Testing Tactile Maskierung zwischen den Unterarmen
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
Taktile Maskierung ist, wo ein taktiler Reiz an einer Stelle auf dem Körper, um die Wahrnehmung einer Berührung an einer anderen Stelle verändert. Dies ist eine Technik Pionierarbeit von von Bekesy ein Standort-Wechselwirkungen zu offenbaren, insbesondere laterale Hemmung, zwischen den Bereichen der Haut, die auf der Körperoberfläche benachbart sind. Während taktile Maskierungs ausgiebig über die Jahre untersucht wurde, hat sich die Forschung überwiegend ipsilateral taktile Maskierung unter Verwendung elektrischer Stimulation 2, 3, 4 und taktile Stimulation Druck 5, 6 untersucht. Im Gegensatz dazu haben nur wenige Studien bei Gegen taktile Maskierung sah in dem die Maskierung und Sondenorte entfernt werden weit kann. 9, aber diese Studien wurden weitgehend eingeschränkt Blick auf die Hände und Finger 7 – Langstrecken-taktile Maskierungseffekte wurden zwischen spiegelsymmetrisch Punkte auf der Hand und Arm 5, 7 gezeigt, 10, mit umfangreicheren Teilen des ganzen Körpers weitgehend ignoriert. Ein Ziel dieser Langstrecken-Maskierung Experimente ist zu zeigen, wie die Komponenten der Vertretung der Körper im Gehirn funktionell verknüpft werden. Hier wird das Phänomen der Langstrecken-taktilen Maskierung durch Untersuchung untersucht, wie Vibrationen zu einem Unterarm könnte Tastempfinden Schwellen auf der gegenüberliegenden Unterarm beeinflussen. Schwellenwert bezieht sich auf die minimale Stimulus, der erforderlich ist, einen Stimulus zu detektieren. Wir definieren dies als die Intensität, bei der der Stimulus 75% der Zeit erfasst wird. Wir verwendeten eine taktile Maskierungstechnik, bei der taktile Empfindlichkeit (der reziproke Wert threshold) auf einen Unterarm in Gegenwart eines schwingenden Stimulus (die Maske) auf einem anderen Teil des Körpers gemessen. Wirksame Maskierung wird durch eine Erhöhung der Nachweisgrenze, dh einer Verringerung der Empfindlichkeit ergab. Die Technik kann verwendet werden in Verbindung mit weiteren Manipulationen, wie unterschiedlichen Gliedmaßen Position or Bewegung ihre Auswirkungen auf die Wirksamkeit der Maskierung zu erkunden.
Hier haben wir vibrotaktilen Reize als Maskierungs Reiz. Der Vorteil davon ist, dass die Frequenz und damit der Rezeptor-Typ, die es stimuliert gesteuert werden kann. Die Technik könnte erweitert werden, um Schmerzen zu suchen mit Hilfe elektrischer Impulse als Sonde oder Maske oder beides. Außerdem kann jede Website als Maskierungs Website verwendet werden, um die Untersuchung der Akupunktur-Sites zum Beispiel ermöglichen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier wird ein detailliertes Protokoll für Gegen taktile Maskierung wird beschrieben und bisher veröffentlichten Ergebnisse mit Hilfe der Technik taktile Erkennungsschwellen zu testen, werden angezeigt. Der Vorteil dieser Methode ist, dass Schwellen gemessen werden eine psychophysikalisch strengen Technik. Die zwei Alternative gezwungen Wahl (2AFC) Verfahren ist relativ unempfindlich gegenüber Antworttendenz und somit von Aufmerksamkeitseffekten. Die adaptive Treppe Verfahren auf dem tatsächlichen Schwellenwert Honen…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
LRH wurde von der Natur- und Ingenieurwissenschaften Research Council (NSERC) von Kanada unterstützt. SD wurde teilweise von der NSERC CREATE Programm unterstützt.
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).
