Usando eletromiografia Facial para avaliar as reações do músculo Facial toque afetivo experientes e observados em seres humanos

Behavior

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Summary

Descreveremos um protocolo para avaliar a atividade muscular facial em resposta à estimulação tátil experiente e observada usando eletromiografia facial.

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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

Toque "Afetivo" é acreditado para ser tratados de maneira distinta de toque discriminatória e envolvem a ativação de fibras aferentes C-táctil (CT). Toque que otimamente ativa fibras CT é constantemente classificado como hedonically agradável. Grupos de pacientes com funcionamento social-emocional prejudicada também exibir as classificações de toque afetivo desordenada. No entanto, baseando-se em avaliações auto-relatados de toque tem muitas limitações, incluindo barreiras de preconceito e comunicação de recordação. Aqui, descrevemos uma abordagem metodológica para estudar respostas afetivas ao toque através de facial eletromiografia (EMG) que contorna a dependência de classificações de auto-relato. EMG facial é um objectivo, quantitativo e o método não-invasivo para medir a atividade do músculo facial indicativa de respostas afetivas. Respostas podem ser avaliadas em populações saudáveis e doentes, sem a necessidade de comunicação verbal. Aqui, nós fornecemos dois conjuntos de dados separados, demonstrando que toque CT-ideal e não ideal provocam reações distintas muscular facial. Além disso, as respostas EMG faciais são consistentes em modalidades de estímulo, por exemplo, tátil (toque experiente) e visual (observado toque). Finalmente, a resolução temporal de EMG facial pode detectar respostas em escalas de tempo que substituem o de comunicação verbal. Juntos, nossos dados sugerem que a EMG facial é uma metodologia adequada para uso em pesquisa tátil afetiva que pode ser usada para complementar, ou em alguns casos, suplantar, existentes medidas.

Introduction

C-tátil afferents (CT) são propostas para transmitir o componente afetivo de toque, que distingue os aspectos discriminatórios de toque processadas através de de1,de fibras Aβ2. Mediada por CT toque afetivo é acreditado para desempenhar um papel integral em comportamentos de filiação social3, levando a hipótese de "pele como um órgão social"4. Física5,6, do desenvolvimento7e psiquiátricos8,9 fatores podem influenciar a transformação mediada por CT toque. Assim, estabelecer uma medida objetiva para quantificar as reações afetivas toque CT-relevantes é fundamental para permitir comparações entre populações.

Nos últimos anos, ganhou-se muito discernimento sobre as características de afferents CT. Estes afferents amielínicas demonstrar uma frequência de disparo em forma de U invertido, com velocidades de 1 a 10 cm/s ("CT-ideal") provocando a maior frequência e maior ("rápido não ideal") ou menor ("lenta não ideal") velocidades provocando reduziram 10a disparar. CT disparando frequência correlaciona-se com classificações auto-relatados de toque "simpatia", produzindo uma semelhante invertida curva em forma de U em agradabilidade classificações10. Além disso, CT-afferents também respondem mais robustamente a estímulos perto pele temperatura11. Estas fibras também mostram as velocidades de condução distintos. Os afferents CT amielínicas são mais lento2 e, portanto, o vôlei de entrada aferente ao córtex mostra uma defasagem temporal, quando comparado com a velocidade do mais rápido, mielinizadas Aβ fibras1,12. Toque afetivo e discriminativa também pode ser distinguido a nível neural. Enquanto os dois tipos de toque ativar somatossensorial áreas sobrepostas, toque afetivo é mais provável ativar o posterior insula, enquanto discriminativa toque ativa áreas sensório-motor13,14,15 , 16. este padrão de ativação é consistente se o toque é experimentado diretamente ou meramente observado17, sugerindo que o toque afetivo não é apenas um processo de "bottom-up", conduzido por ativação física de afferents CT, mas também envolve " Top-down"integração de processamento sensorial multimodal.

Situações nas qual CT processamento é deficiente ou outra forma atípica também forneceu insights sobre o significado funcional destas afferents. Em um único grupo de pacientes com uma mutação hereditária que afetam o gene β do factor de crescimento nervoso, há uma redução na densidade de fibras nervosas amielínicas e finas, incluindo CT afferents. Em comparação com controles saudáveis, estes pacientes relatório toque a velocidades CT-ideal como menos agradáveis5. O cenário inverso também é verdadeiro; pacientes que não possuem fibras mielinizadas de Aβ são capazes de reter uma fraca sensação de toque agradável, transportada pelo intacto CT afferents6. Processamento de toque afetivo anormal não se limita apenas a instâncias de mudanças físicas no CT-afferents. Entre as populações de doentes e saudáveis, aqueles mais elevada no espectro dos traços autistas relataram agradabilidade reduzido classificações de toque8. Pacientes psiquiátricos também demonstraram classificações hedônica reduzidas do toque afetivo, com um histórico de maus tratos de infância como um dos mais consistentes preditores de desregulação afetiva toque consciência8. Desregulagem no sistema baseado em CT toque afetivo em anorexia nervosa também tem sido relatado9. Assim, fatores físicos e psicológicos podem influenciar a transformação de toque afetivo, e como tal, é imperativo estabelecer metodologias que podem ser aplicadas a todos os indivíduos de forma equitativa e comparável.

Normo-típico de insights e desregulação afetiva processamento têm a oportunidade de oferecer uma imagem mais matizada de muitos grupos de pacientes. No entanto, uma limitação potencial de pesquisa toque afetivo é a necessidade de avaliações auto-relatados. Às vezes, de auto-relato podem ser não-confiáveis18 e assunto, lembro-me de viés19. Inquéritos de auto-relato psicologicamente podem remover um participante da configuração atual, limitando a validade ecológica das respostas e removê-los temporariamente do experiência20. Além disso, de auto-relato se baseia em uma firme compreensão da linguagem e semântica, fazendo transcultural e desenvolvente diversas comparações (por exemplo, infantil e da criança-idade indivíduos) que desafiador. Por exemplo, indivíduos com um diagnóstico de espectro do autismo frequentemente mostram respostas comportamentais distintas para tocar21, mas também podem ter dificuldades em se comunicar verbalmente,22. Assim, encontrar métodos não-invasivos para medir respostas ao toque que contornar uma dependência de auto-relato pode traduzir, pelo menos, para uma melhor compreensão dos mecanismos de toque afetivo e na maioria, a novela introspecções dysregulation do processamento social em populações de pacientes.

Facial eletromiografia (EMG) é um candidato adequado para avaliar objetivamente a respostas afetivas ao toque. Ela tem sido usada para medir as reações específicas de Valência visual23,24de áudio-visual, olfativo25e estímulos gustativos26 . EMG facial é um método seguro e não invasivo, consistindo de eletrodos de superfície que aderir o rosto27. Estes eletrodos de superfície gravar atividade muscular facial continuamente em tempo real com sensibilidade de escala de tempo em dezenas de milissegundos. De particular interesse é o supercílio Onduladeira ("onduladeira"), que é ativado quando os sulcos da testa e relaxa durante um sorriso. Como resultado, a atividade de onduladeira tem uma relação linear com Valência afetiva, com maior resposta aos estímulos negativos e diminuição da atividade em resposta a estímulos positivos28. Além disso, o zigomático maior ("zigomático") é o músculo ativado como os cantos da boca a puxar em um sorriso. O zigomático exibe um padrão de ativação "J-dado forma" com estímulos positivos, provocando a maior resposta e os estímulos mais negativos que desencadeiem uma resposta maior do que estímulos neutros28. Gravações de EMG faciais destes músculos ainda podem ser observadas quando os estímulos são apresentados fora de consciência, ou quando indivíduos são explicitamente a tentar suprimir suas reações29,30. Importante, EMG facial pode ser usado sozinho ou em combinação com as classificações de auto-relato ou outras gravações fisiológicas. Assim, é uma metodologia ideal para avaliar as reações afetivas a estimulação tátil31,32.

Em suma, EMG facial pode ser combinada com as classificações de auto-relato para determinar como estimulação tátil CT-optimal influencia a atividade muscular facial como um indicador de potencial de resposta afetiva. Um pode tirar proveito da frequência dependente da velocidade de disparo de CTs para aplicar toque a velocidades CT-ideal e não ideal, e toque pode ser aplicado tanto para o braço de CT-rico e o presumidamente CT-faltando palm. Comparações podem ser feitas através de modalidades para determinar se a respostas afetivas tocar requerem estimulação direta ou podem ser provocadas através da mera observação, sugestiva de processamento compartilhado em modalidades sensoriais. Finalmente, mediante o estabelecimento de EMG facial como uma metodologia adequada para estudar as reações afetivas toque afetivo, os pesquisadores podem, em seguida, explorar o toque afetivo como processamento pode ser influenciado por diversas intervenções (por exemplo, administração de drogas; exposição de estresse ), como ela muda ao longo do desenvolvimento7, como é influenciado pela relação do teoria33e seja prejudicado em populações clínicas8.

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Protocol

Este protocolo é baseado na Mayo et al31 (experimento 1) e Ree et al32 (experimento 2). Aprovação ética foi concedida pelo Conselho Regional de revisão ética, Linköping, Suécia (experimento 1) e o Comitê de ético local no departamento de psicologia, Universidade de Oslo, Noruega (experimento 2).

1. preparação e triagem participante

  1. Recrute participantes que faltam tátil ou não corrigidos distúrbios visuais e são livres de qualquer distúrbio neurológico ou psiquiátrico, a menos que uma população específica de pacientes está sendo recrutada.
  2. Certifique-se de que os participantes são totalmente capazes de compreender instruções de tarefa (por exemplo, fluente na língua que tarefas são administradas).
  3. Se incluindo mais de uma tarefa (por exemplo, experiente, observado), garantir essa ordem de tarefa é contrabalançado entre participantes, estratificação por sexo, idade ou outros fatores distintivos.

2. estímulos e construção de tarefa

Nota: Consulte a tabela 1 para delineamento experimental.

  1. Tarefa de toque experiente (experimentos 1 e 2)
    1. Crie testes tais que eles consistem em um período de base, toque em administração e classificações, tudo separadas por ITIs distorcidas de auto-relato.
      1. Os períodos de base consistem em uma tela em branco, fixação transversal ou outra cena neutra antes da estimulação tátil.
      2. Estimulação tátil é seguida por um curto-circuito (por exemplo, 1-2 s) ITI e, em seguida, as classificações de auto-relato são obtidos.
      3. Um intervalo inter experimental jittered (ITI; por exemplo, 6-7 s) segue classificações de auto-relato para permitir que a atividade muscular retornar aos níveis de base antes do julgamento do próximo.
    2. Usar qualquer áudio (experimento 131) ou visuais (experimento 232) para garantir que o toque é entregue a velocidade adequada.
      1. Para usar pistas de áudio, têm sugestões entregues para fones de ouvido usados pelo experimentador siga o ritmo da estimulação usando um metrônomo. Distinguir as velocidades usando tons de diferentes campos (ou outra distintiva Sinalização áudio, por exemplo, um sinal dizendo "10 cm/s") que precedem as pistas de estimulação.
      2. Para usar pistas visuais, exiba as sugestões em um tablet apenas tendo em conta o experimentador. Use uma barra em movimento para controlar a velocidade da administração de toque.
    3. Antes do início do estudo, prática para garantir que o toque é entregue em uma pressão consistente e a velocidade adequada. Para fazer isso, aplique pinceladas à escala da mesma forma como para o participante. A leitura da escala é usada para determinar se as alterações de pressão em todo tocam a administração. Por exemplo, uma pressão de 0,4 N leria como 40g na escala.
  2. Tarefa de toque observados (experimento 1)
    1. Certifique-se de que os vídeos da administração de toque são de comprimento semelhante, independentemente da velocidade.
      1. Incluir ambos CT-optimal (1-10 cm/s) e não ideal (menos de 1 cm/s ou mais de 10 cm/s) velocidades.
    2. Começa os ensaios com uma fixação transversal ou outra condição neutra, seguido por vídeo.
      Nota: Vídeos contêm toque entregado ao CT-rico pele peluda (braço), CT-faltando pele glabras (palm) e uma condição de não-social em que o toque é entregue a um falso braço de madeira (Fig. 2; Veja os vídeos complementares).
      1. Depois de um 1-2 s ITI, obter classificações de auto-relato.
      2. Permitir que outro ITI de 6-7 após avaliações preceder o próximo julgamento para permitir que a atividade de EMG retornar à linha de base.

3. facial eletromiografia

  1. Aquisição de dados e filtragem de orientações (baseadas em anteriores protocolos27,34)
    1. Use o software para aplicar as etapas de filtragem em tempo real ou off-line. Etapas de filtragem típicas incluem uma parada de banda pente filtro para filtrar ruído potencial de energia AC (50/60Hz), seguido de alisamento e retificação.
      Nota: Etapas de filtragem básicas inicial podem ser definidas em amplificadores de EMG (por exemplo, um filtro de alta frequência de 10 Hz) e um filtro passa-baixas de 500 Hz ou 1.000 Hz.
  2. Aplicação de eletrodo (baseada em anteriores protocolos27,34)
    1. Descreva brevemente o processo de candidatura para o participante. Usar palavras neutras ("sensor") ao invés de ansiedade potencialmente evocando palavras ("eletrodo")34.
      1. Decida quais informações para contar os participantes sobre a finalidade dos sensores.
        Nota: Nos estudos atuais, os participantes foram informados sensores mediria muscular e suor de atividade durante a sessão.
    2. Limpe a pele dos participantes antes da aplicação do eletrodo.
      1. Use água para limpar as áreas em que os sensores serão aplicados.
      2. Use um esfoliante esfoliante para friccionar levemente as mesmas áreas. Tome cuidado para evitar a irritação de pele grande, embora menor irritação é provável de ocorrer.
    3. Use pares de eletrodo, que consiste de dois eletrodos gravação bipolar 4mm blindado mais uma Referência monopolar eletrodos.
      1. Aplica adesivos colares aos eletrodos tal que aderem à pele.
      2. Uma vez colares aderir à borda exterior dos eletrodos, encha os sensores com um gel de eletrodo condutivo, tendo o cuidado de evitar a formação de bolhas de ar.
    4. Coloque pares de eletrodo paralelo para a muscle(s) de interesse e perpendicular a potenciais fontes de ruído, tais como outros músculos34.
      1. Onduladeira: Apor um eletrodo diretamente acima da sobrancelha ao longo de uma linha vertical imaginária que atravessa o canto interior do olho. Coloque o segundo eletrodo 1 cm lateral e ligeiramente superior à primeira, ao longo da fronteira da sobrancelha.
      2. Zigomático: Coloque a primeira midway sensor ao longo de uma linha imaginária que conecta a parte superior orelha (onde a orelha encontra o crânio) e o canto da boca. Coloque o segundo eletrodo 1cm medial (na direção da boca). Tome cuidado para evitar o músculo masseter.
      3. Use um eletrodo de 8 mm sem blindagem, monopolar gravação como um eletrodo de referência. Coloque o eletrodo no meio da testa, equidistante (acima) as sobrancelhas internas e (abaixo) da linha do cabelo.
      4. Certifique-se que eletrodo fios são colocados de tal forma que eles não impedem a visão. Use fita adesiva médica para garantir a longo prazo da aderência dos eletrodos para a pele e reduzir o ruído/artefatos devido ao movimento de cabo.
    5. Determine a qualidade da aplicação de eletrodo com um monitor de impedância. Níveis aceitáveis de impedância são abaixo de 20 kΩ. Se eletrodos precisam ser reaplicado para atingir níveis de impedância adequada, use um par limpo de eletrodos.

4. tarefa procedimento

  1. Ordem geral
    1. Após a aplicação do sensor, tarefa (s) completa. Se utilizar mais de uma tarefa, contrabalançar ordem entre os participantes.
    2. Certifique-se de que os participantes sentados confortavelmente para minimizar movimento estranho que pode introduzir artefatos de movimento34.
  2. Tarefa de toque experiente
    1. Participantes do assento na frente do computador com o to-be-tocou braço estendido lateralmente, descansando confortavelmente (por exemplo, sobre uma almofada).
      Nota: É aconselhável aplicar o toque no braço que não está sendo usado para classificações de auto-relato para minimizar potenciais artefatos de movimento no sinal EMG.
    2. Obstrua a visão do braço do participante usando um separador de cortina31 ou óculos que obstrua a visão lateral (Figura 132) 35.
    3. Instrua o participante a se concentrar em como o toque os faz sentir.
    4. Varia a localização do toque para evitar a fadiga de CT36.
    5. Administre o toque usando uma escova de cabelo de cabra 75mm aplicada para as seções são designadas indicadas no braço (e palm). Como alternativa, aplica o toque usando um robô controlado por força37.
    6. Usar toque consistente direção de administração, por exemplo, volta-e-vem (distal para proximal, depois proximal para distal) ou única direção (proximal e distal somente)
  3. Tarefa de toque observados
    1. Participante do assento em frente ao computador que irá exibir os vídeos.
    2. Instrua o participante que eles terão que classificar como o vídeo-os fez sentir.
    3. Certifique-se de que o participante está fora do alcance do experimentador34.

5. dados de limpeza e análise

  1. Para avaliar a ativação EMG média para um tipo de estímulo de toque específico, comparar a resposta ao estímulo do toque para a linha de base anterior, ou seja, [dizer ativação durante a estimulação de toque 6 s] - [dizer ativação durante 1 prestimulus s "de base"], como sugerido por Fridlund e Cacioppo34.
    1. Toque de respostas médias para cada tipo de estímulo (CT-ideal, não ideal e, se for caso disso, cada local (braço/palm).
    2. Fazer isso para cada músculo (onduladeira, zigomático) e individualmente de auto-relato classificação (agradabilidade, intensidade).
  2. Para obter um curso de tempo a mais sensível, calcule média ativação EMG durante intervalos de tempo menores (por exemplo, 700 ms; ver Figura 5,32). Subtrai a mesmo 1 s da linha de base de todos os intervalos para remover a linha de base de atividade de EMG.
    Nota: Antes da análise, recomenda-se ter dados verificados manualmente pelos avaliadores cegados para tocar as condições para eliminar os ensaios com ativações diferente34.

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Representative Results

CT-optimal toque provoca distintas respostas EMG comparadas ao toque rápido não ideal através de modalidades
O primeiro experimento abordado se reatividade de EMG diferencial poderia ser detectada em resposta à CT-ideal (3 cm/s) e rápido não ideal (30 cm/s) estimulação tátil que era experiente diretamente (Figura 3) ou simplesmente observados (Figura 2 e Figura 3)31.

Toque ideal CT experiente foi avaliado como mais agradável do que o toque não ideal (F(1,28) = 32,2; p < 0,001; Figura 3 A) independentemente da localização do toque (p = 0,063; velocidade x Localização: p = 0,32). Da mesma forma, observou toque CT-ideal foi avaliado como mais agradável que o toque não ideal (toque velocidade: F(1,28) = 47,5; p < 0,001; tipo de toque: F(2,56) = 6.09, p = 0,004; tipo x interação velocidade F(2,56) = 5,87, p = 0,005). CT-optimal toque no braço foi avaliado como mais agradável do que toque a palma da mão (p = 0,024) e toque não-sociais (por exemplo, o toque no braço de madeira; p = 0,001). Toque rápido não ideal sempre foi avaliado como mais intenso (Figura 3B), independentemente se o toque foi experimentado (toque velocidade: F(1,28) = 34,3, p < 0,001; toque local: p = 0,28; velocidade x interação de localização: p = 0,64) ou observados (toque velocidade: F(1,28) = 35,1, p < 0,001; toque tipo: p = 0,40; velocidade x interação tipo: p = 0,39).

Toque rápido, não ideal experiente suscitou reatividade onduladeira robusto que foi mitigada pelo recrutamento de CT-afferents durante toque CT-ideal (efeito da velocidade de contato: F(1,28) = 4.84, p = 0.036; efeito de toque local: p = 0,93; toque a velocidade x interação local: p = 0,42; Figura 3 C). resposta de onduladeira diferiu significativamente entre toque CT-ideal e não ideal para toque no braço (p = 0.050) mas apenas efeitos de nível de tendência foram vistos para toque a palma da mão (p = 0,092). Não houve principal efeito da velocidade de toque (p = 0,11) ou tipo (p = 0,79) na reatividade onduladeira observados toque, mas havia uma toque de velocidade x interação tipo (F(2,56) = 3,80, p = 0,028). Testes post hoc revelaram que toque rápido não ideal suscitou maior reatividade onduladeira que CT-optimal toque especial para vídeos de toque no braço (p = 0,007), mas não tocar com a palma da mão (p = 0.13) ou toque não-social (p = 0.25). zigomática atividade não foi significativamente afetada pelo toque experiente (efeito de toque velocidade: p = 0,15; efeito do tipo de toque: p = 0,73; velocidade x interação tipo de toque: p = 0,63; Figura 3 D), nem toque observado (principal efeito da velocidade de toque: p = 0,37; principal efeito do tipo de toque: p = 0,84; velocidade x interação tipo de toque: p = 0,23).

CT-optimal toque elicia respostas EMG distintas do lento toque não ideal
Experimento 2 avaliado se lento não ideal (0,3 cm/s) seria eliciar respostas semelhantes como rápido não ideal (30 cm/s)32. Nós achamos que lento toque não ideal foi avaliado comomenos agradáveis (Figura 4)e menos intensa (Figura 4B) do que no CT-optimal. Semelhante ao toque rápido não ideal, lento toque não ideal suscitou onduladeira robusto atividadeque foi atenuada pelo toque CT-optimal (efeito da velocidade de contato: F(1,83) = 9.723, p = 0,002; Figura 4 C). não houve efeito do toque na atividade zigomático (p = 0,35; Figura 4 D).

Em seguida, avaliamos o curso do tempo de respostas EMG. Durante os primeiros ms 700, uma janela presumidamente livre de entrada do CT, não houve diferença na reatividade Onduladeira (-0.031 ± 0.06 µV e-0.017 ± 0,49 µV, pBon = 0,98; Figura 5 A). no entanto, ao longo dos próximos 5,6 s, reatividade de onduladeira em resposta ao toque ideal de CT diminuída gradualmente, Considerando que gradualmente aumentou em resposta ao lento toque não ideal: durante o intervalo de 2 a reatividade de onduladeira foi marginalmente inferior para o CT toque ideal do que o toque não ideal (pBon = 0.071). Durante intervalos de 3, 5, 6, 7 e 8, a reatividade de onduladeira foi significativamente menor durante o toque ideal de CT do que durante o toque não ideal (pBon < 0,034; Figura 5 A). este padrão estava ausente na análise da reatividade zigomática (p = 0,83; Figura 5 B).

Figure 1
Figura 1 : Exemplo de instalação experimental para a tarefa experimentou tocar. Assento do participante na frente do computador com seu braço estendido lateralmente, confortavelmente repousando sobre uma almofada. Se obter classificações de auto-relato, é aconselhável aplicar o toque no braço que não é usado para fornecer Avaliações para evitar artefatos de movimento potencial de contaminar o sinal EMG. O braço deve ser obstruído do vista o participante35,39, com óculos personalizados, como acima, ou usando um separador de cortina. Esta figura é uma adaptação de Ree et al32clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2 : Exemplo de estímulos de toque usado na tarefa observada toque. A tarefa observada toque incluídos 6 vídeos de s de toque para o braço (A) CT-ricos, (B) CT-faltando palm e (C) não-social touch a um braço de madeira. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3 : CT-optimal toque elicia respostas distintas em relação ao toque rápido não ideal através de modalidades. (A) toque CT-ideal (3 cm/s) é constantemente classificado como mais agradável do que o toque rápido não ideal (30 cm/s) em ambas as tarefas. Toque experiente é classificado como mais agradáveis, seguido pelo social (braço, palma) observados toque e, em seguida, toque não-sociais (por exemplo, tocar a um braço de madeira). Toque em (B) CT-ideal (3 cm/s) classificado como menos intensa através de modalidades, independentemente da modalidade ou conteúdo social. (C) toque rápido não ideal (30 cm/s) provoca reatividade de onduladeira mais do que toque CT-ideal (3 cm/s). Esta diferença é mais robusta para toque no braço de CT-ricos. (D) toque CT-ideal (3 cm/s) aumenta marginalmente reatividade zigomática, embora isso não alcança significado para qualquer modalidade ou localização. Barras e barras de erros representam média e erro padrão da média; efeito de < 0,05p de velocidade. Esta figura é uma adaptação de Mayo et al31clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4 : Toque CT-ideal (3 cm/s) Elicia respostas distintas em comparação com o lento toque não ideal (0,3 cm/s). (A) toque CT-ideal (3 cm/s) é classificado como mais agradável do que lento toque não ideal (0,3 cm/s). (B) toque CT-ideal (3 cm/s) é classificado como mais intensa do que lento toque não ideal (0,3 cm/s). (C) onduladeira média reatividade em resposta à CT-ideal (3 cm/s) é reduzido em comparação a lenta não ideal (0,3 cm/s). (D) toque não influencia significativamente a reatividade zigomática. Barras e barras de erro representam meios e erro padrão da média; p < 0,05. Esta figura é uma adaptação de Ree et al32clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5 : Onduladeira respostas ao toque CT-ideal são temporalmente específicas. (A) quando guardado em intervalos de 700 ms, CT-optimal toque provoca significativamente menor reatividade de onduladeira. A exceção é no primeiros 700 ms, que é presumidamente livre de entrada do CT devido a velocidade de condução mais lenta destas afferents amielínicas. Reatividade zigomático (B) não é significativamente diferente em resposta ao toque não ideal ideal ou lento em qualquer um dos pontos de tempo. Pontos representam meios e barras representam erros-padrão da média. Esta figura é uma adaptação de Ree et al32clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Table 1
Tabela 1: Resumo dos projetos experimentais. Na tarefa experimentou tocar do experimento 1, toque foi entregue no CT-ideal (3 cm/s) ou rápido não ideal velocidades (30 cm/s) peludo (braço) e pele de glabro (palm). Em vez do toque do observado incluídos vídeos de toque entregue para o braço, palma, ou a um braço de madeira (por exemplo, não-social) ao mesmo toque velocidades. A condição de "não-social" foi incluída para controle de respostas potenciais eliciada informações de periodicidade de baixo nível codificadas no movimento17e determinar a relevância de conteúdo social38 avaliações e respostas EMG. Os resultados foram analisados usando medidas repetidas de análise de variância (ANOVA) com tipo de velocidade e toque toque como fatores dentro de temas. Uma análise post-hoc do poder baseada no experimento 1 sugere pelo menos 22 indivíduos devem ser incluídos para obter efeitos semelhantes. No experimento 2, toque foi entregue para o braço no CT-ideal (3 cm/s) ou lento não ideal velocidades (0,3 cm/s). Toque foi entregue para um total de 2min, mas aqui nós só noticiar o primeiro 6.3 s para comparar resultados de experimento 1. Cada velocidade foi repetida duas vezes. Em todos os experimentos, auto-relatados avaliações da qualidade afetiva (por exemplo, agradabilidade) e aspectos discriminatórios (por exemplo, intensidade) foram avaliados10.

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Discussion

Aqui, nós relatamos sobre a utilização do facial eletromiografia (EMG) como um método para estudar respostas afetivas ao toque observado e experiente. Anteriormente, muitos estudos têm-se centrado sobre o uso de classificações de auto-relato, para caracterizar a qualidade afetiva do toque. Toque que otimamente ativa afferents CT (por exemplo, de 1 a 10 cm/s) é constantemente classificado como mais agradável do que qualquer um mais rápido ou mais lento toque de velocidades10. Em contraste, as classificações de intensidade parecem acompanhar com velocidade, com rápido toque velocidades avaliadas como mais intenso, provavelmente mediada através de de fibras Aβ37. Usando dois conjuntos de dados separados, mostramos que ambos rápido e lento toque não ideal eliciam reatividade onduladeira robusto que é atenuada durante toque CT-optimal. Assim, encontramos esse toque que é avaliado como menos agradáveis (por exemplo, o toque não-ideal) também aumenta a atividade da onduladeira, sugestiva de afeto negativo aprimorado. Além disso, nós encontramos que respostas sejam semelhantes em modalidades. Ou seja, observado e experiente touch eliciar músculo facial semelhante atividade. Em ambas as modalidades, estes efeitos só foram significativos para o toque para o braço e não a palma da mão ou um braço de madeira. Assim, enquanto auto-relatados classificações de toque afetivo experiente e observado são semelhantes, independentemente da localização (braço, palm), EMG facial só significativamente diferencia entre velocidades de toque aplicadas para o braço de CT-ricos e não a palma CT-fibra-faltando.

Ainda mais os resultados mostram que a sensibilidade temporal de EMG facial produz insights do processamento emocional que não pode ser obtido exclusivamente por auto-relato. Ou seja, nós encontramos que a reatividade de onduladeira toque CT-ideal torna-se evidente em uma escala de tempo que coincide com velocidades de condução conhecido de CT afferents1,12. Assim, no ms 700 iniciais do toque, que são acreditados para ser dominado por ativação de Aβ, não há nenhuma diferença na ativação EMG entre as toque de duas velocidades. No entanto, a distinção entre CT-ideal e não ideal touch torna-se evidente após as primeiras 700 ms, consistente com o desfasamento temporal anteriormente relatado de CT-afferents2,12. Portanto, EMG facial é capaz de detectar alterações nas respostas afetivas ao toque que ocorrem com uma especificidade temporal que provavelmente inacessíveis através do relato verbal.

Em ambos os estudos, encontramos que toque CT-ideal e não ideal pode ser distinguido através de atividade de onduladeira. No entanto, não encontramos um efeito do toque no zigomático reactividade, o que contrasta com os anteriores relatórios40. Uma razão potencial para as discrepâncias entre os dados atuais e conclusões anteriores incluem diferenças metodológicas, tais como a inclusão de um período pós-toque em análise. Assim, salientamos a importância de considerações metodológicas, tais como o comprimento da estimulação do toque e intervalos inter julgamento ao projetar estes experimentos.

Existem vários fatores que devem ser considerados ao avaliar as reações afetivas de tocar. Uma potencial área de preocupação é o gênero do experimentador (e assim, toucher) do participante, bem como a relação, se houver, entre os dois,41. Além disso, um deve garantir que os participantes são impedidos de visualizar o experimentador e toque o aplicativo, como processamento visual do toque pode influenciar a percepção do toque35,39. Também existem preocupações a pesar durante o design da tarefa. Por exemplo, é importante considerar o potencial para efeitos de ordem, tanto no que diz respeito ao toque apresentação de estímulos (por exemplo, discutida em42) ou toque local43. Se forem utilizadas várias repetições de toque, um pode querer variar toque local para evitar a fadiga de CT36. Aqui, usamos um pincel para aplicar o toque a ser comparado ao de estudos anteriores17, embora seja possível que as respostas EMG podem ser diferentes usando métodos mais ecologicamente válidos (por exemplo, tocar com a mão).

Enquanto acreditamos que o uso de EMG facial será um grande benefício para o campo de contato afetivo, existem limitações para esta metodologia que garantem a consideração. Treinamento é necessário para aprender como aplicar os eléctrodos corretamente, produzindo um aumento da carga sobre o experimentador no início do planejamento experimental. Outros fatores ambientais presentes durante o experimento, falando ou movimento excessivo podem causar artefatos no sinal EMG, restringindo assim, algumas características de projeto experimental. Além disso, a aplicação dos eléctrodos no rosto pode provocar uma tentativa de discernir o propósito do estudo. Como tal, deve-se considerar que informações para contar o participante em relação não só o objectivo da experiência, mas também o uso dos eléctrodos durante o experimento. Nas experiências atuais, os participantes foram informados que o objetivo do estudo foi a decisão de investigar e percepções de várias sensações32 ou reações a interações sociais31. Em ambos os casos, os participantes foram informados que os eléctrodos mediriam a atividade muscular e suor e totalmente foram interrogados após a conclusão do experimento. Estas preocupações e outros são abordados exaustivamente em Fridlund e Cacioppo 198634.

Em suma, podemos demonstrar que EMG facial é um método confiável, robusto e informativo para avaliar a Valência afetiva de estimulação tátil. Este método fornece um meio para avaliar implicitamente as respostas à estimulação tátil independente dos relatórios verbais, pavimentando o caminho para os estudos em lactentes e crianças jovens, comparações transculturais, investigações de condições clínicas e outras situações em que linguagem e semântica caso contrário podem impedir exploração científica.

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Disclosures

Os autores não têm nada a divulgar

Acknowledgments

Os autores agradecem ao Dr. Margaret Wardle por sua excepcional formação e assistência técnica. Este trabalho foi financiado em parte por grant Conselho de pesquisas 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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