تقييم نقطة اللغة الوسطى الضغط Somatosensation باستخدام فون فراي الشعر Monofilaments
Summary
يصف هذا العمل طريقة قياسية لتقييم الإحساس عن طريق اللمس في خط الوسط من طرف اللسان. باستخدام فون فراي الشعر (VFH) monofilaments، يقدم هذا البروتوكول تقديرات للكشف والتمييز تقديرات عتبة لضغط نقطة عن طريق الفم (OPP).
Abstract
يتم تقييم تقديرات عتبة الكشف والتمييز لضغط النقطة عن طريق الفم باستخدام فون فراي الشعر monofilaments. واتساقا مع البروتوكولات المنشورة سابقا، تُحدَّد تقديرات العتبة باستخدام نموذج للاختيار القسري لمدة فاصلة (2-IFC) مع نهج ثلاثة خفض/واحد. وتحدد تقديرات عتبة الكشف متوسط القوة التي يمكن للمشارك أن يحدد فيها وجود الضغط. أثناء إجراء عتبة الكشف، يُطلب إلى المشارك اختيار أي من فترتين من فترات المراقبة المعروضة بالتتابع تحتوي على حافز الاختبار عن طريق اللمس. إذا قام المشارك بإجراء ثلاثة عمليات كشف صحيحة على التوالي (أي 3 “إصابات”)، فإن الباحث يقلل من الحافز إلى مستوى القوة المستهدفة الأدنى التالي. مع كشف واحد غير صحيح (‘miss’) ، يزيد الباحث من القوة التي يتم تسليمها إلى المستوى الأعلى التالي. ويعرف هذا النهج تقدير عتبة كدرج 3-down/1-up التكيف. يتم تسجيل النقوش على ورقة اقتراع، ويتم تعريف العتبة المقدرة للمشارك على أنها المتوسط الهندسي لخمسة انتكاسات. وخلال إجراء عتبة التمييز، يُطلب من المشارك أن يختار بين حافزين قدّما تسلسلياً بشأن الضغط “الأصعب” أو “الأقوى”. يتم استخدام نفس التهديف من “الزيارات” و “يخطئ” ونقاط التوقف. اختبار الكشف والتمييز لضغط النقطة عن طريق الفم في خط وسط اللسان يستغرق ما يقرب من 20 دقيقة لإكمال. باستخدام هذه الأدوات السريرية المتاحة تجاريا، يمكن تحقيق ملامح الإحساس باللمس الفردية لللسان خط الوسط في الوقت نسبيا ووسيلة فعالة من حيث التكلفة.
Introduction
في أي وقت نأكل أو نشرب، نحدد مقبولية الطعام على أساس التشعبات الحسية المتعددة مثل الطعم والرائحة والملمس. الملمس ليس مجرد خاصية مادية للطعام. بل ينشأ من تفاعلات الطعام مع نظام somatosensory (الضغط واللمس) في الفم. النكهة هي الإدراك المتكامل الذي ينشأ من مدخلات الخلايا العصبية المتعددة ، بما في ذلك الطعم والرائحة واللمسة الفموية1. إدراك نكهة الطعام، بما في ذلك الضغط ومعلومات الملمس، هو المحرك الرئيسي لاختيار الطعام. كل من الحس السليم والبيانات من العديد من الدراسات تشير إلى أن الناس يأكلون ما يحلو لهم2. ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، هذه العلاقة بين الملمس واختيار الطعام أكثر دقة ، حيث يتجنب الأفراد مايكرهونه 3. اختيار الطعام هو سلوك يستند إلى كل من الخيارات المعرفية والتجارب الحسية السابقة. الاختلافات الفردية في الرائحة والذوق لديها القدرة الواضحة على التأثير على السلوك البلتيفي4 مع اختلاف كبير عبر الأفراد لدرجة التأثير على خيارات النظام الغذائي المزمن5. وهكذا ، قد يأكل شخصان نفس الطعام ولكن يتفاعلان بشكل مختلف تمامًا فيما يتعلق بدرجة الإعجاب بهذا الطعام. ومع ذلك ، فإن الدرجة التي يكون الدافع وراء تفضيل الطعام هذا بسبب الاختلافات الفردية في وظيفة الاستشعار عن طريق الفم ، بما في ذلك التقدير عن طريق اللمس والملمس ، لا تزال غير مدروسة. في الواقع ، فإن التأثيرات وآليات ضغط النقطة الفموية وإدراك الملمس أقل فهمًا بكثير بالنسبة للأنظمة الحسية الفموية الأخرى. تشير البيانات الحديثة إلى أنه قد تكون هناك اختلافات فردية مهمة في قدرات الإحساس عن طريق الفم عن طريق اللمس6،7،8. لأن المعلومات التي تم لمسها عن طريق الفم هو داخلي والفردية في الطبيعة9،فإنه يمكن أن تدفع التفضيلات الفردية والتأثير على الخيارات الغذائية.
تتطلب قياسات وظيفة العصب المحيطي من خلال تقييمات الضغط الجلدي تنشيط مستقبلات mechanoreceptors البطيئة والسريعة في الجلد ، بما في ذلك خلايا ميركل ، وMeissner corpuscles ، وRuffini corpuscles و Pacinian corpuscles – مع تمثيل عالٍ لمستقبلات mechanoreceptors التكييفية ببطء في الوجه والشفاه والغشاء المخاطي الفموي التي تستجيب للضغط والتمدد البطيء10،11. واحدة نسبيا الوقت وفعالية من حيث التكلفة وسيلة لتقييم الإحساس عن طريق الفم عن طريق اللمس من خلال استخدام تقييمات ضغط نقطة باستخدام فون فراي الشعر (VFH) monofilaments. وتستخدم على نطاق واسع في فاتش monofilaments لتقييم وظيفة العصب المحيطي من خلال الكشف عن ضغط نقطة في جميع أنحاء الجسم، ولكن على وجه التحديد في glabrous (غير شعر) الجلد، بما في ذلك الإصبع واليدين والقدمين12،13،14،15،16. في الواقع ، وقد أظهرت اختبار مع monofilaments VFH عالية اختبار إعادة اختبار الموثوقية في الشفاه واللسان والقدمين في صحة الشباب ، والشيخوخة ، والسكان المضطربين16،17.
من المحتمل أن يكون تقييم الكشف عن الضغط عن طريق الفم والتمييز جزءًا من التقييم الكامل لملف اللمس الشفوي الفردي للشخص. يمكن أن يؤدي الفهم الأفضل لاستجابات اللمس عن طريق الفم الفردية إلى توجيه تفضيلات اختيار الطعام في السكان الأصحاء والمضطربين. تقييم كامل للمسة عن طريق الفم الفردية وتصور الملمس يمكن أن تسمح للأطباء لتحسين التوصيات للبالغين الشيخوخة صحية، فضلا عن الناس مع الوجبات الغذائية المتخصصة (عسر البلع) لتلبية احتياجاتهم الغذائية الفردية اللازمة للصحة والعافية. قد تتطلب مجموعات سكانية سريرية مختارة مع عسر البلع ، وكذلك البالغين المسنين عادة ، مواد غذائية متغيرة لتحقيق تغذية كافية وآمنة ؛ ومع ذلك ، قد ترفض هذه التجمعات السريرية أيضًا الأطعمة القائمة على الملمس والفم التفضيلات18،19. قد يوفر الفهم الأفضل للآليات التي تدعم تفضيلات الغذاء التي تدفع الخيارات الغذائية وسلوك الأكل والامتثال للنظام الغذائي أهدافًا جديدة للتدخل، سواء على مستوى الأنظمة أو على مستوى الفرد.
والغرض من بروتوكول التقييم هذا هو توصيف الاختلافات الفردية في حساسية ضغط النقاط الفموية عن طريق وضع تقديرات عتبة الكشف والتمييز عند اللسان الوسطى. يستخدم هذا البروتوكول فون فراي الشعر monofilaments، الأجهزة المتاحة تجاريا، لإكمال تقييم كفاءة التكلفة والوقت نسبيا. التقييمات الكمية للضغط عن طريق الفم somatosensation باستخدام فون فراي monofilaments الشعر وهذا البروتوكول أظهرت مؤخرا أن تكون موثوقة في مجموعة من الأصحاء, الشبابالبالغين 17 لحافة جانبية من الشفاه واللسان كمقدمة للعمل في المستقبل في اضطرابات الكلام والكلام. ومع ذلك ، فقد ركز البروتوكول الحالي والعمل الأخير على لسان الخط الوسط بسبب تورطه في التلاعب بالأطعمة للتذوق والبلع الآمن والفعال20.
Protocol
Representative Results
Discussion
في دراسات سابقة، لاحظ الباحثون أن إعادة التبول الدوري لللسان كان خطوة هامة. فعلى سبيل المثال، أظهر المشاركون الذين لم يعيدوا اللسان بانتظام حدة حسية أكثر فقراً. في حين لم تبذل أي محاولات لتحديد الفاصل الزمني الأمثل لإعادة التبول بشكل منهجي، تشير التجربة إلى أنه يجب على المجربين أن يطلبوا من المشاركين إعادة اللسان كل عدد قليل من التجارب عن طريق إعادة اللسان إلى الفم و / أو وجود رشفة صغيرة من الماء. على الرغم من أن العمل الذي قام به Verrillo وزملاؤه وجد أن عتبات الكشف عن الفيبروستيل لم تتأثر بترطيب الجلد ، فقد تم الانتهاء من هذه الدراسات على اليد والساعد والخد – وليس اللسان23. لأن اللسان يستحم باستمرار في اللعاب ، فإن التغيير من الرطب إلى الجاف يمكن أن يغير حدة الحسية. في الواقع ، في العمل الذي يقيّم إنتاج اللعاب وتقدير النكهة لدى كبار السن ، وجد الباحثون وجود علاقة بين انخفاض إفراز اللعاب وإدراك نكهة umami24. وبصرف النظر عن الرطوبة اللغوية، يمكن أن تتأثر التغيرات في تقديرات الكشف عن الضغط والتمييز في النقاط بعدد من العوامل الفردية، بما في ذلك التقدم في سن22 أو التغيرات في الإدراك25 التي قد تؤثر على الاهتمام بالمهمة. بالإضافة إلى ذلك، استبعدت بعض الدراسات السابقة المدخنين أو طلبت من المشاركين الامتناع عن التدخين لفترة من الوقت قبل الاختبار26.
لم يتم استخدام عصابة العينين في هذا البروتوكول حيث تشير التجربة السابقة إلى أن المشاركين يجدون أنه من المشتت أن يكونوا معصوبي الأعين وأفواههم مفتوحة ولسانهم. في الاختبار التجريبي للبروتوكول، أذهل المشاركون من المحفزات أو أخبروا الباحثين مرارًا وتكرارًا أنهم لا يستطيعون التركيز. ولذلك، قيل للمشاركين ببساطة أن يغمضوا أعينهم. إذا فتح أحد المشاركين عينيه خلال مجموعة من العروض التقديمية للمحفزات، يمكن تكرار هذه المجموعة. وقد اختارت دراسات أخرى في هذا المجال لاستخدام عصابة20; ومع ذلك ، فإن استخدام عصابة العينين قد لا يغير النتائج بشكل كبير عند المقارنة عبر الدراسات11.
خلال التجارب الأولية لهذا البروتوكول، اختار الباحثون سقف 15.0 غرام. على الرغم من أن المونوفيلاتمات المتاحة ترتفع إلى 300 غرام، تم اختيار سقف مسبقا لمنع خطر إتلاف الجلد. بالإضافة إلى ذلك ، عند اختبار منطقة مثل اللسان التي لا يوجد لها هيكل عظمي داخلي ، تم العثور على تطبيق monofilaments أعلى من 15 غرام لتحريك عضلة اللسان بأكملها والتي يمكن أن تنشط النهايات العصبية الحسية في المواقع المحيطة17. في عينة البيانات التمثيلية ، كان العديد من الشباب الأصحاء قادرين على الشعور بـ 0.008 g monofilament المستهدف – أقل فون فراي تصنيعاً لتصفيف الشعر monofilament. بدلا من ذلك، تم استخدام مقاييس قياس التلامس كوشيت بونيه لقياس حساسية القرنية. فمن الممكن أن يوفر هذا الجهاز فرصة لاختبار في مستويات أقل من 0.008 ز; ومع ذلك ، هناك أسئلة لم تحل تتعلق بمعايرة أجهزة كوشيه بونيه والقدرة على مشاركة النتائج عبر الدراسات27.
هذا البروتوكول مقتبس من العمل الأخير الذي قام به إيتر وزملاؤه17 مع بعض الاختلافات الرئيسية. في بروتوكول إيتر الأصلي، لم يتم متوسط تقديرات العتبة عبر التجارب. وقد يكون ذلك قد فاته بعض التباين في ردود المشاركين. بالإضافة إلى ذلك ، ركز بروتوكول إيتر الأصلي على استخدام اللسان للحركات المتعلقة بالكلام ، وبالتالي تم تقييم ضغط نقطة اللسان في الحواف الجانبية اليمنى واليسرى فقط الخلفية إلى طرف اللسان مقابل مواقع اللسان الوسطى التي قد تكون أكثر أهمية لتقدير الملمس والبلع28،29.
قد تشمل التطبيقات المستقبلية لبروتوكول الاختبار هذا دراسات للأفراد الذين يعانون من مجموعة متنوعة من تلف الجهاز العصبي المركزي و / أو المحيطي ، وكذلك أولئك الذين يعانون من تلف في الغشاء المخاطي للفم إما من الصدمة أو الأورام أو العلاج الإشعاعي بعد. على سبيل المثال، قام الباحثون مؤخرا بتقييم الأفراد بعد السكتة الدماغية الذين كانوا يعانون من عسر البلع عن طريق الفم وأشار واو زيادة العتبات، أو انخفاض الإحساس في الأشخاص الذين يعانون من السكتة الدماغية بالمقارنة مع الضوابط الصحية30. بالإضافة إلى ذلك ، في ورقة مراجعة من قبل كابلان والزملاء ، أفاد المرضى الذين يعانون من xerostomia لمجموعة متنوعة من الأسباب الطبية عن تغييرات في المصطكي والبلع ، وانخفاض معدلات تدفق اللعاب ، والتغييرات في الغشاء المخاطي للفم31. وسيكون العمل المقبل لتقييم أثر هذه التغييرات على تقييمات الضغط عن طريق اللمس مفيدا للميدان.
وأخيراً، لا يتطلب استخدام هذا البروتوكول وضع أي علامة على اللسان لضمان تكرار موقع الاختبار الدقيق مع كل تجربة. وقد تم ذلك في الأصل لزيادة التطبيق السريري لهذا البروتوكول على المواقع الطبية وعيادات العيادات الخارجية. اختبار الموثوقية من قبل زملاء إيتر أظهرت نتائج اختبار إعادة اختبار عالية دون وضع علامة على اللسان17. ومع ذلك ، فمن الممكن لوضع علامة على اللسان باستخدام صبغة لضمان موقع الهدف متسقة كما هو موضح في دراسة حديثة أجراها Santagiuliana وزملاؤه26. قد تختلف ملاءمة استخدام صبغة الطعام لوضع علامة على اللسان اعتمادًا على موقع الاختبار والسؤال البحثي.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويود المؤلفون أن يشكروا جميع أعضاء مختبر علم وظائف الأعضاء الأوروالوجهي والتحليل الإدراكي (OPPAL; إيتر، مدير) ومركز التقييم الحسي (هايز، مدير)، وكلاهما يقع في ولاية بنسلفانيا.
Materials
| plastic cup for drinking water | various | ||
| Aesthesio Tactile Sensory Evaluator Kit | DanMic Global LLC, San Jose CA | 514000-20C |
References
- Duffy, V. B., Hayes, J. E., Bartoshuk, L. M., Snyder, D. J. Taste: Vertebrates-Psychophysics. Reference Module in Neuroscience and Biobehavioral Psychology. , (2017).
- Tuorila, H., et al. Comparison of affective rating scales and their relationship to variables reflecting food consumption. Food Quality and Preference. 19 (1), 51-61 (2008).
- Hayes, J. E. Measuring sensory perception in relation to consumer behavior in Rapid Sensory Profiling Techniques. Rapid Sensory Profiling Techniques and Related Methods: Applications in New Product Development and Consumer Research. , 53-69 (2015).
- Hayes, J. E., Feeney, E. L., Allen, A. L. Do polymorphisms in chemosensory genes matter for human ingestive behavior?. Food Quality and Preference. 30 (2), 202-216 (2013).
- Haryono, R. Y., Sprajcer, M. A., Keast, R. S. Measuring oral fatty acid thresholds, fat perception, fatty food liking, and papillae density in humans. Journal of Visualized Experiments. (88), (2014).
- Linne, B., Simons, C. T. Quantification of Oral Roughness Perception and Comparison with Mechanism of Astringency Perception. Chemical Senses. 42 (7), 525-535 (2017).
- Breen, S. P., Etter, N. M., Ziegler, G. R., Hayes, J. E. Oral somatosensatory acuity is related to particle size perception in chocolate. Scientific Reports. 9 (1), 7437 (2019).
- Miles, B. L., Van Simaeys, K., Whitecotton, M., Simons, C. T. Comparative tactile sensitivity of the fingertip and apical tongue using complex and pure tactile tasks. Physiology & Behavior. 194, 515-521 (2018).
- Bradman, M. J., Ferrini, F., Salio, C., Merighi, A. Practical mechanical threshold estimation in rodents using von Frey hairs/Semmes-Weinstein monofilaments: Towards a rational method. Journal of Neuroscience Methods. 255, 92-103 (2015).
- Johansson, R. S., Trulsson, M., Olsson, K. A., Westberg, K. G. Mechanoreceptor activity from the human face and oral mucosa. Experimental Brain Research. 72 (1), 204-208 (1988).
- Bangcuyo, R. G., Simons, C. T. Lingual tactile sensitivity: effect of age group, sex, and fungiform papillae density. Experimental Brain Research. 235 (9), 2679-2688 (2017).
- McBride, M. R., Mistretta, C. M. Light touch thresholds in diabetic patients. Diabetes Care. 5 (3), 311-315 (1982).
- Moharic, M., Vidmar, G., Burger, H. Sensitivity and specificity of von Frey’s hairs for the diagnosis of peripheral neuropathy in patients with type 2 diabetes mellitus. Journal of Diabetes Complications. 26 (4), 319-322 (2012).
- Thornbury, J. M., Mistretta, C. M. Tactile sensitivity as a function of age. Journals of Gerontology. 36 (1), 34-39 (1981).
- Woodward, K. L. The relationship between skin compliance, age, gender, and tactile discriminative thresholds in humans. Somatosensory and Motor Research. 10 (1), 63-67 (1993).
- Tracey, E. H., Greene, A. J., Doty, R. L. Optimizing reliability and sensitivity of Semmes-Weinstein monofilaments for establishing point tactile thresholds. Physiology & Behavior. 105 (4), 982-986 (2012).
- Etter, N. M., Miller, O. M., Ballard, K. J. Clinically Available Assessment Measures for Lingual and Labial Somatosensation in Healthy Adults: Normative Data and Test Reliability. American Journal of Speech-Language Pathology. 26 (3), 982-990 (2017).
- Sura, L., Madhavan, A., Carnaby, G., Crary, M. A. Dysphagia in the elderly: management and nutritional considerations. Clinical Interventions in Aging. 7, 287-298 (2012).
- Takeuchi, K., et al. Nutritional status and dysphagia risk among community-dwelling frail older adults. Journal of Nutrition Health and Aging. 18 (4), 352-357 (2014).
- Yackinous, C., Guinard, J. X. Relation between PROP taster status and fat perception, touch, and olfaction. Physiology & Behavior. 72 (3), 427-437 (2001).
- Valeriani, M., Ranghi, F., Giaquinto, S. The effects of aging on selective attention to touch: a reduced inhibitory control in elderly subjects?. International Journal of Psychophysiology. 49 (1), 75-87 (2003).
- Dunn, W., et al. Measuring change in somatosensation across the lifespan. American Journal of Occupational Therapy. 69 (3), 6903290020p1-6903290020p9 (2015).
- Verrillo, R. T., Bolanowski, S. J., Checkosky, C. M., McGlone, F. P. Effects of hydration on tactile sensation. Somatosensory and Motor Research. 15 (2), 93-108 (1998).
- Pushpass, R. G., Daly, B., Kelly, C., Proctor, G., Carpenter, G. H. Altered Salivary Flow, Protein Composition, and Rheology Following Taste and TRP Stimulation in Older Adults. Frontiers in Physiology. 10, 652 (2019).
- Methven, L., Jimenez-Prateda, M. L., Lawlor, J. B. Sensory and consumer science methods used with older adults: a review of current methods and recommendations for the future. Food Quality and Preference. 48, 333-344 (2016).
- Santagiuliana, M., et al. Exploring variability in detection thresholds of microparticles through participant characteristics. Food & Function. 10 (9), 5386-5397 (2019).
- Ehrmann, K., Saha, M., Falk, D. A novel method to stimulate mechanoreceptors and quantify their threshold values. Biomedical Physics & Engineering Express. 4 (2), (2018).
- Kieser, J. A., et al. The role of oral soft tissues in swallowing function: what can tongue pressure tell us?. Australian Dental Journal. 59 (Suppl 1), 155-161 (2014).
- Mioche, L., Hiiemae, K. M., Palmer, J. B. A postero-anterior videofluorographic study of the intra-oral management of food in man. Archives of Oral Biology. 47 (4), 267-280 (2002).
- Schimmel, M., Voegeli, G., Duvernay, E., Leemann, B., Muller, F. Oral tactile sensitivity and masticatory performance are impaired in stroke patients. Journal of Oral Rehabilitation. 44 (3), 163-171 (2017).
- Kaplan, I., Zuk-Paz, L., Wolff, A. Association between salivary flow rates, oral symptoms, and oral mucosal status. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology and Oral Radiology. 106 (2), 235-241 (2008).
