Summary

Verwendung von Gesichts Elektromyographie Gesichtsmuskel Reaktionen auf erfahrene und beobachteten affektive Berührung beim Menschen bewerten

Published: March 15, 2019
doi:

Summary

Wir beschreiben ein Protokoll zur Gesichts Muskelaktivität in Reaktion auf die erfahrenen und beobachteten taktile Stimulation mit Gesichts Elektromyographie zu beurteilen.

Abstract

“Affektiven” Touch wird geglaubt, in einer Art und Weise unterscheidet sich von diskriminierenden Touch verarbeitet werden und zur Aktivierung der C-taktile (CT) afferenten Fasern. Berührung, die CT Fasern optimal aktiviert ist konsequent als Essenszeremonien angenehme bewertet. Patientengruppen mit eingeschränkter sozial-emotionalen funktionieren auch einblenden ungeordnete affektive Berührung Bewertungen. Jedoch hat unter Berufung auf Selbstauskünften Bewertungen der Berührung viele Einschränkungen, einschließlich Recall Bias und Kommunikation Barrieren. Hier beschreiben wir einen methodischen Ansatz zur Untersuchung affektiver Reaktionen über Gesichts Elektromyographie (EMG) zu berühren, die die Abhängigkeit von Selbstaussagen Ratings umgeht. Gesichts-EMG ist eine objektive, quantitative, und nicht-invasive Methode zur Messung der Gesichtsmuskel Aktivität Indikator für affektive Reaktionen. In der gesunden und geduldige Bevölkerung ohne die Notwendigkeit für die verbale Kommunikation können Antworten bewertet werden. Hier bieten wir zwei separate Datasets, die zeigen, dass CT-optimale und suboptimale Touch verschiedene Gesichtsmuskeln Reaktionen hervorrufen. Darüber hinaus sind Gesichts EMG Antworten in Reiz Modalitäten, z.B. taktile (erfahrene Touch) und visuelle (beobachteten Touch) konsistent. Schließlich kann die zeitliche Auflösung des Gesichts EMG Antworten auf Zeitskalen erkennen, die die mündliche Berichterstattung ablösen. Zusammen, unsere Daten deuten darauf hin, dass Gesichts EMG eine geeignete Methode für den Einsatz in der affektiven taktile Forschung, die verwendet werden kann, zu ergänzen, oder in einigen Fällen zu verdrängen ist, bestehende Maßnahmen.

Introduction

C-taktile (CT) Afferenzen werden vorgeschlagen, um die affektive Komponente des Touch, zu übermitteln, die aus der diskriminierende Aspekte der Touch verarbeitet über Aβ-Fasern1,2unterschieden werden können. CT-vermittelten affektive Berührung wird geglaubt, um eine integrale Rolle im Sozialverhalten affiliative3, was zu dem “Haut als soziales Organ” Hypothese4spielen. Physische5,6, Entwicklungsstörungen7und psychiatrische8,9 Faktoren beeinflussen CT-vermittelten Touch-Verarbeitung. Einrichtung ein objektives Maß zur Quantifizierung der affektiver Reaktionen auf CT-relevanten Touch ist entscheidend, um Vergleiche zu ermöglichen, in der Bevölkerung.

In den letzten Jahren wurde viel Einblick zu den Merkmalen der CT Afferenzen gewonnen. Diese unmyelinierten Afferenzen zeigen eine umgekehrte U-Form feuern Frequenz mit Geschwindigkeiten von 1 bis 10 cm/s (“CT-optimal”) zu entlocken, die größte Häufigkeit und beide größer (“schnell ungünstig verlaufenden”) oder weniger (“slow ungünstig verlaufenden”) Geschwindigkeiten entlocken reduziert 10das Feuern. CT feuern Frequenz korreliert mit Selbstauskünften Bewertungen von Touch “Sympathie”, produziert eine ähnliche umgekehrte u-förmige Kurve Annehmlichkeit Bewertungen10. Darüber hinaus reagieren CT-Afferenzen auch sehr robust auf Reize in der Nähe von Haut-Temperatur-11. Diese Fasern zeigen auch verschiedene Wärmeleitung Geschwindigkeiten. Unmyelinierten CT-Afferenzen sind langsamer2 und damit die Salve von afferenten Input zum Kortex zeigt eine zeitliche Verzögerung im Vergleich zu der Geschwindigkeit des schnelleren, Markhaltige Aβ Fasern1,12. Affektive und diskriminierende Touch kann auch auf neuronaler Ebene unterschieden werden. Während beide Arten von Touch überlappende somatosensorischen Bereiche aktivieren, ist affektive Berührung eher der posterioren Insula zu aktivieren, während diskriminierende Touch sensomotorischen Bereichen13,14,15 aktiviert , 16. dieses Aktivierungsmuster entspricht, ob der Touch direkt erlebt oder beobachtet lediglich17, was darauf hindeutet, dass affektive Touch nicht nur ein “Bottom-Up” Prozess körperliche Aktivierung des CT Afferenzen angetrieben ist, sondern auch beinhaltet ” Top-Down”Integration von multimodalen sensorischen Verarbeitung.

Situationen, in denen CT Verarbeitung mangelhaft oder sonst atypische hat auch Einblick in die funktionale Bedeutung der diese Afferenzen zur Verfügung gestellt. In eine einzigartige Gruppe von Patienten mit einer erblichen Mutation betrifft das Nervenwachstumsfaktor β-gen ist eine Verringerung der Dichte von dünn und unmyelinierten Nervenfasern, einschließlich CT Afferenzen. Im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen, diese Patienten Bericht Touch bei CT-optimale Geschwindigkeiten als weniger angenehm5. Das Converse-Szenario ist auch wahr; Patienten Markhaltige Aβ-Fasern fehlt sind in der Lage, ein schwaches Gefühl der angenehme Haptik, durchgeführt von der noch intakten CT Afferenzen6behalten. Abnorme affektive Touch-Verarbeitung beschränkt sich nicht nur auf Instanzen der körperlichen Veränderungen im CT-Afferenzen. Über Patienten und gesunden Populationen berichtet die weiter oben auf dem Spektrum der autistischen Merkmale reduzierte Annehmlichkeit Bewertungen Note8. Psychiatrische Patienten zeigen auch reduzierte hedonische Bewertungen der affektiven Berührung mit einer Geschichte von Kindheit Misshandlungen als einer der beständigsten Prädiktoren von Dysregulated affektive Berührung Bewusstsein8. Dysregulation in der CT-basierten affektive Touchsystem in Magersucht wurde auch berichtet9. So, sowohl physische als auch psychische Faktoren können Einfluss auf affektive Touch-Verarbeitung und als solches ist es zwingend notwendig, um Methoden zu etablieren, die alle Individuen in einer gerechten und vergleichbare Weise angewendet werden können.

Einblicke in Normo-typischen und Dysregulated affektive Verarbeitung haben die Möglichkeit, ein differenzierteres Bild von vielen Patientengruppen zur Verfügung zu stellen. Eine mögliche Einschränkung der affektiven Berührung Forschung ist jedoch die Notwendigkeit der selbstberichteten Bewertungen. Self-report können zuweilen unzuverlässig18 und je nach Bias19erinnern sein. Anfragen der Selbstbericht können psychologisch einen Teilnehmer aus der aktuellen Einstellung, die ökologische Validität der Antworten zu begrenzen und zeitlich herausnehmen aus der Erfahrung20entfernen. Darüber hinaus selbst-Bericht stützt sich auf ein festes Verständnis der Sprache und Semantik, um interkulturelle und entwicklungsgeschichtlich vielfältig (z. B. Säuglings- und Kleinkind-Alter Individuen) Vergleiche eine Herausforderung. Zum Beispiel Menschen mit einer Autismus-Spektrum-Diagnose häufig zeigen deutliche Verhaltensreaktionen,21zu berühren, aber haben auch Schwierigkeiten bei der Kommunikation verbal22. Zu finden, nicht-invasive Methoden, um Antworten zu berühren zu messen, die eine Abhängigkeit von Selbstaussagen zu umgehen kann, zumindest zu einem besseren Verständnis der Mechanismen der affektiven Berührung und bei den meisten, neuartige Einblicke in Dysregulation des sozialen Verarbeitung übersetzen, in Patientengruppen.

Gesichts-Elektromyographie (EMG) ist ein geeigneter Kandidat objektiv beurteilen affektive Reaktionen zu berühren. Es wurde zur Valenz-spezifische Reaktionen auf visuelle23, audiovisuelle24, olfaktorische25und geschmackliche26 Reize zu messen. Gesichts-EMG ist eine sichere und nicht-invasive Methode bestehend aus Oberflächenelektroden, die das Gesicht27entsprechen. Diese Oberflächenelektroden zeichnen Gesichtsmuskel Aktivitäten kontinuierlich in Echtzeit mit Zeit Skala Empfindlichkeit in den zehn Millisekunden. Von besonderem Interesse ist die Wellpappenanlage Supercilii (“WPA”), die wird aktiviert, wenn die Stirn Furchen und entspannt bei einem Lächeln. Infolgedessen, WPA-Aktivität hat eine lineare Beziehung mit affektiven Valenz, mit verstärkten Reaktion auf negative Stimuli und verringerte Aktivität als Reaktion auf positive Impulse28. Darüber hinaus die Zygomaticus major (“Jochbein”) des Muskels als die Ecken Hochziehen der Mund zu einem Lächeln aktiviert ist. Das Jochbein zeigt ein Aktivierungsmuster an “J-förmige” mit positiven Impulsen, die die größte Antwort zu entlocken und die negativste Reize eine größere Antwort als neutrale Reize28zu entlocken. Gesichts EMG Aufnahmen dieser Muskeln können auch beobachtet werden, wenn Reize präsentiert werden, außerhalb der bewussten Wahrnehmung oder wenn Personen explizit versuchen, ihre Reaktionen29,30unterdrücken. Vor allem kann Gesichts EMG allein oder in Kombination mit Selbstaussagen Bewertungen oder andere physiologische Aufnahmen verwendet werden. So ist es eine ideale Methode zu beurteilen, affektive Reaktionen auf taktile Stimulation31,32.

In der Summe kann Gesichts EMG mit Selbstaussagen Bewertungen zu bestimmen, wie CT-optimale taktile Stimulation Gesichtsmuskel Aktivität als ein möglicher Indikator für affektive Reaktion beeinflusst kombiniert werden. Kann man Vorteil der Geschwindigkeit abhängigen feuern Frequenz des CTs, Touch bei CT-optimale und suboptimale Geschwindigkeiten anzuwenden, und Touch kann angewendet werden, sowohl für die CT-Reich-Arm und das vermeintlich CT fehlen Palm. Vergleiche können über Modalitäten erfolgen, um festzustellen, ob affektive Reaktionen auf berühren direkte Stimulierung erfordern oder durch bloße Beobachtung, suggestive der gemeinsamen Verarbeitung über Sinnesmodalitäten hervorgerufen werden können. Zu guter Letzt kann auf Gesichts EMG als eine geeignete Methode zur studieren affektiver Reaktionen auf affektive Berührung, Forscher können dann zu erkunden wie affektive Berührung zu etablieren Verarbeitung durch verschiedene Eingriffe (z. B. Medikamentengabe, Stress Exposition beeinflusst werden ), wie es in der gesamten Entwicklung7ändert, wie es durch die Beziehung der Interaktionspartner33beeinflusst wird, und ob es Dysregulated in klinischen Populationen8.

Protocol

Dieses Protokoll basiert auf Mayo Et Al.31 (Experiment 1) und Ree Et Al.32 (Experiment 2). Ethischen Genehmigung wurde durch den regionalen Ethical Review Board, Linköping, Schweden (Experiment 1) und der lokalen Ethikkommission an der Fakultät für Psychologie, Universität Oslo, Norwegen (Experiment 2). 1. Teilnehmer Screening und Vorbereitung Rekrutieren Sie Teilnehmer, die nicht über taktiler oder unkorrigierte Sehstörungen und …

Representative Results

CT-optimale Touch löst verschiedene EMG-Reaktionen im Vergleich zu schnell optimale Touch über ModalitätenDas erste Experiment angesprochen ob differenzielle EMG Reaktivität als Reaktion auf CT-optimale nachgewiesen werden konnte (3 cm/s) und schnell optimale (30 cm/s) taktile Stimulation, die direkt erfahrenen (Abbildung 3) oder nur beobachtet (Abbildung 2 wurde und Abbildung 3</stro…

Discussion

Hier berichten wir über die Verwendung des Gesichts Elektromyographie (EMG) als eine Methode, affektive Reaktionen auf beobachteten und erfahrene Touch zu studieren. Bisher konzentrierten sich viele Studien auf die Verwendung von self-report Ratings, die affektive Qualität der Berührung zu charakterisieren. Berührung, die optimal CT Afferenzen aktiviert (z. B. 1-10 cm/s) ist konsequent als angenehmer als entweder schneller oder langsamer Geschwindigkeiten10 berührenbewertet. Im Gegensatz dazu…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren sind Dr. Margaret Wardle für ihr außergewöhnliches Training und technische Unterstützung dankbar. Diese Arbeit wurde teilweise durch schwedischen Forschungsrat FYF-2013-687 (IM) finanziert.

Materials

4mm Ag-AgCl sheilded reusable electrodes Biopac EL654
75mm goat hair brush IN-EX Color AB 77062 Touch application; https://www.in-exfarg.se
8mm 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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Citer Cet Article
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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