인간의 경험과 관찰 감정 터치에 얼굴 근육 반응을 평가 하기 위해 얼굴 전도 사용 하 여

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Summary

우리는 얼굴 근육의 활동 경험과 관찰 얼굴 전도 사용 하 여 촉각 자극에 대 한 응답에서을 평가 하는 프로토콜을 설명 합니다.

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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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Abstract

"감정" 터치 다른 차별적인 터치 방식으로 처리 하 고 C-촉각 (CT) 구심 성 섬유의 활성화를 포함 믿어진다. 최적의 CT 섬유를 활성화 하는 터치 지속적으로 hedonically으로 즐거운 평가입니다. 장애인 사회 정서적 기능 환자 그룹은 또한 무질서 감정 터치 등급 표시. 그러나, 터치의 각자 보고 등급에 리콜 편견 및 통신 방 벽을 포함 하 여 많은 제한 사항이 있다. 여기, 우리 감정 응답 자기 보고서 평가에 대 한 의존도 circumvents 얼굴 전도 (EMG)을 통해 터치를 공부 하는 방법론 접근 방식을 설명 합니다. 얼굴 EMG 정량적, 객관적이 고 얼굴 근육 활동 감정 반응의 지표로 측정 하 비-침략 적 방법입니다. 응답 구두 통신에 대 한 필요 없이 건강 하 고 환자의 인구에서 평가 될 수 있다. 여기, 우리는 두 개의 별도 데이터 집합 그 CT 최적의 및 비-최적의 터치를 보여주는 뚜렷한 얼굴 근육 반응을 유도 제공 합니다. 또한, 얼굴 EMG 응답 예: 촉각 자극 양식 (경험된 터치) 및 시각 (관찰된 터치)에 걸쳐 일관 된 있습니다. 마지막으로, 얼굴 EMG의 시간적 해상도의 구두 보고 하는 대체 계획에 대 한 응답을 검색할 수 있습니다. 함께, 우리의 데이터 얼굴 EMG는 사용 하기 위해 적합 한 방법론 감정 촉각 연구, 또는 경우에 따라 대신 들어 앉 다, 하는 데 사용할 수 있는 측정값을 기존의 것이 좋습니다.

Introduction

C-촉각 (CT) afferents Aβ 섬유1,2를 통해 처리 하는 터치의 구별 측면에서 구별 될 수 있다 터치의 감정 구성 요소를 전달 제안 됩니다. CT-중재 감정 터치 사회 affiliative 동작3, "사회적 기관으로 피부" 가설4선도에 필수적인 역할을 믿어진다. 실제5,6, 발달7및 정신8,9 요소 CT 중재 터치 처리를 좌우할 수 있다. 따라서, CT 관련 터치에 감정 반응을 측정 하는 객관적인 측정을 설립이 인구에 걸쳐 비교 수 있도록 중요 합니다.

최근 몇 년 동안, CT afferents의 특성에 관한 많은 인 사이트를 얻고 있다. 이러한 unmyelinated afferents 설명 1-10 cm의 속도와 역된 U 자형 발사 주파수/s ("CT-최적의") 도출 최고의 주파수 및 둘 다 큰 ("빠른 최적화 되지 않은") 또는 도출 하는 낮은 ("느린 최적의 비") 속도 감소 총10. 주파수를 발사 하는 CT는 비슷한 거꾸로 U 자형 곡선 유쾌 등급10생산 터치 "유쾌"의 각자 보고 평가와 상관 한다. 또한, CT-afferents 또한 응답 가장 튼튼하게 피부 온도11주변 자극에. 이러한 섬유는 또한 독특한 전도 속도 표시합니다. Unmyelinated CT afferents 느린2 이며 따라서 피 질 구심 성 입력의 발리는 빠르고, myelinated Aβ 섬유1,12의 속도에 비해 시간적 지연 보여줍니다. 중독과 구별 터치도 신경 수준에서 구분할 수 있습니다. 터치 두 가지 유형의 겹치는 somatosensory 지역 활성화, 감정 터치 더 구별 터치 활성화 sensorimotor 지역13,,1415 동안 후부 insula를 활성화 것은 , 16. 터치는 직접 경험 여부17, 감정 터치 CT afferents의 물리적 활성화에 힘입어 그냥 "하단-업" 처리 되지 않습니다 하지만 또한 포함 한다 단지 관찰이 활성화 패턴은 일관성 " 탑-다운 "복합 감각 처리의 통합.

경우는 CT 처리 결핍 또는 그렇지 않으면 비정형 또한 이러한 afferents의 기능적 중요성에 대 한 통찰력을 제공 했다. 신경 성장 인자 β 유전자에 영향을 미치는 상속 돌연변이와 독특한 환자 그룹에서는 CT afferents를 포함 하 여 얇고 unmyelinated 신경 섬유의 밀도 감소입니다. 건강 한 컨트롤, 덜 즐거운5CT 최적의 속도에서 이러한 환자 보고서 터치에 비해. 대화 시나리오 또한 사실입니다; myelinated Aβ 섬유 부족 환자 즐거운 터치 그대로 CT afferents6에 의해 수행의 희미 한 감각을 유지할 수 있습니다. 비정상적인 감정 터치 처리 CT-afferents에서 실제 변경의 인스턴스를 단지 국한 되지. 환자와 건강 한 인구에 걸쳐 그 자폐증 특성의 스펙트럼에 높은 터치8의 감소 유쾌 평가 보고. 정신과 환자는 또한 dysregulated 감정 터치 인식8의 가장 일관 된 예언자 중 하나로 어린 시절 학대의 역사를 가진 감정 터치의 감소 쾌락 등급을 보여 줍니다. 거식 증 nervosa의 CT 기반 감정 터치 시스템 Dysregulation 보고9되었습니다. 따라서, 물리적, 심리적 요인 감정 터치 처리, 영향을 미칠 수 그리고 등과 같은, 그것은 공평 하 고 유사한 방식으로 모든 개인에 게 적용할 수 있는 방법론을 확립 하는 것이 필수적.

Normo-일반적인 통찰력 및 dysregulated 감정 처리는 많은 환자 그룹의 더 nuanced 그림을 제공 하는 기회. 그러나, 감정 터치 연구의 한 가지 잠재적인 한계 자기 보고 평가의 필요성입니다. 때때로, 자기 보고서 신뢰할 수 없는18 및 바이어스19리콜 대상이 될 수 있습니다. 자기 보고서의 문의 심리는 현재 설정, 응답의 생태학적 인 타당성을 제한 하 고 일시적으로 경험20에서 그들을 제거에서 참가자를 제거할 수 있습니다. 또한, 자기 보고서 언어와 의미, 문화 만들기와 도전 하는 다양 한 발달 (예: 유아와 유아 세 개인) 비교의 확고 한 이해에 의존 합니다. 예를 들어, 자폐증 스펙트럼 진단 개인 자주21, 터치에 대 한 뚜렷한 행동 응답 보여주지만 또한22를 구두로 의사 소통에 어려움을 가질 수 있습니다. 따라서, 자기 보고서에 대 한 신뢰를 우회 하는 터치 응답을 측정 하는 비-침략 적 방법을 찾는 수 있습니다 번역, 적어도, 감정 터치, 그리고 대부분, 소설 통찰력 dysregulation 사회 처리의 메커니즘의 이해 환자 인구.

얼굴 전도 (EMG) 객관적으로 터치에 감정적인 응답을 평가 하기 위해 적합 한 후보입니다. 그것은 시각적23, 시청각24, 후 각25, 그리고 미각26 자극에 원자가 특정 반응을 측정 하기 위해 사용 되었습니다. 얼굴 EMG 얼굴27준수 표면 전극으로 구성 된 안전 및 비-침략 적 방법입니다. 이러한 표면 전극 기록 얼굴 근육 활동에 지속적으로 밀리초 수십에서 시간 스케일 감도와 실시간. 특별 한 관심의이 마를 furrowing 때 활성화 되 고 이완 하는 동안 미소 corrugator supercilii ("corrugator"), 이다. 그 결과, corrugator 부정적인 자극에 증가 응답 감정 원자가 선형 관계가 활동과 긍정적인 자극28응답에서 활동을 감소. 또한, zygomaticus ("zygomatic")은 근육의 미소에 입 올려 모서리도 활성화 주요. zygomatic 최고의 응답을 도출 하는 긍정적인 자극과 중립 자극28보다 큰 응답을 도출 하는 가장 부정적인 자극 "J-모양의" 활성화 패턴을 표시 합니다. 이러한 근육의 얼굴 EMG 녹음 때 자극은 의식이 있는 의식 또는 개인 명시적으로 그들의 반응을29,30를 억제 하려고 할 때에 관찰할 수 있습니다. 중요 한 것은, 얼굴 EMG 또는 자기 보고서 등급 또는 다른 생리 적인 기록을 사용할 수 있습니다. 따라서, 그것은 촉각 자극31,32감정 반응을 평가 하는 이상적인 방법입니다.

합계에서는, 얼굴 EMG CT 최적의 촉각 자극 얼굴 근육 활동 감정 반응의 잠재적인 지시자로 영향을 주는지 확인 하려면 자기 보고서 평가와 결합할 수 있습니다. 하나 CT 최적의 및 비-최적의 속도, 터치를 적용 하는 CTs의 속도-종속 발사 주파수를 이용할 수 있다 그리고 터치 CT 풍부한 팔과 CT 부족 하기에 모두 적용할 수 있는 팜. 비교 감정 응답 터치 직접적인 자극을 필요로 또는 단순한 관찰, 감각 modalities 통해 공유 처리의 암시를 통해 elicited 수 결정할 modalities를 통해 만들 수 있습니다. 마지막으로, 감정 터치, 연구자 수에 감정 반응을 공부를 어떻게 감정 터치 탐험 적합 한 방법론으로 얼굴 EMG를 설정에 따라 처리 수 있습니다 의해 영향을 받을 다양 한 개입 (예, 약국, 스트레스 노출 ), 어떻게 개발7전체 변경, 어떻게 그것에 영향을 interactants33의 관계 그리고 임상 인구8dysregulated.

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Protocol

이 프로토콜은 메이 요 외.31 (실험 1)와 리 외.32 (실험 2)를 기반으로 합니다. 윤리적인 승인 지역 윤리 검토 위원회, 린 셰 핑, 스웨덴 (실험 1) 노르웨이 오슬로의 대학, (실험 2) 심리학에서 로컬 윤리 위원회에 의해 부여 했다.

1. 참가자 심사 및 준비

  1. 촉각 또는 수정 되지 않은 시각 장애를 부족 하 고 어떤 신경 또는 정신 장애의 무료 않는 특정 환자 인구 보충 되 고 참가자를 모집 합니다.
  2. 참가자는 완벽 하 게 작업 지시를 이해할 수 있도록 (예: 작업 관리 되는 언어에서 유창한).
  3. 작업 순서를 확인 (예: 경험, 관찰), 하나 이상의 작업을 포함 하는 경우는 참가자, 성별, 나이, 또는 다른 구별 요인에 대 한 stratifying에 걸쳐 균형 세력.

2. 자극 및 작업 건설

참고: 실험 설계에 대 한 표 1 을 참조 하십시오.

  1. 경험이 풍부한 터치 작업 (실험 1과 2)
    1. 초기 계획 기간으로 구성, 관리, 터치와 자기 평가, 그것은 이다 지터에 의해 분리 된 모든 보고서는 실험을 만듭니다.
      1. 초기 계획 기간 빈 화면, 십자가, 고정 또는 촉각 자극 전에 다른 중립 장면으로 이루어져 있다.
      2. 촉각 자극은 뒤 짧은 (예: 1-2 s)에 의해 ITI, 다음 자기 보고서 등급 얻을 수 있습니다.
      3. (ITI; 예를 들면 6-7 s) jittered 간 시도 간격 근육 활동 다음 재판을 시작 하기 전에 초기 수준으로 반환을 수 있도록 자기 보고서 등급 다음과 같습니다.
    2. 어느 오디오 (실험 131)를 사용 하 여 또는 그 터치를 위해 (실험 232) 보여주도록 적절 한 속도로 전달 됩니다.
      1. 신호, 오디오 신호를 사용 하는 메트로놈을 사용 하 여 자극의 속도 추적 하는 실험에 의해 착용 하는 헤드폰을 전달. 다른 투 수 (또는 다른 구별 오디오 큐, 예를 들어, "10 cm/s" 라고 큐)의 색조를 사용 하 여 속도 구별 하는 자극 신호를 앞.
      2. 시각적 신호를 사용 하는 실험에 비추어만 태블릿에 신호를 표시 합니다. 이동 막대를 사용 하 여 터치 관리의 속도 추적.
    3. 연구, 그 터치 되도록 연습 시작 하기 전에 적절 한 속도 일관 된 압력에 전달 됩니다. 이렇게 하려면, 참가자는 비슷한 방식으로 칫 솔 질 규모에 적용 됩니다. 눈금 판독에 걸쳐 압력 변화 관리 터치 확인 하는 데 사용 됩니다. 예를 들어, 0.4 N의 압력 규모 40 g으로 읽을 것 이다.
  2. 관찰 된 터치 작업 (실험 1)
    1. 터치 관리의 동영상의 속도 관계 없이 비슷한 길이 인지 확인 합니다.
      1. 모두 CT-최적의 포함 (1-10 cm/s) 및 비-최적의 (미만 1 c m/s 또는 10 cm/s) 속도.
    2. 크로스 고정 또는 다른 중립 상태 비디오 다음 실험을 시작 합니다.
      참고: 비디오 터치 CT 풍부한 털이 피부 (팔), CT 부족 glabrous 피부 (팜), 그리고 아닌 사회 조건 터치 (그림 2; 참조 추가 동영상) 가짜 나무 팔에 전달 되 게 전달 포함 됩니다.
      1. 1-2의 ITI 후 자기 보고서 등급을 얻을.
      2. 또 다른 6-7 일일이 등급에 따라 앞에 EMG 활동 초기로 돌아갈 수 있도록 다음 재판을 허용 합니다.

3. 얼굴 전도

  1. 데이터 수집 및 필터링 지침 (이전 프로토콜27,34기준)
    1. 소프트웨어를 사용 하 여 필터링 단계 실시간 또는 오프 라인에서 적용. 일반적인 필터링 단계 빗 밴드 중지 스무 딩 및 정류 하는 AC 전원 (50/60 Hz)에서 잠재적인 소음을 필터를 필터를 포함 합니다.
      참고: 초기 기본 필터링 단계 EMG 앰프 (예를 들어, 10 Hz의 높은 통과 필터)와 500 Hz 또는 1000 Hz의 낮은 패스 필터에 설정할 수 있습니다.
  2. (이전 프로토콜27,34에 따라) 전극 응용
    1. 짧게 참가자에 신청 절차를 설명 합니다. 사용 하 여 중립 단어 ("센서") 대신 잠재적으로 불안을 evoking의 ("전극")34단어.
      1. 센서의 목적에 대 한 참가자 들에 게 어떤 정보를 결정 합니다.
        참고: 현재 연구에서 참가자 센서 근육을 측정 하 고 활동 세션 동안 땀 것 이라고 말했다고 합니다.
    2. 전극 응용 프로그램 이전 참가자 들의 피부를 청소.
      1. 물을 사용 하 여 깨끗 하 게 닦아 영역 센서 적용 될 것입니다.
      2. 가볍게 같은 영역을 침식 하는 exfoliant 스크럽을 사용 합니다. 주요 피부 자극을 방지 하기 위해 주의 사용 하 여 비록 사소한 자극 발생할 가능성이 높습니다.
    3. 2 개의 4mm 차폐 바이 폴라 기록 전극 플러스 monopolar 참조 전극 구성 된 전극 쌍을 사용 합니다.
      1. 그들은 피부에 준수는 전극에 접착 고리를 적용 됩니다.
      2. 일단 고리는 전극의 바깥쪽 테두리를 준수, 센서를 공기 거품의 형성을 방지 하도록 전도성 전극 젤을 채우십시오.
    4. 관심과 수직의 muscle(s)에 병렬 다른 근육34와 같은 잡음의 잠재적인 출처에 전극 쌍을 배치 합니다.
      1. Corrugator: 눈의 안쪽 코너를 통과 하는 가상 수직 라인을 따라 눈 썹 바로 위에 하나의 전극 부착. 측면 및 약간 상위 첫 번째, 두 번째 전극 1 cm 배치 눈 썹의 국경에 따라서.
      2. 광대: 장소는 위를 연결 하는 가상 선 따라 첫 번째 센서 미드웨이 (귀 만나는 두개골) 귀와 입의 모서리. 두 번째 전극 1 cm (입)으로 중간 장소. 저작 근육을 피하기 위해 주의.
      3. 8mm 비차폐, monopolar 기록 전극 기준 전극으로 사용 합니다. 이 마 (위) 내 눈 썹과 (아래)는가 선 등거리 중간 전극을 배치 합니다.
      4. 전극을 와이어는 그런 비전을 방해 하지 않습니다 배치 됩니다 확인 하십시오. 의료 테이프를 사용 하 여 피부를 줄일 소음/유물 코드 운동 때문 전극의 장기 밀착 되도록.
    5. 전극 임피던스 모니터 응용 프로그램의 품질을 결정 합니다. 허용 임피던스 레벨 20 k ω 같습니다. 전극을 적절 한 임피던스 레벨에 도달 하는 다시 적용 될 필요가 있는 경우 전극의 깨끗 한 쌍을 사용 합니다.

4. 작업 절차

  1. 일반 순서
    1. 다음 센서 응용 프로그램, 완벽 한 작업입니다. 하나 이상의 작업을 사용 하면 참가자 전체 순서를 맞출.
    2. 운동 아티팩트34를 도입할 수 없는 움직임을 최소화 하기 위해 참가자는 편안 하 게 장착 되었는지 확인 합니다.
  2. 경험이 풍부한 터치 작업
    1. 감동 될 팔 옆, 확장 (예를 들어, 방석)에 편안 하 게 쉬고와 컴퓨터 앞 좌석 참가자.
      참고: 사용 되지 않는 되 고 자기 보고 평가 EMG 신호에 잠재적인 움직임 인공 물을 최소화 하기 위해 팔에 터치를 적용 하는 것이 좋습니다.
    2. 커튼 구분31 또는 측면 비전 (그림 132) 35가리고 고글의 사용 하는 참가자에서 팔의 보기에 가리고.
    3. 참가자가 어떻게 터치 하 게 느낌에 집중 하도록 지시 합니다.
    4. 피하기 위해 CT 피로36터치 위치를 다.
    5. 팔 (및 팜)에 표시 된 지정된 섹션에 적용 된 75mm 염소 헤어 브러시를 사용 하 여 터치를 관리 합니다. 또는, 힘 제어 로봇37을 사용 하 여 터치를 적용 합니다.
    6. 사용 하 여 일관 된 터치 관리 방향, 예를 들어, 뒤로-및-앞뒤 (원심-에-근 위, 다음 인접 하 원심) 또는 단일 방향 (근 위-원심만)
  3. 관찰 된 터치 작업
    1. 컴퓨터에서 비디오를 표시 하는 앞 좌석 참가자.
    2. 그들은 어떻게 비디오 만든 그들이 평가 하는 참가자에 지시 합니다.
    3. 참가자는 실험34의 볼 인지 확인 합니다.

5. 데이터 정리 및 분석

  1. 특정 터치 자극 형식 의미 EMG 활성화 평가, 즉 비교 앞 베이스 터치 자극에 응답 [6 s 터치 자극 중 활성화를 의미]-[중 1 s prestimulus "기준선" 활성화를 의미]에 의해 제안 된 Fridlund 및 Cacioppo34.
    1. 각각에 대 한 평균 응답 터치 자극 타입 (CT 최선, 최적이 고, 적절 한 경우 각 위치 (팔/팜).
    2. 각 근육 (corrugator, zygomatic)에 대 한이 작업을 수행 하 고 각자 개별적으로 평가 (유쾌, 강도)을 보고.
  2. 더 중요 한 시간 코스를 작은 시간 간격 (예: 700 ms; 참조 그림 532) 동안 평균 EMG 활성화를 계산 합니다. 같은 1 s 기준선을 기준 EMG 활동을 제거 하려면 모든 간격에서 뺍니다.
    참고: 분석, 이전 데이터 평가 조건 터치를 눈 멀게 하는 artifactual 정품 인증34재판을 제거 하 여 수동으로 확인 하는 것이 좋습니다.

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Representative Results

CT 최적의 터치 modalities에 걸쳐 빨리 비 최적의 터치에 비해 뚜렷한 EMG 응답을 elicits
차동 EMG 반응성 CT 최적의 응답에서 검출 될 수 있는지 여부를 해결 하는 첫 번째 실험 (3 cm/s) 및 빠른 비 최적 (30 cm/s) 촉각 자극을 직접 경험된 (그림 3) 또는 단순히 관찰된 (그림 2그림 3)31.

경험 있는 CT 최적의 터치 최적화 되지 않은 터치 보다 더 쾌적 평가 했다 (F(1,28) = 32.2; p < 0.001; 그림 3 A) 터치 위치에 (p = 0.063; 속도 위치 x: p = 0.32). 마찬가지로, CT 최적의 터치 최적화 되지 않은 터치 더 쾌적 평가 했다 관찰 (터치 속도: F(1,28) = 47.5; p < 0.001; 터치 타입: F(2,56) = 6.09, p = 0.004; 속도 상호 작용 F(2,56) x 유형 = 5.87, p = 0.005). 팔 CT 최적의 터치 손바닥 터치 보다 더 쾌적 한으로 평가 되었다 (p = 0.024)와 비 사회 터치 (예를 들어, 터치 나무 팔; p = 0.001). 빠른 비 최적의 터치 터치 경험 했다 여부에 관계 없이 항상 더 강렬한 (그림 3B), 평가 했다 (터치 속도: F(1,28) = 34.3, p < 0.001; 터치 위치: p = 0.28; 속도 x 위치 상호 작용: p = 0.64) 또는 관찰 (터치 속도: F(1,28) = 35.1, p < 0.001; 터치 타입: p = 0.40; 형식 상호 작용 x 속도: p = 0.39).

숙련 된 빠른, 비-최적의 터치 elicited CT 최적의 터치 동안 CT-afferents의 채용에 의해 완화 되었다 강력한 corrugator 반응성 (터치 속도의 효과: F(1,28) 4.84, p = 0.036; = 터치 위치의 효과: p = 0.93; 터치 상호 작용 위치 x 속도: p = 0.42; 그림 3 C). Corrugator 응답 CT 최적의 및 비-최적의 터치 터치 팔 사이 크게 달랐다 (p = 0.050) 하지만 유일한 추세 레벨 효과 손바닥 터치에 대 한 보였다 (p = 0.092). 터치 속도의 아무 주요 효과 없었다 (p = 0.11) 또는 유형 (p = 0.79) 관찰 터치 corrugator 반응성에 형식 상호 작용 x 터치 속도 했지만 (F(2,56) 3.80, p = 0.028 =). 포스트 hoc 테스트 빨리 비 최적의 터치 터치 팔의 동영상에 대 한 특히 CT 최적의 터치 보다 큰 corrugator 반응 elicited 공개 (p = 0.007), 손바닥을 만지지만 (p = 0.13) 또는 비 사회 터치 (p = 0.25). zygomatic 활동은 경험이 풍부한 터치에 의해 크게 영향을 받지 않습니다 (터치 속도의 효과: p = 0.15; 터치 타입의 효과: p = 0.73; 터치 상호 작용 유형 x 속도: p = 0.63; 그림 3 D)도 관찰된 터치 (터치 속도의 주 효과: p = 0.37; 터치 형식의 주요 효과: p = 0.84; 터치 상호 작용 유형 x 속도: p = 0.23).

CT-최적의 터치 elicits EMG 응답 느린 최적이 아닌 터치에서
실험 2 여부 평가 느린 비 최적 (0.3 cm/s) 빨리 비 최적 (30 cm/s)32으로 비슷한 응답을 이끌어내는 것. 우리는 강렬한 (그림 4B) CT 최적의 터치 보다 덜덜 즐거운 (그림 4)과 느린 비-최적의 터치 평가 했다 발견. 빨리 비 최적의 터치, 느린 비슷한 비-최적의 터치 elicited 강력한 corrugator activitythat 감쇠 했다 코네티컷 최적의 터치 (터치 속도의 효과: F(1,83) = 9.723, p = 0.002; 그림 4 C). 터치의 zygomatic 활동에 아무 효과 없었다 (p = 0.35; 그림 4 D)입니다.

우리는 다음 EMG 응답의 시간 과정 평가. 첫 번째 700 ms, 창 상 CT 입력의 무료 동안 corrugator 반응에 차이가 없었다 (-0.031 ± 0.06 µ V 및-0.017 ± 0.49 µ V, p = 0.98; 그림 5 그러나 A)., 다음에 5.6 s, CT 최적의 터치 그것 응답 비-최적의 터치 속도를 점차적으로 증가 하는 반면에, 점차적으로, 감소에 대 한 응답 corrugator 반응성: 간격 2 corrugator 반응 했다 소폭 낮은 CT 비-최적의 터치 보다 최적의 터치 (p = 0.071). 간격 3, 5, 6, 7, 8, 동안 corrugator 반응성 시절 상당히 낮은 CT 보다 최적의 터치 중 비-최적의 터치 (p < 0.034; 그림 5 A).이 패턴은 결 석 zygomatic 반응성의 분석에서 (p = 0.83; 그림 5 B)입니다.

Figure 1
그림 1 : 터치 경험 작업에 대 한 실험적인 체제의 예. 그들의 팔을 옆으로, 편안 하 게 휴식 하는 쿠션에 확장 컴퓨터 앞 참가자 좌석. 자기 보고서 등급, 취득 하는 경우 오염 EMG 신호에서 잠재적인 운동 아티팩트를 피하기 위해 등급을 제공 하기 위해 사용 되지 않는 팔을 터치를 적용 하는 것이 좋습니다. 팔은 참가자35,39, 위의 사용자 지정된 유리, 또는 커튼 구분 기호를 사용 하 여 보기에서 차단 해야 합니다. 이 그림은 리 외.32에서 적응이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2 : 터치 관찰 작업에서 사용 하는 접촉 자극의 예. 관찰 된 터치 작업 (A) CT-풍부한 팔, (B) CT 부족 팜 및 나무 팔 (C) 비 사회 터치 터치의 6 s 동영상 포함. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3 : CT 최적의 터치 형식에서 빨리 비 최적의 터치에 비해 뚜렷한 응답 elicits. (A) CT 최적의 터치 (3 cm/s) 지속적으로 두 작업에서 빠른 비 최적의 터치 (30 cm/s) 보다 더 쾌적 한으로 평가. 경험이 풍부한 터치 터치, 다음 비 사회 터치 관찰 되는 사회 (팔, 손바닥) 다음 가장 쾌적 한으로 평가 (예: 나무 팔 터치). (B) CT-최적의 터치 (3 cm/s)로 평가 됩니다 덜 강렬한 양식 적임 또는 사회에 걸쳐. (C) 빠른 비 최적의 터치 (30 cm/s) CT 최적의 터치 (3 cm/s) 보다 더 많은 corrugator 반응 elicits. 이 차이점은 CT 풍부한 팔 터치에 대 한 가장 강력한. (D) CT 최적의 터치 (3 cm/s) 소폭 증가 zygomatic 반응성, 비록이 적임 또는 위치에 대 한 의미를 도달 하지 않는다. 바와 오류 바 나타내고 평균 표준 오차의 의미; 속도의p < 0.05 효과. 이 수치는 마요네즈 외.31에서 적응이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4 : CT 최적의 터치 (3 cm/s) 느린 비-최적의 터치 (0.3 cm/s)에 비해 뚜렷한 응답 elicits. (A) CT 최적의 터치 (3 cm/s) 보다 느린 최적의 비 터치 (0.3 cm/s) 보다 쾌적 한으로 평가 된다. (B) CT 최적의 터치 (3 cm/s) 느린 비-최적의 터치 (0.3 cm/s) 보다 더 강렬으로 평가 된다. (C) 평균 corrugator 반응성 CT 최적의에 대 한 응답 (3 cm/s)는 느린 비 최적 (0.3 cm/s)에 비해 감소. (D) 터치 zygomatic 반응성의 영향을 크게 미칠 하지 않습니다. 바, 오차 막대 나타내는 의미와 의미;의 표준 오차 p < 0.05입니다. 이 그림은 리 외.32에서 적응이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 5
그림 5 : CT 최적의 터치 corrugator 응답은 일시적으로 특정. (A) 700 ms, 코네티컷 최적의 간격으로 범주화 할 때 터치 훨씬 적은 corrugator 반응 elicits. 예외는 첫 번째 700 ms에이 unmyelinated afferents의 느린 전도 속도 따른 CT 입력 된 상. (B) Zygomatic 반응 시간 포인트에서 최적의 또는 느린 최적이 아닌 터치에 대 한 응답에서 크게 다르지 않다. 점 의미와 바 뜻의 표준 오류를 표시 합니다. 이 그림은 리 외.32에서 적응이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Table 1
표 1: 실험적인 디자인의 요약. 실험 1의 터치 경험 작업, 터치에서 CT 최적의 전달 했다 (3 cm/s) 또는 털이 (팔)과 glabrous (팜) 피부에 최적의 수 비 빠른 (30 cm/s) 속도. 터치의 동영상을 포함 대신 관찰 터치 팔에 전달, 손바닥, 또는 나무 팔 (예를 들어, 비 사회) 동시 터치 속도. "비-사회" 조건 낮은 수준의 주기 정보 운동17에서 인코딩된 elicited 잠재적인 응답에 대 한 제어를 포함 되었고 사회 콘텐츠38 등급 및 EMG 응답의 관련성을 결정. 결과 내 주제 요인으로 터치 속도 터치 형식으로 반복된 측정 분산 분석 (ANOVA)을 사용 하 여 분석 되었다. 실험 1에 따라 게시물-임시 전력 분석 제안 적어도 22 개인 비슷한 효과 달성 하기 위해 포함 되어야 합니다. 실험 2에서 터치 CT 최적의에서 팔에 전달 되었다 (3 cm/s) 또는 비-최적의 (0.3 cm/s) 속도 느리게. 터치 2 분의 총 전달 했다 하지만 여기 우리가 보고만 첫 번째 6.3 실험 1의 결과 비교 하려면 s. 각 속도 두 번 반복 되었다. 모든 실험에서 중독 품질 (예: 유쾌 함)과 구별 측면 (예를 들어, 강도)의 자기 보고 등급 평가10했다.

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Discussion

여기, 우리는 관찰과 경험이 풍부한 터치에 감정적인 응답을 공부 하는 방법으로 얼굴 전도 (EMG)의 사용에 보고 합니다. 이전에, 많은 연구는 자기 보고서 등급 터치의 감정 품질 특성의 사용에 집중 했다. 최적의 CT afferents 활성화 터치 (예를 들어, 1-10 cm/s)은 일관 되 게 평가 보다도 더 빨리 또는 더 느리게 속도10터치 보다 쾌적 한. 대조적으로, 강도의 등급 속도, 추적할 것 빨리 터치 속도 더 강렬으로 별 가능성이 Aβ 섬유37를 통해 중재. 우리 쇼는 둘 다 빠른 두 개의 별도 데이터 집합을 사용 하 여 및 느린 비-최적의 터치 유도 감쇠는 강력한 corrugator 반응성 CT 최적의 터치 하는 동안. 따라서, 우리는 덜 즐거운 것으로 평가 되는 터치를 찾을 (예를 들어, 비-최적의 터치) 또한 corrugator 활동, 향상 된 부정적인 영향의 암시를 증가 시킵니다. 또한, 우리는 형식에서 응답은 유사 찾으십시오. 즉, 관찰과 경험이 풍부한 터치 유도 비슷한 얼굴 근육 활동. 두 형식에서 이러한 효과 팔과 손바닥 또는 나무 팔 터치에 대 한 중요 한만 했다. 따라서, 자기 보고 평가 경험과 관찰 감정 터치의 위치 (팔, 손바닥)에 유사한 동안, 얼굴 EMG만 크게 구별 터치 속도 CT 풍부한 팔과 하지 CT 섬유 부족 손바닥에 적용 합니다.

추가 결과 얼굴 EMG의 시간적 감도 자기 보고서 만으로 얻을 수 없는 감정 처리에 대 한 통찰력 생성 보여줍니다. 즉, 우리가 발견 CT 최적의 터치 corrugator 반응성 CT afferents1,12의 알려진된 전도 속도와 일치 하는 날짜 표시줄에 분명 하 게 된다. 따라서, Aβ 활성화에 의해 지배 되 고 있다고, 어떤 터치의 초기 700 ms에는 EMG 활성화 두 터치 속도 사이에서 차이가 없습니다. 그러나, CT 최적의 최적의 비 터치 차이 분명 다음 첫 번째 700 ms, CT-afferents2,12의 이전에 보고 된 시간 지연 시간와 일치 됩니다. 따라서, 얼굴 EMG 높습니다 시간적 특이성으로 발생 하는 중독 응답 터치에 있는 변화를 감지할 수 있다 구두 보고를 통해 액세스할 수 없습니다.

두 연구에서 우리는 CT 최적의 및 비-최적의 터치 corrugator 활동 통해 구별 될 수 있다 찾으십시오. 그러나, 우리는 이전 보고서40대조 zygomatic 반응성에 터치의 효과 찾지 못했습니다. 현재 데이터와 이전 결과 사이의 불일치에 대 한 하나의 잠재적인 이유 분석에 포함 후 터치 기간 등 방법론 차이 포함 합니다. 이러한 실험을 설계할 때 따라서, 우리 터치 자극 및 시도 간 간격의 길이 같은 방법론 고려의 중요성을 강조.

터치를 감정 반응을 평가할 때 고려 해야하는 몇 가지 요인이 있다. 관심사의 1 개의 잠재적인 지역 경우, 두 개의41사이 관계 뿐만 아니라, 참가자의 실험 (그리고 따라서,만 지는)의 성별입니다. 또한, 하나 터치의 시각 처리 터치35,39의 인식에 영향을 미칠 수로 참가자는 실험을 볼 수 없도록 배제 하 고 터치 응용 프로그램, 확인 해야 합니다. 또한 작업 디자인 하는 동안 무게를 우려가 있습니다. 예를 들어, 자극 프레 젠 테이 션 (예:42에서 설명)을 터치에 관해서 둘 다 주문 효과 대 한 가능성을 고려 하거나 위치43터치 중요 하다. 여러 개의 터치 반복 사용 하는 경우 하나 CT 피로36을 피하기 위해 터치 위치 다 할 수 있습니다. 여기, 우리는 EMG 응답 생태학적으로 유효한 방법을 사용 하 여 다른 수 있습니다 가능 하지만 이전 연구17에 비교 하는 터치를 적용 하는 브러시를 사용 (예: 손으로 터치).

우리는 얼굴 EMG 사용 하 여 감정 터치의 분야에 큰 도움이 될 것입니다 믿고, 하는 동안 고려를 보증 하는이 방법론에 한계가 있다. 교육 생산 하는 실험 계획의 처음에 실험에 대 한 증가 부담 전극을 올바르게 적용 하는 방법을 배울 필요 합니다. 과도 한 운동, 이야기, 또는 다른 환경 요인 실험 기간 동안 현재 EMG 신호, 따라서 일부 실험 설계 기능 제한에 유물을 발생할 수 있습니다. 또한, 얼굴에 전극의 응용 연구의 목적을 분별 하기 위해를 유도 수 있습니다. 이와 같이, 하나의 실험 기간 동안 뿐만 아니라, 실험의 목적 뿐만 아니라 전극의 사용에 대 한 참가자에 게 어떤 정보를 고려해 야 합니다. 현재 실험 참가자 조사 의사 결정 및 다양 한 감각3231사회적 상호 작용 대 한 반응의 인식 연구의 목적 이었다고 들었다. 두 경우 모두, 참가자는 전극 땀과 근육 활동 측정 하는 것과 실험의 결론을 따르는 debriefed 완전히 했다 말 되었다. 이러한 우려와 다른 Fridlund 및 Cacioppo 198634에 철저 하 게 해결 합니다.

합계에서는, 얼굴 EMG는 촉각 자극의 감정적인 원자가 평가 하는, 강력한, 안정적이 고 유익한 방법을 설명 합니다. 이 방법은 암시적으로 촉각 자극 구두 보고서, 유아 및 어린이, 문화 비교, 임상 상황의 조사 및 다른 상황에서 연구에 대 한 방향과 성패의 독립에 대 한 응답을 평가 하는 수단을 제공 합니다. 의미와 언어 과학 탐사를 배제 수 있습니다 그렇지 않으면.

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Disclosures

저자 공개할 게 없다

Acknowledgments

저자는 그녀의 뛰어난 교육 및 기술 지원에 대 한 박사 마가렛 Wardle에 감사. 이 작품은 스웨덴 연구 위원회 그랜트 FYF-2013-687 (IM)에 의해 부분적으로 투자 되었다.

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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References

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