בדיקת מישוש מיסוך בין האמות
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
מיסוך משושי המקום שבו גירוי מישוש במקום אחד על הגוף משנה את תפיסת מגע במקום אחר. זוהי טכניקה חלוץ ידי פון Bekesy 1 לחשוף אינטראקציות מיקום, במיוחד עיכוב לרוחב, בין אזורים של עור כי הם סמוכים על פני הגוף. בעוד מיסוך מישוש נחקר בהרחבה במהלך השנים, מחקר בעיקר חקר מיסוך מישוש ipsilateral באמצעות גירוי 2 חשמל, 3, לחץ 4, ו vibrotactile גירוי 5, 6. לעומת זאת, מחקרים מעטים בחנו בהסוואת מישוש נגדית שבו באתרי מיסוך חללית ניתן רחוקות. תופעות מיסוך מישוש ארוך טווח הוכחו בין נקודות-סימטרי מראות על היד והזרוע 5, 7 – 9 אך מחקרים אלה הוגבלו בעיקר מסתכלים על כף היד והאצבעות 7, 10, עם חלקים נרחבים יותר של הגוף כולו שמתעלמים ממנו במידה רבה. מטרה של ניסויי מיסוך ארוך טווח כזו היא כדי לציין כיצד מרכיבים של ייצוג של הגוף במוח עשויים להיות קשור מבחינה תפקודית. כאן, תופעת מיסוך מישוש ארוך טווח היא חקרה על ידי חוקר כיצד רטט להחיל זרוע אחת עשוי להשפיע ספי רגישות מישוש על האמה ההפוכה. סף מתייחס הגירוי הנמוך ביותר הנדרשת כדי לזהות גירוי. אנו מגדירים זה את עוצמת שבו הגירוי מזוהה 75% מהזמן. השתמשנו בטכניקה מיסוך מישוש שבה רגישות מישוש (ההופכי של סף) על זרוע אחת נמדדת בנוכחות גירוי רוטט (המסכה) על חלק אחר של הגוף. מיסוך אפקטיבי מתגלה על ידי גידול כלומר סף זיהוי, ירידה ברגישות. הטכניקה יכולה לשמש בשילוב עם מניפולציות אחרות כגון מיקום איבר משתנים oתנועת r לחקור והשפיעה על האפקטיביות של מיסוך.
כאן השתמשתי גירויי vibrotactile כמו גירוי המיסוך. היתרון של זה הוא כי התדירות, ומכאן סוג קולטן כי זה מגרה ניתן לשלוט. הטכניקה יכולה להתארך עד להסתכל כאב באמצעות גירויים חשמליים כמו החללית או מסכה או שניהם. כמו כן, כל אתר יכול לשמש כאתר מיסוך המאפשר חקירת אתרי דיקור למשל.
Protocol
Representative Results
Discussion
כאן, פרוטוקול מפורט עבור מסוך מישוש נגדי מתואר בעבר תוצאות שפורסם באמצעות טכניקה כדי לבדוק ספי זיהוי משושים מוצגות. היתרון של שיטה זו הוא כי ספי נמדדים באמצעות טכניקה קפדנית psychophysically. הבחירה אילצו שני-אלטרנטיבי (2AFC) ההליך הוא רגיש יחסית הטיית דיווח ולכן מתופעות קשב. ה…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
LRH נתמכה על ידי המועצה למחקר מדעי הטבע וההנדסה (NSERC) של קנדה. SD נתמכה בחלקה מן NSERC ליצור תוכנית.
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).
