Suplementar 1: Um exemplo de uma planilha usada pelos experimentadores para registrar as respostas dos participantes. A primeira coluna (Trial No.) representa o número de apresentações; como exemplo, 36 possíveis apresentações são relatadas. A segunda coluna (combinação) indica o tamanho da grade (G) e a orientação (HORIZ./VERT.). O investigador relata a resposta do sujeito na coluna "Resposta" (Horizontal/Vertical) e indica o grau de certeza utilizando a última coluna (Sure/Unsure). Clique aqui para baixar esta Tabela.
Tabela Suplementar 2: O conjunto de dados utilizado para calcular limiares individuais. As três primeiras colunas relatam o código de identificação, a idade e o sexo de cada sujeito. As colunas 4-9 informam os valores do índice R para cada ferramenta. Em negrito são relatados os valores imediatamente acima e abaixo do corte que foram utilizados para o cálculo de limiares individuais através da interpolação (última coluna). Clique aqui para baixar esta Tabela.
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Discussion
Poucos instrumentos válidos estão disponíveis para medir acuidade tátil10,11,13,22. Os filamentos von Frey mostraram-se um método adequado para medir tanto a acuidade tátil e oral10,21,22. No entanto, esses instrumentos medem uma dimensão diferente da acuidade tátil lingual do que o teste de orientação de grades21. Filamentos von Frey medem a detecção de contatos enquanto grades sensibilidade à resolução espacial. Essas duas funções sensoriais diferentes são subserviadas por diferentes mecanismos neurais23,24,25.
Outras ferramentas conhecidas são as cúpulas JVP (Stoelting Co, Wood Dale, IL, USA), que são muito semelhantes às utilizadas no presente procedimento. No entanto, essas ferramentas são utilizadas principalmente para medir a acuidade tátil da pele, pois possuem menor sensibilidade (de 0,35-3,00 mm) do que a resolução espacial média na língua (0,58 mm)13. Por essa razão, Appiani et al. (2020)21 avaliaram a adequação cognitiva e perceptiva das grades personalizadas utilizadas neste protocolo, que possuem larguras adicionais de ranhura inferiores a 0,50 mm (ou seja, 0,20 e 0,25 mm) para incluir uma gama de dimensões mais adequadas para a avaliação da sensibilidade tátil oral21. A ferramenta consiste em blocos quadrados cortados por máquina de politetrafluoroetileno de 1 cm2 gravados com grades em sua superfície. Cada quadrado tem uma altura de 5 mm e é mantido por uma haste cilíndrica estreita (2 cm de comprimento) (Figura 1). Tanto o tamanho da barra quanto a distância entre cada barra (a largura do sulco) variam entre os quadrados, mas são consistentes dentro de um quadrado. A profundidade do sulco aumenta 1,5 vezes a largura do sulco para garantir que a língua não toque na parte inferior do quadrado durante o teste13. O número de quadrados utilizados para avaliar a sensibilidade dos sujeitos pode variar, assim como o tamanho das barras, mas pesquisas anteriores descobriram que seis quadrados que variam nos menores tamanhos de barras, variando de 0,20 mm a 1,25 mm, são necessários para fornecer discriminação entre indivíduos para a língua13,24 (Figura 2).
No presente procedimento, sugere-se o cálculo de um índice (o índice R) para avaliar a discriminação oral de um tamanho específico da grade. Além disso, se o número de ferramentas for grande o suficiente (por exemplo, seis ferramentas), o presente procedimento relata o cálculo de limiares individuais de acordo com Robinson e colegas20.
Este protocolo mostra uma maneira válida, fácil e rápida de medir a acuidade tátil ao nível da língua. No entanto, alguns desafios que podem afetar a confiabilidade do teste devem ser apontados21. Em geral, a confiabilidade dos instrumentos pode ser afetada pelo experimentador. Portanto, o treinamento cuidadoso e a calibração dos experimentadores devem ser garantidos para exercer uma força consistente e padronizada na língua do sujeito. Além disso, os movimentos involuntários do músculo lingual e o ressecamento da superfície lingual podem afetar as medidas. Assim, os voluntários que têm que manter suas línguas estendidas por um tempo relativamente longo são solicitados a se concentrar consideravelmente. A ocorrência dessas limitações varia muito entre os indivíduos. No entanto, pode ser reduzido sugerindo que os sujeitos mantenham a língua relaxada entre os dentes e os lábios e possivelmente coloquem o queixo nas mãos. Além disso, os voluntários são convidados a parar várias vezes durante o teste para beber um pouco de água.
Estudos futuros podem olhar a fundo para a associação entre acuidade tátil lingual individual, preferências alimentares, escolhas alimentares e estado nutricional. Este protocolo também pode ser útil em um ambiente clínico para estudar populações vulneráveis com deglutição ou distúrbios da cavidade bucal.
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Disclosures
Os autores não têm nada a revelar.
Acknowledgments
Reconhecemos todos os participantes, voluntários e outros envolvidos no estudo. Somos gratos a Sandra Stolzenbach Wæhrens e Wender Bredie (Universidade de Copenhague) por projetar as praças utilizadas no presente teste de orientação de grades. Esta pesquisa foi financiada pela Universidade de Milão, Piano di sostegno alla ricerca 2018.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Custom-made squares | University of Reading; University of Copenhagen | Squares of 1 cm2 from polytetrafluoroethylene (PTFE) | |
| Disinfenctant solution (20% sodium hypochlorite) | Amuchina, Angelini S.p.A., Roma, Italy | ||
| Eye masks | Various | ||
| Gloves | Various | ||
| Lab coat | Various | ||
| Plastic cup for drinking water | Various | ||
| Excel | Microsoft |
References
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