Beurteilung der räumlichen lingualen taktilen Empfindlichkeit mit einem Gitterorientierungstest
Summary
Diese Arbeit veranschaulicht ein Standardverfahren und eine Schwellenwertbestimmung durch den R-Index zur Beurteilung der räumlichen lingualen taktilen Empfindlichkeit unter Verwendung eines Gitterorientierungstests.
Abstract
Einzelne Schwellenwerte durch R-Index-Schätzungen werden mit einem Gitterorientierungstest (6 verschiedene Werkzeuge zur Erhöhung der Gitterrostgröße von 0,20-1,25 mm) berechnet, um die räumliche sprachliche taktile Empfindlichkeit zu beurteilen. Während des Experiments werden den Probanden die Augen verbunden und sie werden gebeten, die Ausrichtung des Gitters (entweder horizontal oder vertikal) auf der Zunge anzugeben. Der R-Index basiert auf der Signalerkennungstheorie (SDT) und ist eine geschätzte Wahrscheinlichkeit, einen Zielreiz (das Signal, z. B. die richtige Ausrichtung) im Vergleich zu einem alternativen Reiz (das Rauschen, z. B. die falsche Ausrichtung) korrekt zu identifizieren. Sobald die R-Index-Werte für jedes Subjekt und jede Werkzeugdimension berechnet sind, ist es möglich, den individuellen Schwellenwert abzuleiten, indem die beiden R-Indizes unmittelbar unter und über dem festgelegten Cut-off (typischerweise 75%) basierend auf einseitigen R-Index-kritischen Werten interpoliert werden. Dieses Verfahren kann im medizinischen Bereich hilfreich sein, um den Zusammenhang zwischen oraler tastlicher Empfindlichkeit, Sprachklarheit und Schluckstörungen zu untersuchen, sowie in sensorischen und Verbraucherstudien, um individuelle Variationen in der Texturwahrnehmung, den Ernährungspräferenzen und dem Essverhalten zu untersuchen.
Introduction
Die Textur und das Mundgefühl von Lebensmitteln spielen eine wichtige Rolle bei der Vorliebe1,2,3,4, und während die Forschung Unterschiede in der Texturwahrnehmung aufgrund von Faktoren wie Kauverhalten2,5, Speichelfluss und Zusammensetzung gefunden hat6,7, gibt es nur begrenzte Methoden, um die Variation der oralen taktilen Rezeptoren (Mechanorezeptoren) zu beurteilen. Die Mundhöhle beherbergt verschiedene Arten von Mechanorezeptoren im Mund: Merkel-Rezeptoren, Ruffini-Zylinder und Meissner-Teilchen8. Mechanorezeptoren können in zwei Gruppen eingeteilt werden: langsam anpassend und schnell anpassend. Langsam angepasste Mechanorezeptoren (Ruffini-Zylinder und Merkel-Rezeptoren) erzeugen kontinuierlich Signale, während sie stimuliert werden. Im Gegensatz dazu reagieren sich schnell anpassende Mechanorezeptoren (Meissner-Körperchen) auf den Beginn und das Ende der Stimulation mit einem Signal. Die taktile Schärfe variiert stark über Zungenoberflächen und zwischen Individuen, möglicherweise aufgrund von Unterschieden in der Empfindlichkeit des Mechanorezeptors. Die Lage und die Anzahl der Mechanorezeptoren in der Mundhöhle, die Unterschiede in der räumlichen Anordnung/Dichte der Mechanorezeptoren (räumliche Schärfe) oder die Unterschiede in ihrer Empfindlichkeit bei Aktivierung könnten die Ursache für diese intra- und interindividuelle Variabilität sein. Mehrere Methoden zur Bewertung und zum Screening auf Variation der Mechanorezeptorempfindlichkeit in der Mundhöhle wurden veröffentlicht, darunter von Frey-Filamente9,10, Buchstabenerkennung11,12, Gitterorientierungstests13 und flexibles Elektrodenarray14,15. Der Gitterorientierungstest erfordert, dass quadratische Gitter (Abbildung 1, Abbildung 2) mit unterschiedlichen Rillenbreiten auf die Zunge eines Probanden mit verbundenen Augen gelegt werden. Sie zeigen an, ob die Probanden die Gitter entweder in horizontaler oder vertikaler Ausrichtung wahrnehmen. Antworten werden verwendet, um durchschnittliche Schwellenwerte basierend auf der Fähigkeit des Probanden zu berechnen, die Ausrichtung für die verschiedenen Gittergrößen zu unterscheiden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Es gibt nur wenige gültige Instrumente zur Messung der taktilen Schärfe10,11,13,22. Von Frey-Filamente haben sich als adäquate Methode zur Messung der haut- und oralen tastbaren Schärfe erwiesen10,21,22. Diese Instrumente messen jedoch eine andere Dimension der lingualen taktilen Schärfe als der G…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken allen Teilnehmern, Freiwilligen und anderen an der Studie Beteiligten. Wir danken Sandra Stolzenbach Wæhrens und Wender Bredie (Universität Kopenhagen) für die Gestaltung der Quadrate, die im vorliegenden Gitterausrichtungstest verwendet wurden. Diese Forschung wurde von der Universität Mailand, Piano di sostegno alla ricerca 2018, finanziert.
Materials
| Custom-made squares | University of Reading; University of Copenhagen | Squares of 1 cm2 from polytetrafluoroethylene (PTFE) | |
| Disinfenctant solution (20% sodium hypochlorite) | Amuchina, Angelini S.p.A., Roma, Italy | ||
| Eye masks | Various | ||
| Gloves | Various | ||
| Lab coat | Various | ||
| Plastic cup for drinking water | Various | ||
| Excel | Microsoft |
References
- Guinard, J. X., Mazzucchelli, R. The sensory perception of texture and mouthfeel. Trends in Food Science & Technology. 7 (7), 213-219 (1996).
- Jeltema, M., Beckley, J., Vahalik, J. Food texture assessment and preference based on mouth behavior. Food Quality and Preference. 52, 160-171 (2016).
- Scott, C. L., Downey, R. G. Types of food aversions: animal, vegetable, and texture. The Journal of Psychology. 141 (2), 127-134 (2007).
- Laureati, M., et al. Individual differences in texture preferences among European children: Development and validation of the Child Food Texture Preference Questionnaire (CFTPQ). Food Quality and Preference. 80, 103828 (2020).
- de Lavergne, M. D., Derks, J. A., Ketel, E. C., de Wijk, R. A., Stieger, M. Eating behaviour explains differences between individuals in dynamic texture perception of sausages. Food Quality and Preference. 41, 189-200 (2015).
- Engelen, L., de Wijk, R. A. Oral processing and texture perception. Food Oral Processing: Fundamentals of Eating and Sensory Perception. 8, 157-176 (2012).
- Stokes, J. R., Boehm, M. W., Baier, S. K. Oral processing, texture and mouthfeel: From rheology to tribology and beyond. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 18 (4), 349-359 (2013).
- Engelen, L. Oral receptors. Food Oral Processing: Fundamentals of Eating and Sensory Perception. , 15-38 (2012).
- Yackinous, C., Guinard, J. X. Relation between PROP taster status and fat perception, touch, and olfaction. Physiology & Behavior. 72 (3), 427-437 (2001).
- Etter, N. M., Breen, S. P., Alcala, M. I., Ziegler, G. R., Hayes, J. E. Assessment of midline lingual point-pressure somatosensation using Von Frey hair monofilaments. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (156), (2020).
- Essick, G. K., Chen, C. C., Kelly, D. G. A letter-recognition task to assess lingual tactile acuity. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 57 (11), 1324-1330 (1999).
- Essick, G. K., Chopra, A., Guest, S., McGlone, F. Lingual tactile acuity, taste perception, and the density and diameter of fungiform papillae in female subjects. Physiology & Behavior. 80 (2-3), 289-302 (2003).
- Van Boven, R. W., Johnson, K. O. The limit of tactile spatial resolution in humans: grating orientation discrimination at the lip, tongue, and finger. Neurology. 44 (12), 2361 (1994).
- Moritz, J., Turk, P., Williams, J. D., Stone-Roy, L. M. Perceived intensity and discrimination ability for lingual electrotactile stimulation depends on location and orientation of electrodes. Frontiers in Human Neuroscience. 11, 186 (2017).
- Bach-y-Rita, P., Kaczmarek, K. A., Tyler, M. E., Garcia-Lara, J. Form perception with a 49-point electrotactile stimulus array on the tongue: a technical note. Journal Of Rehabilitation Research and Development. 35, 427-430 (1998).
- O’Mahony, M. Understanding discrimination tests: A user-friendly treatment of response bias, rating and ranking R-index tests and their relationship to signal detection. Journal of Sensory Studies. 7 (1), 1-47 (1992).
- Lee, H. S., Van Hout, D. Quantification of sensory and food quality: The R-index analysis. Journal of Food Science. 74 (6), 57-64 (2009).
- Bi, J., O’Mahony, M. Updated and extended table for testing the significance of the R-index. Journal of Sensory Studies. 22, 713-720 (2007).
- Bertoli, S., et al. Taste sensitivity, nutritional status and metabolic syndrome: Implication in weight loss dietary interventions. World Journal of Diabetes. 5 (5), 717 (2014).
- Robinson, K. M., Klein, B. P., Lee, S. Y. Utilizing the R-index measure for threshold testing in model caffeine solutions. Food Quality and Preference. 16 (4), 283-289 (2005).
- Appiani, M., Rabitti, N. S., Methven, L., Cattaneo, C., Laureati, M. Assessment of lingual tactile sensitivity in children and adults: Methodological suitability and challenges. Foods. 9 (11), 1594 (2020).
- Cattaneo, C., Liu, J., Bech, A. C., Pagliarini, E., Bredie, W. L. Cross-cultural differences in lingual tactile acuity, taste sensitivity phenotypical markers, and preferred oral processing behaviors. Food Quality and Preference. 80, 103803 (2020).
- Abraira, V. E., Ginty, D. D. The sensory neurons of touch. Neuron. 79 (4), 618-639 (2013).
- Johnson, K. O., Phillips, J. R. Tactile spatial resolution. I. Two-point discrimination, gap detection, grating resolution, and letter recognition. Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1177-1192 (1981).
- Phillips, J. R., Johnson, K. O. Tactile spatial resolution. II. Neural representation of bars, edges, and gratings in monkey primary afferents. Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1192-1203 (1981).
