Тактильный полуавтоматический пассивно-пальцевый угловой стимулятор (TSPAS)

Сенсорное восприятие является основной формой ощущений, обрабатываемых соматосенсорной системой, включая тактильное восприятие и тактильное восприятие. Пассивное тактильное восприятие, в отличие от активного исследования, означает, что объект перемещается, чтобы установить контакт со^{статической кожей 1,2.} Как и в других смыслах, пространственное разрешение в тактильном восприятии, также называют тактильной пространственной остротой, как правило, представлены тактильный порог, порог обнаружения, или^{дискриминации порог2},³. В последние 100 лет двухоритумный порог обычно используется в качестве меры тактильной пространственной остроты^4. Тем не менее, многие исследования показали, что двухоличный порог является недействительным индексом тактильной пространственной способности, потому что двухопунктовая дискриминация (TPD) не может исключить непространственные сигналы (например, если две точки слишком близко, они могут найти одно афферентное восприимчивое поле, которое легко вызывает повышенную нервную активность) и поддерживать стабильный^{критерий ответов 3,4,5.} Из-за количества недостатков TPD, несколько новых и перспективных методов были разработаны в качестве замены, такие как тактильная ориентация решетки (GO)^3,6^{,двух точках}ориентации^{дискриминации 5}, поднял^{распознавание букв, обнаружение разрыва 7}, точка моделей, Landolt C^{кольца 8}, и угол дискриминации (AD)^9,10. В настоящее время, из-за преимуществ в эксплуатации GO, а также пространственной структуры и сложности используемого стимула, GO все чаще используется для измерения тактильной^{пространственной остроты 11,12,13}.

Хотя тактильные GO, как полагаются, полагаются на основные пространственные механизмы, тем самым обеспечивая надежную меру тактильной пространственной остроты, все еще обсуждается, влияет ли производительность GO частично на непространственные^{сигналы 14 (например,} интенсивные признаки, которые могут дать сигнал для определения разницы между стимулами ориентации). Кроме того, GO состоит только из простой пространственной ориентации (т.е. горизонтальных и вертикальных) задач и в первую очередь включает сенсорную обработку, которая ограничивает его использование при изучении иерархического взаимодействия между тактильной первичной обработкой в первичной соматосенсорной коре и тактильными передовыми, обладающими с участием задней теменной коры (КПП) и надмаргинальной извилины (SMG)^15,16,17. Чтобы компенсировать эти недостатки, тактильные АД был разработан для измерения тактильной пространственной^{остроты 9,10}. В AD пара углов пассивно скользит по кончику пальца. Углы различаются по размеру, и субъект должен определить, какой из углов больше. Для последовательного выполнения этой задачи пространственные особенности тактильных углов должны быть представлены и сохранены в рабочей памяти, а затем сопоставлены и различимы. Таким образом, тактильная АД включает в себя не только первичную обработку, но и продвинутое познание тактильного восприятия, такого как рабочая память и внимание.

Как и в различных тестах восприятия ориентации линии, в тактильных AD объект представлен последовательно с одним углом отсчета и одним углом сравнения и просят указать,^{какой угол больше 18,19,20,21}. Линии, составляя углы, равны по длине и симметрично распределены по воображаемому бисектору. Симметрично изменяя пространственные размеры линий, можно создать все типы поднятых углов плоскости. Таким образом, критическим преимуществом этого метода является то, что дифференцированные углы имеют схожие пространственные структуры. Кроме того, пространственное представление, полученное в АД, является более последовательным, чем то, что получено в GO. Тем не менее, порог АД дает доказательства того, что тактильной пространственной остроты достаточно, чтобы позволить пространственную дискриминацию между^{объектами 22}. Кроме того, тактильное пространственное восприятие угла может быть испытано от точки к линии и, наконец, сформировать двухмерный угол плоскости, в котором непространственные сигналы могут играть лишь небольшую роль.

Было установлено, что порог АД увеличивается с увеличением возраста, что может быть результатом необходимости высокой когнитивной нагрузки в тактильной задаче АД. Таким образом, он может обеспечить механизм мониторинга при диагностике когнитивных^{нарушений 9,10.} Хотя на производительность АД влияет возрастное снижение, оно может быть значительно улучшено у молодых людей путем непрерывной подготовки или аналогичной тактильной подготовки^23. Кроме того, исследования МРТ показали, что задержка матча с образцом тактильной угловой задачи активированы определенные корковые области, ответственные за рабочую память, такие как задняя^{темная кора 17,24}. Эти выводы свидетельствуют о том, что тактильная дискриминация углов является многообещающей мерой для тактильной пространственной остроты, включающей передовое познание. Здесь подробно описано тактильное оборудование AD и его использование. Другие тактильные исследователи могут воспроизвести оборудование AD и использовать его в своих исследованиях.

Тактильное оборудование AD, или тактильный полуавтоматический стимулятор угла пассивного пальца (TSPAS), использует электронный слайд, чтобы передать пару угловых стимулов, чтобы пассивно скользить по коже(рисунок 1). Руки испытуемых лежат удобно, ниц на столешнице. Правая рука сидит на ручной пластине в столе, а указательный блокнот расположен немного ниже открытия пластины. Компьютерное программное обеспечение может управлять слайдом, перемещать его с фиксированной скоростью и перемещать его вперед и назад. Как слайд движется вперед, угол стимулы слайд пассивно по всей коже на фиксированной скорости, начиная с кончика пальца. Когда слайд перемещается назад в исходное положение и переходит на другую пару угловых стимулов, объекту необходимо поднять указательный палец вверх и дождаться приказа слегка поместить его снова на отверстие. Таким образом, оборудование представляет тактильные угловые стимулы на контролируемой скорости, стабильной продолжительности контакта и постоянном межстимульном интервале. Субъект устно сообщает номер последовательности, и экспериментатор регистрирует его в качестве ответа и продолжает проводить следующее испытание.

Рисунок 1: Обзор TSPAS.
Оборудование состоит из четырех частей: 1) тактильных угловых стимулов (т.е. угла отсчета и десяти углов сравнения); 2) ручная пластина, которая фиксирует руку субъекта на месте и держит только указательный палец в контакте с раздражителями; 3) электронный ползунок, который несет тактильные стимулы; и 4) система управления персональным компьютером (ПК), которая контролирует скорость и расстояние движения электронного слайда. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.