Avaliação da somatosensação de pressão de ponto lingual midline usando monofilamentos de cabelo von Frey
Summary
Este trabalho descreve um método padrão para avaliar a sensação tátil na linha média da ponta da língua. Usando monofilamentos von Frey Hair (VFH), este protocolo fornece estimativas de estimativas de limiar de detecção e discriminação para pressão de pontos orais (OPP).
Abstract
As estimativas de limiar de detecção e discriminação para pressão de pontos orais são avaliadas usando monofilamentos von Frey Hair. Consistente com os protocolos publicados anteriormente, as estimativas de limiar são determinadas usando um paradigma de escolha forçada de dois intervalos (2-IFC) com uma abordagem de três para baixo/um para cima. As estimativas do limiar de detecção determinam a força média em que um participante pode identificar a presença de pressão. Durante o procedimento de limiar de detecção, o participante é instruído a escolher qual dos dois intervalos de observação sequencialmente apresentados continham o estímulo tátil do teste. Se o participante realizar três detecções corretas seguidas (ou seja, 3 ‘hits’), o pesquisador diminui o estímulo para o próximo nível de força-alvo mais baixo. Com uma detecção incorreta (uma ‘miss’), o pesquisador aumenta a força entregue ao próximo nível mais alto. Esta abordagem de estimativa de limiar é conhecida como uma escadaria adaptativa de 3 para baixo/1 para cima. As reponses são registradas em uma cédula de papel, e o limite estimado de um participante é definido como a média geométrica de cinco reversões. Durante o procedimento limiar de discriminação, o participante é solicitado a fazer uma escolha entre dois estímulos apresentados em série sobre o qual é a pressão “mais difícil” ou “mais forte”. A mesma pontuação de ‘hits’, ‘misses’, e pontos de parada são usados. Testes de detecção e discriminação para pressão de pontos orais na linha média da língua levam aproximadamente 20 min para serem concluídos. Usando essas ferramentas clínicas disponíveis comercialmente, perfis individuais de sensação de toque para a língua midline podem ser alcançados em um tempo relativamente e meios econômicos.
Introduction
Sempre que comemos ou bebemos, determinamos a aceitabilidade de um alimento baseado em múltiplos percepts sensoriais como sabor, cheiro e textura. Textura não é apenas uma propriedade física do alimento; em vez disso, ele surge de interações do alimento com o sistema somatosensorial (pressão e toque) na boca. O sabor é a percepta integrada que surge de múltiplas entradas neuronais, incluindo sabor, olfato e toque oral1. A percepção do sabor alimentar, incluindo informações de pressão e textura, é um dos principais impulsionadores da escolha dos alimentos. Tanto o senso comum quanto os dados de inúmeros estudos sugerem que as pessoas comem o que gostamde 2. No entanto, na prática, essa relação entre textura e seleção de alimentos é mais matizada, pois os indivíduos evitam o que não gostam3. A seleção de alimentos é um comportamento baseado tanto em escolhas cognitivas quanto em experiências sensoriais prévias. Diferenças individuais de olfato e paladar têm uma capacidade demonstrada de influenciar o comportamento inexistente4 com grande variação entre os indivíduos a ponto de influenciar as escolhas crônicas da dieta5. Assim, duas pessoas podem comer a mesma comida, mas reagir de forma muito diferente a ela em relação ao grau de gosto desse alimento. No entanto, o grau em que essa preferência alimentar é impulsionada por diferenças individuais na função somatosensorial oral, incluindo apreciação tátil e textura, permanece subestudada. De fato, as influências e mecanismos de pressão de pontos orais e percepção de textura são muito menos compreendidos em relação a outros sistemas sensoriais orais. Dados recentes sugerem que pode haver diferenças individuais importantes nas habilidades de sensação tátil oral6,7,8. Como as informações de toque oral são internalizadas e individuais na natureza9,ela poderia impulsionar preferências individuais e influenciar as escolhas alimentares.
As medidas da função nervosa periférica através de avaliações cutâneas de pressão requerem ativação de mecanoreceptores de adaptação lenta e rápida na pele, incluindo células Merkel, corpuscles Meissner, corpuscles ruffini e corpuscles pacinianos – com uma alta representação de adaptar lentamente mechanoreceptores no rosto, lábios e mucosa oral que respondem à pressão e alongamento lento10,11. Um meio relativamente tempo e econômico de avaliar a sensação tátil oral é através do uso de avaliações de pressão pontual usando monofilamentos von Frey Hair (VFH). Os monofilamentos VFH são amplamente utilizados para avaliar a função nervosa periférica através da detecção de pressão por ponto em todo o corpo, mas especificamente na pele glabrous (não-peluda), incluindo ponta dos dedos, mãos e pés12,13,14,15,16. De fato, os testes com monofilamentos VFH demonstraram alta confiabilidade test-retest nos lábios, língua e pés em populações saudáveis jovens, envelhecidas e desordenadas16,17.
Avaliar a detecção e discriminação por pressão de ponto oral é potencialmente uma parte de uma avaliação completa do perfil de toque oral individual de uma pessoa. Uma melhor compreensão das respostas individuais do toque oral poderia informar as preferências de escolha alimentar em populações saudáveis e desordenadas. Uma avaliação completa do toque oral individual e percepção de textura poderia permitir que os médicos melhorassem as recomendações para adultos idosos saudáveis, bem como pessoas com dietas especializadas (disfagia) para atender às suas necessidades nutricionais individuais necessárias para a saúde e o bem-estar. Selecionar populações clínicas com disfagia, bem como adultos tipicamente idosos, pode exigir texturas alimentares alteradas para alcançar nutrição adequada e segura; no entanto, essas populações clínicas também podem rejeitar alimentos com base em preferências de textura e sensação bucal18,19. Uma melhor compreensão dos mecanismos que sustentam as preferências alimentares que impulsionam as escolhas alimentares, o comportamento alimentar e a conformidade da dieta podem fornecer novas metas de intervenção, tanto em nível de sistemas quanto em nível individual.
O objetivo deste protocolo de avaliação é caracterizar diferenças individuais na sensibilidade da pressão do ponto oral (OPP), estabelecendo estimativas de limiar de detecção e discriminação na língua midline. Este protocolo usa monofilamentos Von Frey Hair, dispositivos disponíveis comercialmente, para concluir uma avaliação relativamente econômica e eficiente de tempo. Avaliações quantitativas da somatosensação de pressão de ponto oral usando monofilamentos capilares Von Frey e este protocolo mostraram-se recentemente confiáveis em uma coorte de adultos saudáveis e jovens17 para a borda lateral dos lábios e da língua como prelúdio para o trabalho futuro em distúrbios de fala e fala. No entanto, o protocolo atual e o trabalho recente se concentraram na língua midline devido ao seu envolvimento com a manipulação de alimentos para degustação e engolir20.
Protocol
Representative Results
Discussion
Em estudos anteriores, os pesquisadores observaram que a rewetting periódica da língua era um passo importante. Por exemplo, os participantes que não ressívam regularmente a língua demonstraram pior acuidade sensorial. Embora nenhuma tentativa tenha sido feita para determinar sistematicamente o intervalo ideal de rewetting, a experiência sugere que os experimentadores devem pedir aos participantes que resfiem a língua a cada poucos ensaios trazendo a língua de volta para a boca e/ou tomando um pequeno gole de água. Embora os trabalhos de Verrillo e colegas tenham constatado que os limiares de detecção vibrotactile não foram impactados pela hidratação da pele, esses estudos foram concluídos na mão, antebraço e bochecha – não na língua23. Como a língua é consistentemente banhada na saliva, a mudança de molhado para seco pode alterar a acuidade sensorial. De fato, no trabalho de avaliação da produção salivar e da valorização do sabor em idosos, os pesquisadores encontraram uma relação entre diminuição da salivação e percepção do sabor umami24. Além da umidade lingual, mudanças nas estimativas de detecção de pressão de ponto e limiar de discriminação podem ser impactadas por uma série de fatores individuais, incluindo o avanço da idade22 ou mudanças na cognição25 que podem impactar a atenção na tarefa. Além disso, alguns estudos anteriores excluíram fumantes ou pediram aos participantes que se abstenham de fumar por um período de tempo antes dos testes26.
Uma venda não foi usada neste protocolo, pois a experiência prévia sugeriu que os participantes achem distraído ser vendado com a boca aberta e a língua para fora. Nos testes piloto do protocolo, os participantes ficaram assustados com os estímulos ou disseram repetidamente aos pesquisadores que não conseguiam se concentrar. Portanto, os participantes foram simplesmente orientados a fechar os olhos. Se um participante abriu os olhos durante um conjunto de apresentações de estímulos, esse conjunto pode ser repetido. Outros estudos no campo optaram por usar uma venda20; no entanto, o uso de uma venda pode não mudar significativamente os resultados ao comparar entre os estudos11.
Durante os ensaios iniciais deste protocolo, os pesquisadores selecionaram um teto de 15,0 g. Embora os monofilamentos disponíveis vão até 300 g, um teto foi selecionado um priori para evitar o risco de danificar a pele. Além disso, ao testar uma área como a língua para a qual não há estrutura esquelética interna, foi encontrada aplicação de monofilamentos superiores a 15 g para mover todo o músculo da língua que poderia ativar terminações nervosas sensoriais em locais circundantes17. Na amostra representativa de dados, muitos jovens adultos saudáveis foram capazes de sentir o monofilamento alvo de 0,008 g – o monofilamento capilar von Frey mais baixo fabricado. Alternativamente, os anestesiômetros de contato Cochet-Bonnet têm sido usados para medir a sensibilidade da córnea. É possível que este dispositivo possa fornecer uma oportunidade de testar em níveis inferiores a 0,008 g; no entanto, existem questões não resolvidas relacionadas à calibração dos dispositivos Cochet-Bonnet e à capacidade de compartilhar descobertas em estudos27.
Este protocolo é adaptado a partir de trabalhos recentes da Etter e colegas17 com algumas diferenças fundamentais. No protocolo original da Etter, as estimativas de limiar não foram médias entre os ensaios. Isso pode ter perdido parte da variabilidade nas respostas dos participantes. Além disso, o protocolo original de Etter foi focado em usar a língua para movimentos relacionados à fala e, portanto, avaliou a pressão de ponto da língua nas bordas lateral direita e esquerda apenas posterior à ponta da língua versus locais de língua midline que podem ser mais importantes para a apreciação da textura e engolir28,29.
Aplicações futuras deste protocolo de teste podem incluir estudos de indivíduos com uma variedade de danos no sistema nervoso central e/ou periférico, bem como aqueles com danos à mucosa oral, seja de trauma, tumores ou pós-radioterapia. Por exemplo, pesquisadores avaliaram recentemente indivíduos após o derrame que estavam experimentando disfagia oral e observaram limiares de aumento, ou diminuição da sensação em pessoas com Derrame em comparação com controles saudáveis30. Além disso, em um artigo de revisão de Kaplan e colegas, pacientes com xerostomia por uma variedade de razões médicas relataram mudanças na masticação e na deglutição, diminuição das taxas de fluxo salivar e alterações na mucosa oral31. O trabalho futuro que avalia o impacto dessas mudanças nas avaliações táteis de pressão de pontos seria benéfico para o campo.
Finalmente, o uso deste protocolo não requer qualquer marca para ser feita na língua para garantir que o local exato de teste seja repetido a cada teste. Isso foi feito originalmente para aumentar a aplicação clínica deste protocolo para locais médicos e ambulatoriais. Testes de confiabilidade por colegas da Etter demonstraram altos resultados de teste sem marcar a língua17. No entanto, é possível marcar a língua usando um tinéque para garantir um local alvo consistente, como ilustrado em um estudo recente de Santagiuliana e colegas26. A adequação do uso de corante alimentar para marcar a língua pode variar dependendo da localização do teste e da questão da pesquisa.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores desejam agradecer a todos os membros do Laboratório de Fisiologia Orofacial e Análise Perceptiva (OPPAL; Etter, Diretor) e o Centro de Avaliação Sensorial (Hayes, Diretor), ambos localizados na Penn State.
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).
