폰 프레이 헤어 모노필라멘트를 이용한 미드라인 언어 포인트-압력 소마토센세이션 평가
Summary
이 작품은 혀 끝의 중간선에 촉각 감각을 평가하는 표준 방법을 설명합니다. 본 프레이 헤어(VFH) 모노필라멘트를 사용하여 이 프로토콜은 경구 점 압력(OPP)에 대한 검출 및 판별 임계값 추정치를 제공합니다.
Abstract
경구 점 압력에 대한 검출 및 차별 임계값 추정치는 Von Frey Hair 모노필라멘트를 사용하여 평가됩니다. 이전에 게시된 프로토콜과 일치하는 임계값 추정값은 3개의 다운/원 업 접근 방식을 사용하는 2-IFC(강제 선택) 패러다임을 사용하여 결정됩니다. 검출 임계값 추정값은 참가자가 압력의 존재를 식별할 수 있는 평균 힘을 결정합니다. 검출 임계값 절차 동안, 참가자는 촉각 시험 자극을 포함하는 두 개의 순차적으로 제시된 관찰 간격 중 어느 것을 선택하도록 지시된다. 참가자가 연속으로 세 가지 올바른 검출을 수행하면 (즉, 3 ‘히트’), 연구원은 다음 낮은 목표 힘 수준으로 자극을 감소. 한 번의 잘못된 감지(‘미스’)를 통해 연구원은 다음 높은 수준으로 전달되는 힘을 증가시킵니다. 이 임계값 추정 접근 방식을 3-다운/1업 적응 형 계단이라고 합니다. Reponses는 종이 투표지에 기록되며 참가자의 예상 임계값은 5번의 반전의 기하학적 평균으로 정의됩니다. 차별 임계값 절차 도중, 참가자는 “더 단단한” 또는 “강한” 압력이 인 2개의 연속적으로 제시된 자극 사이에서 선택을 하도록 요청받습니다. ‘안타’, ‘미스’, 정지 포인트의 동일한 점수가 사용됩니다. 혀 중간선에서 구강 점 압력에 대한 검출 및 차별 테스트를 완료하는 데 약 20 분이 걸립니다. 이러한 상업적으로 이용 가능한 임상 도구를 사용하여, 중간선 혀에 대한 개별 터치 센세이션 프로파일은 상대적으로 시간과 비용 효율적인 수단으로 달성될 수 있다.
Introduction
우리가 먹거나 마실 때마다, 우리는 맛, 냄새 및 질감과 같은 여러 감각 적 지각을 기반으로 음식의 수용성을 결정합니다. 질감은 단순히 음식의 물리적 특성이 아닙니다. 오히려 그것은 입안의 체감각 (압력 및 터치) 시스템과 음식의 상호 작용에서 발생합니다. 맛은 맛, 냄새 및 구강 터치1을포함한 여러 뉴런 입력에서 발생하는 통합 된 지각입니다. 압력과 질감 정보를 포함한 음식 맛에 대한 인식은 식품 선택의 핵심 동인입니다. 상식과 수많은 연구에서 데이터 모두 사람들이 그들이 좋아하는 것을 먹는 것이 좋습니다2. 그러나 실제로, 질감과 음식 선택 사이의 이 관계는 개인이 싫어하는 것을 피하기 때문에 더 미묘합니다3. 음식 선택은 인지 선택과 이전 감각 경험 모두에 기초한 행동입니다. 냄새와 맛의 개체 차이는 만성 식단 선택에 영향을 미치는 지점에 개인에 걸쳐 큰 변화와 섭취 행동에 영향을 미치는 입증 된 능력을 가지고5. 따라서, 두 사람은 같은 음식을 먹을 수 있지만 그 음식의 취향의 정도에 관해서는 그것에 매우 다르게 반응할 수 있습니다. 그러나, 이 음식 선호도가 촉각과 질감 감사를 포함하여 경구 체감각 기능에 있는 개별적인 다름에 의해 좌우되는 정도는, understudys 남아 있습니다. 사실, 구강 점 압력과 질감 지각의 영향과 메커니즘은 다른 구강 감각 시스템에 비해 훨씬 덜 이해됩니다. 최근 데이터는 구강 촉각 감각 능력에 중요한 개인 차이가있을 수 있음을 시사6,7,8. 구강 터치 정보는 내면화되고 성격9에서개별이기 때문에 개인의 선호도를 유도하고 음식 선택에 영향을 줄 수 있습니다.
피부 압을 통한 말초 신경 기능의 측정은 메르켈 세포, 마이스너 코퍼스클, Ruffini corpuscles 및 Pacinian corpuscles를 포함하여 피부에 있는 천천히 그리고 급속하게 적응하는 메카노 수용체의 활성화를 요구합니다 – 천천히 적응하는 메카노 수용체의 높은 표현으로 1 느리게 반응하는 얼굴, 입술 및 경구 점막에 반응하는10. 구강 촉각 감각을 평가하는 한 비교적 시간과 비용 효율적인 수단은 폰 프레이 헤어 (VFH) 모노필라멘트를 사용하여 포인트 압력 평가의 사용을 통해입니다. VFH 모노필라멘트는 몸 전체에 걸쳐 점 압력 검출을 통해 말초 신경 기능을 평가하는 데 널리 사용되지만, 특히 손가락끝, 손 및 피트12,13,14,15,16을포함하는 글래루스(non-hairy) 피부에서 사용된다. 실제로, VFH monofilaments를 가진 시험은 건강한 젊음, 노화 및 무질서한 인구에 있는 입술, 혀 및 보병에 있는 높은 시험 재시험 신뢰성을 보여주었습니다16,17.
구강 점 압력 검출 및 차별을 평가하는 것은 잠재적으로 개인의 개별 구강 터치 프로파일의 전체 평가의 한 부분입니다. 개별 적인 구두 터치 응답의 더 나은 이해 건강 하 고 무질서 한 인구에 음식 선택 환경 설정을 알릴 수 있습니다. 개별 적인 구강 접촉 및 질감 지각의 완전한 평가는 임상의가 건강과 웰빙에 필요한 개별적인 영양 필요를 충족시키기 위하여 전문화한 (부전 실어증) 규정식을 가진 사람들 뿐만 아니라 건강한 노화 성인을 위한 추천을 향상하는 것을 허용할 수 있었습니다. 부전 실어증을 가진 임상 인구를 선택하십시오, 뿐 아니라 일반적으로 노화 성인, 적시하고 안전한 영양을 달성하기 위하여 변경한 음식 질감을 요구할 수 있습니다; 그러나, 이러한 임상 인구는 또한 질감과 입 느낌 환경 설정에 따라 음식을 거부 할 수 있습니다18,19. 음식 선택, 식사 행동 및 식단 준수를 이끄는 식품 선호도를 뒷받침하는 메커니즘을 더 잘 이해하면 시스템 수준과 개별 수준에서 새로운 개입 목표를 제공할 수 있습니다.
이 평가 프로토콜의 목적은 중간 음언에서 검출 및 차별 임계값 추정치를 설정하여 경구 점 압력(OPP) 감도의 개별 차이를 특성화하는 것입니다. 이 프로토콜은 비교적 비용과 시간 효율적인 평가를 완료하기 위해 상용 장치인 Von Frey Hair monofilaments를 사용합니다. Von Frey 머리 monofilaments및 이 프로토콜을 사용하여 경구 점 압력 somatosensation의 정량적인 평가는 최근에 말하기및 음성 무질서에 있는 미래 일의 전주곡으로 입술과 혀의 측쪽 가장자리에 대한 건강한, 젊은 성인17의 코호트에서 믿을 수 있는 것으로 나타났습니다. 그러나, 현재의 프로토콜과 최근의 연구는 맛과 안전하고 효율적인 삼키는20을 위한 식품 조작과의 관여로 인해 중간 혀에 초점을 맞추고 있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이전 연구에서, 연구원은 혀의 주기적인 rewetting 중요 한 단계 는 관찰. 예를 들면, 혀를 정규로 재wet하지 않은 참가자는 가난한 감각 예민함을 보여주었습니다. 최적의 습윤 간격을 체계적으로 결정하려는 시도는 없었지만, 경험에 따르면 실험자들은 참가자들에게 혀를 입으로 다시 가져오거나 작은 물을 한 모금 마시면 몇 번의 시험마다 혀를 다시 데우도록 요청해야 한다고 합니다. Verrillo와 동료에 의하여 일은 진동 성 검출 임계값이 피부 수화에 의해 영향을 받지 않았다는 것을 것을을 발견하더라도, 이 연구 결과는 손, 팔뚝 및 뺨에 완료되었습니다 – 혀23가아닙니다. 혀는 타액에 지속적으로 입욕되기 때문에 젖은 것에서 건조로의 변화는 감각 시력을 바꿀 수 있습니다. 실제로, 노인의 타액 생산과 맛 감상을 평가하는 작업에서 연구자들은 타액 분비 감소와 감칠맛 에 대한 인식 사이의 관계를발견했습니다 24. 언어 수분 이외에도 포인트 압력 감지 및 차별 임계값 추정치의 변화는22세 의 진행 또는 업무에 대한 주의에 영향을 미칠 수 있는 인식25의 변화를 포함한 여러 개별 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 또한, 일부 이전 연구는 흡연자를 제외 하거나 테스트 하기 전에 시간의 기간 동안 흡연을 자제 하는 참가자를 요청26.
사전 경험 제안 참가자는 자신의 입을 열고 혀밖으로 눈을 가리고 하는 산만 발견으로 눈가리개는이 프로토콜에 사용 되지 않았습니다. 프로토콜의 파일럿 테스트에서, 참가자는 자극에 의해 깜짝 놀라게 했다 또는 반복적으로 그들은 집중할 수 없습니다 연구원을 말했다. 따라서 참가자들은 단순히 눈을 감으라는 말을 들었습니다. 참가자가 일련의 자극 프리젠 테이션 중에 눈을 뜨면 그 세트를 반복 할 수 있습니다. 이 분야의 다른 연구는 눈가리개20을사용하기로 결정했습니다. 그러나, 눈가리개를 사용하면 연구11을비교할 때 결과가 크게 바뀌지 않을 수 있습니다.
이 프로토콜의 초기 시험 동안, 연구원은 15.0 g의 천장을 선택했습니다. 사용 가능한 모노필라멘트는 300g까지 올라가지만, 천장은 피부를 손상시킬 위험을 방지하기 위해 선험적으로 선택되었다. 부가적으로, 내부 골격 구조가 없는 혀와 같은 영역을 시험할 때, 15 g 이상의 모노필라멘트의 적용은 주변 위치17에서감각 신경 종말을 활성화시킬 수 있는 전체 혀 근육을 이동하는 것으로 나타났다. 대표적인 데이터 샘플에서, 많은 건강한 젊은 성인들은 0.008 g의 표적 모노필라멘트를 감지할 수 있었다 – 가장 낮은 제조 폰 프레이 헤어 모노필라멘트. 양자택일로, 코셰-보닛 접촉 마취계는 각막의 감도를 측정하기 위하여 이용되었습니다. 이 장치는 0.008 g 미만의 수준에서 테스트 할 수있는 기회를 제공 할 수 있습니다. 그러나 Cochet-Bonnet 장치의 교정및 연구결과 27에서결과를 공유 할 수있는 능력과 관련된 해결되지 않은 질문이 있습니다.
이 프로토콜은 몇 가지 주요 차이점과 Etter와 동료17에 의해 최근 작업에서 적응된다. Etter의 원래 프로토콜에서는 시험 전반에 걸쳐 임계값 추정치가 평균화되지 않았습니다. 이것은 참가자 응답의 가변성 중 일부를 놓쳤을 수 있습니다. 추가적으로, Etter의 원래 프로토콜은 음성 관련 운동을 위해 혀를 사용하는 것에 집중되었고, 따라서 텍스처 감상 및 삼키는28,29에더 중요할 지도 모르다 중간 선 혀 위치 대 혀 끝에 단지 후방에 혀의 혀의 점 압력을 평가했습니다.
이 시험 프로토콜의 미래 응용은 외상, 종양, 또는 포스트 방사선 치료에서 경구 점막에 손상을 가진 사람들뿐만 아니라, 중앙 및 / 또는 말초 신경계 손상의 다양한 개인의 연구를 포함 할 수있다. 예를 들면, 연구원은 최근에 건강한통제30에비교된 치기를 가진 사람들에 있는 경구 부전 실어증을 경험하고 증가한 임계값, 또는 감소된 감각에 있던 개별을 평가했습니다. 추가적으로, Kaplan 및 동료에 의하여 검토 논문에서, 다양한 의학적 이유로 크세로스토미아환자는 매스틱과 삼키기의 변화, 침 유량 감소, 및 경구 점막의 변화31을보고했다. 이러한 변화가 촉각 점 압력 평가에 미치는 영향을 평가하는 미래의 작업은 현장에 도움이 될 것입니다.
마지막으로, 이 프로토콜을 사용하면 각 시험에서 정확한 테스트 위치가 반복되도록 혀에 표시할 필요가 없습니다. 이것은 원래 의료 및 외래 진료소 위치에이 프로토콜의 임상 적용을 증가 하기 위해 수행 되었다. Etter 동료에 의한 신뢰성 테스트는 혀17을표시하지 않고 높은 테스트 재시험 결과를 입증했습니다. 그러나, 산타기울리아나 및동료(26)에의한 최근 연구에서 예시된 바와 같이 일관된 표적 위치를 보장하기 위해 염료를 사용하여 혀를 표시할 수 있다. 혀를 표시 하기 위해 식품 염료를 사용 하 여의 적절 성 테스트 위치 및 연구 질문에 따라 달라질 수 있습니다.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 Orofacial 생리학 및 지각 분석 실험실의 모든 구성원에게 감사하고 싶습니다 (OPPAL; 에터, 디렉터) 및 감각 평가 센터 (헤이즈, 이사), 모두 펜 스테이트에 위치.
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).
