Summary

Önkol arasında Test Tactile Maskeleme

Published: February 10, 2016
doi:

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

gövde üzerinde bir yerde bir dokunsal uyaran başka bir yerde bir dokunuş algısını değiştirir nerede dokunsal maskeleme olduğunu. Bu, vücut yüzeyi üzerindeki bitişik deri alanları arasındaki konumu etkileşimleri, özellikle lateral inhibisyonu ortaya von Bekesy 1 öncülük bir tekniktir. Dokunsal maskeleme yıldır yoğun çalışmalar olsa da, araştırma ağırlıklı elektrik stimülasyonu 2, 3, basınç 4, ve vibrotactile stimülasyon 5, 6 kullanarak ipsilateral dokunsal maskeleme araştırmıştır. Buna karşılık, az sayıda çalışma maskeleme ve sonda siteleri uzak kaldırılmış olabilir hangi taraf dokunsal maskeleme baktım. Uzun menzilli dokunsal maskeleme efektleri yandan ayna-simetrik noktaları arasında gösterilen ve kol 5, 7 edilmiştir9 ancak bu çalışmalar büyük ölçüde elleri ve parmakları 7 bakarak sınırlı olmuştur10, tüm vücut daha geniş parçaları ile büyük ölçüde göz ardı ediliyor. Bu tür uzun menzilli maskeleme deneyleri bir amacı beyinde vücudun temsil bileşenleri işlevsel bağlantılı olabilir nasıl göstermektir. Burada, uzun menzilli dokunsal maskeleme olgusu bir önkol uygulanan titreşim karşısında önkol dokunma hassasiyeti eşiklerini nasıl etkileyebileceğine incelenerek araştırılmıştır. Eşik bir uyarıcı tespit etmek için gerekli olan minimum uyarıcı değinmektedir. Bu teşvik zaman% 75 tespit edildiği yoğunluğu olarak tanımlar. Biz bir kol üzerinde el hassasiyeti (eşik karşılıklı) vücudun başka bir kısmına bir titreşimli uyarıcı (maske) mevcudiyetinde ölçüldüğü bir dokunma maskeleme tekniği kullanılır. Etkili maskeleme Algılama Eşiği yani bir artış, duyarlılıkta bir azalma ortaya çıkar. teknik, o değişen bacak pozisyonu olarak diğer manipülasyonlar ile bağlantılı olarak kullanılabilirr hareketi maskeleme etkinliği üzerindeki etkilerini araştırmak için.

Burada maskeleme uyarıcı olarak vibrotactile uyaranlara kullanılır. Bunun avantajı, bu harekete frekansı ve dolayısıyla reseptör tip kontrol edilebilir olmasıdır. teknik probu veya maske ya da her ikisi gibi elektrikli uyaranlara kullanarak ağrı bakmak için uzun olabilir. Ayrıca, herhangi bir yer, örneğin akupunktur sitelerinin soruşturma izin maskeleme alan olarak kullanılabilir.

Protocol

Deneylerin hepsi York Etik Kurulu tarafından onaylanmış ve tüm katılımcıların bilgilendirilmiş onam formları imzaladı. Deneyler Helsinki Antlaşması uyarınca yapıldı. 1. Uyarılar Tactile Algılama uyarıcı 100 milisaniye boyunca 250 Hz titreşim dokunsal uyaranlara teslim bir tactor (1.17 "çapında ve 0.30" kalınlığında) kullanın. Bir amaca tactor kullanarak seyahat miktarına ve uygulanan gerilimi arasındaki doğrusal bir ilişki sağlar…

Representative Results

Verilerin analizi, 13 bildirilmiştir. Ön kol (kontrol durumda ölçülen eşik göre ifade edilir) dokunma duyarlılığı önemli ölçüde ön kol arasında bir karşı maskeleme etkisi gösteren, (eşikleri önemli ölçüde artmıştır) vibrotactile maskeleme stimülasyon karşı taraftaki (Şekil 2A) uygulandığı zaman indirgendi. Maske ve test siteleri geldi zaman etkisi büyük etkisi meydana gelen, maskeleme kolundaki maskeleme uyaranın pozisyon …

Discussion

Burada, karşı dokunsal maskeleme için ayrıntılı bir protokol açıklanan ve dokunsal tespit eşikleri test etmek için bir teknik kullanılarak daha önce yayınlanmış sonuçlar gösterilmektedir. Bu yöntemin avantajı, eşiklerin psychophysically sıkı bir teknik kullanılarak ölçülür olmasıdır. İki alternatif zorunlu seçim (2AFC) işlemi yanıt önyargı nispeten duyarsız ve bu nedenle dikkat etkilerden olduğunu. verilerin çoğu eşik seviyesine yakın uyaran yoğunlukları ile toplanır fiili eş…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

LRH Kanada Doğal Bilimler ve Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) tarafından desteklenmiştir. SD kısmen programı CREATE NSERC desteklenen edildi.

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

  1. von Békésy, G. . Sensory Inhibition. , (1967).
  2. Uttal, W. R. Inhibitory interaction of responses to electrical stimuli in the fingers. J. Comp. Physiol. Psych. 53 (1), 47-51 (1960).
  3. Schmid, E. Temporal aspects of cutaneous interaction with two-point electrical stimulation. J. Exp. Psychol. Gen. 61, 400-409 (1961).
  4. Abramsky, O., Carmon, A., Bentontt, A. L. Masking of and by tactile pressure stimuli. Percept. Psychophys. 10 (5), 353-355 (1971).
  5. Sherrick, C. E. Effects of double simultaneous stimulation of the skin. Am. J. Psychol. 77, 42-53 (1964).
  6. Gilson, R. D. Vibrotactile masking: effects of multiple maskers. Percept. Psychophys. 95 (4), 2213-2220 (1969).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Harris, J. A., Diamond, M. E. Ipsilateral and contralateral transfer of tactile learning. Neuroreport. 11 (2), 263-266 (2000).
  11. Fechner, G. T. . Elemente der Psychophysik . , (1860).
  12. Watson, A., Pelli, D. QUEST-A Bayesian adaptive psychophysical method. Percept. Psychophys. 33, 113-120 (1983).
  13. D’Amour, S., Harris, L. R. Contralateral tactile masking between forearms. Exp. Brain. Res. 232 (3), 821-826 (2014).
  14. D’Amour, S., Harris, L. R. Vibrotactile masking through the body. Exp. Brain. Res. 232 (9), 2859-2863 (2014).
  15. Gescheider, G. A., Herman, D. D., Phillips, J. N. Criterion shifts in the measurement of tactile masking. Percept. Psychophys. 8, 433-436 (1970).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Hlushchuk, Y., Hari, R. Transient suppression of ipsilateral primary somatosensory cortex during tactile finger stimulation. J. Neurosci. 26 (21), 5819-5824 (2006).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. Gilson, R. D. Vibrotactile masking: Some spatial and temporal aspects. Percept. Psychophys. 5 (3), 176-180 (1969).
  25. Alliusi, E., Morgan, B., Hawkes, G. R. Masking of cutaneous sensations in multiple stimulus presentations. Percept. Motor. Skill. 20, 39-45 (1965).
  26. Geldard, F. A., Sherrick, C. E. Multiple cutaneous stimulation: The discrimination of vibratory patterns. J. Acoust. Soc. Am. 37, 797-801 (1965).
  27. Craig, J. C. Vibrotactile loudness addition. Percept. Psychophys. 1, 185-190 (1966).

Play Video

Cite This Article
D’Amour, S., Harris, L. R. Testing Tactile Masking between the Forearms. J. Vis. Exp. (108), e53733, doi:10.3791/53733 (2016).

View Video