Testen Tactile maskeren tussen de onderarmen
Summary
Here we explore contralateral tactile masking between the forearms in which tactile detection thresholds are modulated by vibration applied to a remote site. The details of which remote sites have an effect can tell us about how the body is represented in the brain.
Abstract
Masking, in which one stimulus affects the detection of another, is a classic technique that has been used in visual, auditory, and tactile research, usually using stimuli that are close together to reveal local interactions. Masking effects have also been demonstrated in which a tactile stimulus alters the perception of a touch at a distant location. Such effects can provide insight into how components of the body’s representations in the brain may be linked. Occasional reports have indicated that touches on one hand or forearm can affect tactile sensitivity at corresponding contralateral locations. To explore the matching of corresponding points across the body, we can measure the spatial tuning and effect of posture on contralateral masking. Careful controls are required to rule out direct effects of the remote stimulus, for example by mechanical transmission, and also attention effects in which thresholds may be altered by the participant’s attention being drawn away from the stimulus of interest. The use of this technique is beneficial as a behavioural measure for exploring which parts of the body are functionally connected and whether the two sides of the body interact in a somatotopic representation. This manuscript describes a behavioural protocol that can be used for studying contralateral tactile masking.
Introduction
Tactiele masking is waar een tactiele prikkel bij één plaats op het lichaam verandert de perceptie van een aanraking op een andere locatie. Dit is een techniek ontwikkeld door von Bekesy 1 tot locatie interactions, vooral laterale inhibitie, tussen gebieden van de huid die grenzen aan het lichaamsoppervlak onthullen. Hoewel tactiele maskeren heeft uitgebreid via jaren bestudeerd, heeft onderzoek heeft vooral ipsilaterale tactiele maskering via elektrische stimulering 2, 3, 4 druk en vibrotactiele stimulatie 5, 6. In tegenstelling tot enkele studies hebben gekeken naar contralaterale tactiele maskeren waarin het maskeren en sonde locaties ver kunnen worden verwijderd. Lange afstand tactiele maskerende effecten zijn aangetoond tussen spiegelsymmetrisch punten op de hand en arm 5, 7-9, maar deze studies zijn grotendeels beperkt tot kijken naar de handen en vingers 7, 10, die over uitgebreide onderdelen van het hele lichaam wordt grotendeels genegeerd. Een doel van dergelijke lange afstand maskering experimenten is aan te geven hoe onderdelen van de vertegenwoordiging van het lichaam in de hersenen functioneel kan worden gekoppeld. Hier, is het fenomeen van lange afstand tactiele maskering onderzocht door te onderzoeken hoe trillingen aangebracht op een voorarm invloed kunnen tastgevoeligheid drempelwaarden aan de andere onderarm. Drempel verwijst naar het minimum stimulus die nodig is om een stimulus te detecteren. Hieronder verstaan we de intensiteit waarmee de stimulus wordt waargenomen 75% van de tijd. We gebruikten een tactiele masking techniek waarbij tactiele gevoeligheid (de reciproke van drempel) aan een onderarm wordt gemeten in aanwezigheid van een vibrerende stimulus (het masker) op een ander deel van het lichaam. Effectieve maskering blijkt uit een toename van de detectiedrempel namelijk een vermindering van de gevoeligheid. De techniek kan worden gebruikt in combinatie met andere manipulaties zoals variërende ledematen stand or beweging om hun effecten op de effectiviteit van maskeren verkennen.
Hier gebruikten we vibrotactiele stimuli als maskering stimulus. Het voordeel hiervan is dat de frequentie en dus de receptor type dat stimuleert kan worden gecontroleerd. De techniek kan worden uitgebreid om te kijken naar de pijn met behulp van elektrische prikkels als de sonde of masker of beide. Ook kan een site worden gebruikt als maskering plaats zodat het onderzoek van acupunctuur plaatsen bijvoorbeeld.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier is een gedetailleerd protocol voor contralaterale tactiele maskeren beschreven en eerder gepubliceerde resultaten met de techniek tactiele detectiedrempels test getoond. Het voordeel van deze methode is dat drempelwaarden worden gemeten met een psychofysisch rigoureuze techniek. De twee alternatieve geforceerde keuze (2AFC) procedure is relatief ongevoelig voor responsbias dus van de effecten van aandacht. De adaptieve procedure trap voor het focussen op het werkelijke drempelwaarde is zeer efficiënt meeste gegeve…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
LRH werd gesteund door de Natuurwetenschappen en Engineering Research Council (NSERC) van Canada. BR werd deels ondersteund vanuit het NSERC CREATE-programma.
Materials
| C-2 tactor | ATAC Technology; Engineering Acoustics, Inc. | http://www.atactech.com/PR_tactors.html | |
| Magic Wand | Hitachi | http://magicwandoriginal.com/magic-wand-original/ | |
| FC5 Foot Pedals | Yamaha Corporation | http://ca.yamaha.com/en/products/music-production/accessories/footpedals/fc5/?mode=model | |
| MATLAB | The Mathworks, Inc. | http://www.mathworks.com/products/matlab/ | |
| Velcro | Velcro Industries B.V. | http://www.velcro.com/ |
References
- von Békésy, G. . Sensory Inhibition. , (1967).
- Uttal, W. R. Inhibitory interaction of responses to electrical stimuli in the fingers. J. Comp. Physiol. Psych. 53 (1), 47-51 (1960).
- Schmid, E. Temporal aspects of cutaneous interaction with two-point electrical stimulation. J. Exp. Psychol. Gen. 61, 400-409 (1961).
- Abramsky, O., Carmon, A., Bentontt, A. L. Masking of and by tactile pressure stimuli. Percept. Psychophys. 10 (5), 353-355 (1971).
- Sherrick, C. E. Effects of double simultaneous stimulation of the skin. Am. J. Psychol. 77, 42-53 (1964).
- Gilson, R. D. Vibrotactile masking: effects of multiple maskers. Percept. Psychophys. 95 (4), 2213-2220 (1969).
- Braun, C., Hess, H., Burkhardt, M., Wühle, A., Preissl, H. The right hand knows what the left hand is feeling. Exp. Brain. Res. 162 (3), 366-373 (2005).
- Tamè, L., Farnè, A., Pavani, F. Spatial coding of touch at the fingers: Insights from double simultaneous stimulation within and between. Neurosci. Lett. 487 (1), 78-82 (2011).
- Tamè, L., Moles, A., Holmes, N. P. Within but not between hands interactions in vibrotactile detection thresholds reflect somatosensory receptive field organization. Front. Psychol. 5, 1-9 (2014).
- Harris, J. A., Diamond, M. E. Ipsilateral and contralateral transfer of tactile learning. Neuroreport. 11 (2), 263-266 (2000).
- Fechner, G. T. . Elemente der Psychophysik . , (1860).
- Watson, A., Pelli, D. QUEST-A Bayesian adaptive psychophysical method. Percept. Psychophys. 33, 113-120 (1983).
- D’Amour, S., Harris, L. R. Contralateral tactile masking between forearms. Exp. Brain. Res. 232 (3), 821-826 (2014).
- D’Amour, S., Harris, L. R. Vibrotactile masking through the body. Exp. Brain. Res. 232 (9), 2859-2863 (2014).
- Gescheider, G. A., Herman, D. D., Phillips, J. N. Criterion shifts in the measurement of tactile masking. Percept. Psychophys. 8, 433-436 (1970).
- Iwamura, Y., Tanaka, M., Iriki, A., Taoka, M., Toda, T. Processing of tactile and kinesthetic signals from bilateral sides of the body in the postcentral gyrus of awake monkeys. Behav. Brain. Res. 135 (1-2), 185-190 (2002).
- Killackey, H. P., Gould, H. J., Cusick, C. G., Pons, T. P., Kaas, J. H. The relation of corpus callosum connections to architectonic fields and body surface maps in sensorimotor cortex of new and old world monkeys. J. Comp. Neurol. 219 (4), 384-419 (1983).
- Reed, J. L., Qi, H. X., Kaas, J. H. Spatiotemporal properties of neuron response suppression in owl monkey primary somatosensory cortex when stimuli are presented to both hands. J. Neurosci. 31 (10), 3589-3601 (2011).
- Hlushchuk, Y., Hari, R. Transient suppression of ipsilateral primary somatosensory cortex during tactile finger stimulation. J. Neurosci. 26 (21), 5819-5824 (2006).
- Nihashi, T., et al. Contralateral and ipsilateral responses in primary somatosensory cortex following electrical median nerve stimulation–an fMRI study. Clin. Neurophysiol. 116 (4), 842-848 (2005).
- Tamè, L., et al. The contribution of primary and secondary somatosensory cortices to the representation of body parts and body sides: an fMRI adaptation study. J. Cognitive. Neurosci. 24 (12), 2306-2320 (2012).
- Tamè, L., Farnè, A., Pavani, F. Vision of the body and the differentiation of perceived body side in touch. Cortex. 49 (5), 1340-1351 (2013).
- Tamè, L., Pavani, F., Papadelis, C., Farnè, A., Braun, C. Early integration of bilateral touch in the primary somatosensory cortex. Hum. Brain. Mapp. 36 (4), 1506-1523 (2015).
- Gilson, R. D. Vibrotactile masking: Some spatial and temporal aspects. Percept. Psychophys. 5 (3), 176-180 (1969).
- Alliusi, E., Morgan, B., Hawkes, G. R. Masking of cutaneous sensations in multiple stimulus presentations. Percept. Motor. Skill. 20, 39-45 (1965).
- Geldard, F. A., Sherrick, C. E. Multiple cutaneous stimulation: The discrimination of vibratory patterns. J. Acoust. Soc. Am. 37, 797-801 (1965).
- Craig, J. C. Vibrotactile loudness addition. Percept. Psychophys. 1, 185-190 (1966).
