Summary
Biz yüz kas aktivitesi deneyimli ve gözlenen dokunsal uyarım yüz Elektromiyografi kullanarak yanıt olarak değerlendirmek için bir protokol tanımlamak.
Abstract
"Duygusal" dokunmatik ayrımcı dokunmatik farklı bir şekilde işlenecek ve C-dokunsal (CT) afferent liflerinin aktivasyonu dahil etmek inanılıyor. En iyi şekilde CT lifleri etkinleştirir dokunmatik sürekli olarak hedonically hoş derecelendirilmiştir. Engelliler sosyal-duygusal işleyişi ile hasta gruplarının da düzensiz duygusal dokunmatik oy göstermek. Ancak, dokunmatik kendi kendine bildirilen puana güvenerek hatırlama önyargı ve iletişim engelleri de dahil olmak üzere birçok sınırlamalar vardır. Burada, biz duygusal yanıt-e doğru kendi kendine rapor derecelendirme güvenilmesi kaçınmanızı sağlar yüz Elektromiyografi (EMG) üzerinden dokunmak çalışmaya bir metodolojik yaklaşım tarif. Yüz EMG objektif, kantitatif ve yüz kas aktivitesi duygusal tepkiler gösterge ölçmek için non-invaziv yöntem var. Yanıt-e doğru sözlü iletişim için gerek kalmadan sağlıklı ve sabırlı nüfus arasında tespit edilebilir. Burada, o CT en uygun ve uygun olmayan dokunmatik gösteren iki ayrı veri kümeleri farklı yüz kas reaksiyonları temin sağlamak. Ayrıca, yüz EMG yanıt-e doğru uyarıcı yöntemleri, örneğin dokunsal (deneyimli dokunma) ve visual (gözlenen dokunma) arasında tutarlıdır. Son olarak, yüz EMG zamansal çözünürlük Bu sözlü raporlama anlayis timescales üzerinde yanıt algılayabilir. Birlikte, bizim veri yüz EMG kullanmak için uygun bir metodoloji ek veya bazı durumlarda, ayağını kaydırmak, kullanılan duygusal dokunsal araştırmada önlemleri mevcut olduğunu göstermektedir.
Introduction
C dokunsal (CT) afferents dokunma, dokunma Aβ lifleri1,2yolu ile işlenen discriminative açıdan ayırt duygusal bileşeni iletmek için önerilir. Duygusal dokunmatik CT-aracılı sosyal affiliative davranışlar3"sosyal bir organ olarak cilt" hipotez4' e lider, önemli bir rol oynamaktadır inanılıyor. Fiziksel5,6, gelişimsel7ve psikiyatrik8,9 faktörler CT-aracılı dokunmatik işleme etkisi altına alabiliyor. Böylece, CT ilgili dokunmatik duygusal tepkileri ölçmek için objektif bir ölçü oluşturma nüfus arasında karşılaştırmalar için izin vermek için önemlidir.
Son yıllarda, CT afferents özellikleri ile ilgili fazla içgörü kazanmıştır. Bu unmyelinated afferents bir ters U şeklinde atış sıklığı, 1-10 cm hızları göstermek/s ("CT-en iyi") en büyük frekans ve büyük alabilme ("hızlı uygun olmayan") veya daha az ("uygun olmayan yavaş") hızları alabilme azaltılmış 10atış. Atış frekans CT dokunmatik "hoşluk", kendi kendine bildirilen derecelendirme ile benzer bir ters U şeklinde eğri hoşluk derecelendirme10üreten karşılıklı olarak ilişkilendirir. Ayrıca, CT-afferents da en sağlam cilt sıcaklığı11yakın uyaranlara yanıt. Bu iplikler de farklı iletim hızları gösterir. Unmyelinated CT afferents daha yavaş2 ve böylece korteks afferent girişine voleybolu zamansal bir gecikme daha hızlı, myelinated Aβ lifleri1,12hıza göre gösterir. Duygusal ve discriminative touch da sinirsel bir düzeyde ayrılır. Her iki tip dokunmatik somatosensor alanlarda örtüşen etkinleştirmek, duygusal dokunmatik sensorimotor alanları13,14,15 discriminative dokunmatik etkinleştirir ise posterior Insula etkinleştirmek daha muhtemeldir , 16. bu harekete geçirmek belgili tanımlık değmek veya doğrudan deneyimli sadece17duygusal touch sadece bir "tabandan tavana" süreci CT afferents fiziksel etkinleştirme tarafından tahrik değil, ama aynı zamanda içerir düşündüren, gözlenen tutarlı kalıptır " yukarıdan aşağıya"entegrasyon multimodal duyusal işleme.
Hangi CT işleme eksik veya aksi takdirde atipik olduğu durumlarda da bu afferents fonksiyonel önemini içgörü sağlamıştır. Sinir büyüme faktörü β gen etkileyen kalıtsal bir mutasyon ile benzersiz bir hasta grubu içinde ince ve unmyelinated sinir lifleri, CT afferents de dahil olmak üzere yoğunluğundaki azalma var. Sağlıklı kontrol, CT-optimum hızları bu hastalar rapor dokunarak daha az hoş5olarak karşılaştırıldığında. Converse senaryo da doğrudur; myelinated Aβ lifleri eksikliği hastalarda zayıf hissi keyifli dokunmatik hala bozulmamış CT afferents6tarafından taşınan korumak edebiliyoruz. Anormal duygusal dokunmatik işleme, CT-afferents fiziksel değişimler örneklerine sadece sınırlı değildir. Hasta ve sağlıklı nüfus arasında o otistik özelliklerin spektrumda yüksek dokunmatik8azaltılmış hoşluk derecelendirme bildirdi. Psikiyatrik hastalar da çocukluk kötü muamele en tutarlı Öngördürücüleri biri olarak dysregulated duygusal dokunmatik farkındalık8öyküsü olan duygusal Touch, azaltılmış hedonic derecelendirme göstermektedir. Anoreksiya Nervoza duygusal dokunmatik CT tabanlı sisteminde bozukluk da bildirilen9olmuştur. Böylece, hem fiziksel hem de psikolojik faktörler duygusal dokunmatik işleme etkileyebilir ve bu nedenle, tüm bireyler için adil ve benzer bir şekilde uygulanabilir metodolojileri kurmak için zorunludur.
Normo tipik anlayışlar ve dysregulated duygusal işleme fırsatı, birçok hasta gruplarının daha ayrıntılı bir resim sağlamak için. Ancak, bir potansiyel duygusal touch araştırma kendi kendine bildirilen derecelendirme gerekliliğini kısıtlamasıdır. Zaman zaman, güvenilmez18 ve önyargı19hatırlamak konu kendi kendine rapor olabilir. Sorular kendi kendine rapor, psikolojik olarak geçerli ayarı yanıt ekolojik geçerliliğini sınırlama ve geçici izale onları--dan deneyim20katılımcı kaldırabilirsiniz. Ayrıca, kendi kendine rapor dil ve semantik, kültürler arası yapım ve zorlu gelişimsel olarak çeşitli (örneğin bebek ve yürümeye başlayan çocuk yaşlı bireylerin) karşılaştırma sağlam bir anlayışa dayanır. Örneğin, bir otizm spektrum Tanı ile bireyler sık21dokunmak farklı davranış yanıtları göstermek ama22sözlü iletişim güçlükleri de içerebilir. Böylece, kendi kendine rapor bir güven engelleyecek dokunmak yanıt ölçmek için non-invaziv yöntemler bulmak, en azından, duygusal Touch ve sosyal işleme bozukluk çoğu, yeni anlayışlar, mekanizmaları daha iyi anlamak için tercüme hasta nüfus.
Yüz Elektromiyografi (EMG) objektif dokunmak duygusal yanıtları değerlendirmek için uygun bir aday var. Bu görsel23, görsel-işitsel24, koku25ve tat26 uyaranlara değerlik özel tepkileri ölçmek için kullanılmıştır. Yüz EMG yüz27ile uygun yüzey elektrotlar oluşan güvenli ve non-invaziv bir yöntemdir. Bu yüzey elektrotlar kayıt yüz kas aktivitesi sürekli olarak içinde gerçek-zaman zaman ölçek duyarlılık milisaniye onlarca ile. Özel ilgi kaş yariklar etkinleştirilir ve bir gülümseme sırasında rahatlatır oluklu supercilii ("Buruşturucu") olduğunu. Sonuç olarak, oluklu aktivite olumsuz uyaranlara karşı artan tepki ile duygusal değerlik doğrusal bir ilişki ve etkinlik yanıt olumlu uyaranlara28azalmıştır. Buna ek olarak, zygomaticus büyük bir gülümseme içine ağız Yüksel köşelerini olarak aktive kas ("elmacık") olduğunu. Elmacık "J şeklinde" harekete geçirmek desen olumlu uyaranlara en büyük yanıt alabilme ve nötr uyaran28daha büyük bir yanıt alabilme en olumsuz uyaranlara ile görüntüler. Bilinçli farkındalık dışında veya zaman bireyler açıkça kendi reaksiyonlar29,30bastırmak için çalışıyoruz uyaranlara görüntülendiğinde bu kaslar yüz EMG kayıtları bile görülebilmektedir. Önemlisi, yüz EMG tek başına veya kendi kendine rapor derecelendirme veya diğer fizyolojik kayıtları ile birlikte kullanılabilir. Böylece, dokunsal uyarım31,32duygusal tepkileri değerlendirmek için ideal bir metodoloji olmuştur.
Özetle, yüz EMG nasıl CT en iyi dokunsal uyarım yüz kas aktivitesi duygusal yanıt potansiyel bir göstergesi olarak etkilediği belirlemek için kendi kendine rapor derecelendirme ile kombine edilebilir. Bir yararlanabilir CT en uygun ve uygun olmayan hızları dokunmatik uygulamak için CTs hızı bağımlı atış sıklığı ve CT-zengin kol ve putatively CT-eksik hem de dokunmatik yöneticilerini palm. Karşılaştırmalar modaliteleri dokunmak duygusal yanıt doğrudan stimülasyon gerektiren veya sadece gözlem, duyusal yöntemleri arasında paylaşılan işleme düşündüren yoluyla elde edildi olup olmadığını belirlemek için yapılabilir. Son olarak, duygusal tepkileri duygusal touch, araştırmacılar can çalışma o zaman nasıl duygusal dokunmatik keşfetmek için uygun bir metodoloji yüz EMG kurulması üzerine işleme çeşitli müdahaleler (örneğin, ilaç idaresi; stres maruz tarafından etkilenebilir ), nasıl bu geliştirme7değişiklikleri, nasıl o interactants33ilişki tarafından etkilenir ve dysregulated klinik nüfus8olup.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Bu iletişim kuralı Mayo ve ark.31 (deney 1) ve Ree vd.32 (deney 2) temel alır. Etik onay bölgesel etik inceleme kurulu, Linköping, İsveç (deney 1) ve Psikoloji Bölümü, Oslo Üniversitesi, Norveç (deney 2) itibariyle yerel etik kurul tarafından verildi.
1. katılımcı tarama ve hazırlık
- Dokunsal ya da düzeltilmeyen görsel bozuklukları eksikliği ve belirli bir hasta nüfus işe sürece herhangi bir nörolojik ya da psikolojik bozukluk, ücretsiz katılımcılar askere.
- Katılımcı görev yönergelerini tam olarak anlamadan olduğundan emin olun (örneğin, görevleri yönetilir dilde akıcı).
- Birden fazla görev (deneyimli, gözlenen), dahil olmak üzere sağlamak Eğer bu görev sırası boyunca katılımcılar, cinsiyet, yaş veya diğer ayırt edici faktörler için stratifying karşı dengeli.
2. bir çekim gücü ve görev İnşaat
Not: Deneysel tasarım için bkz: Tablo 1 .
-
Deneyimli dokunmatik görev (deneyler 1 ve 2)
- Öyle ki bir temel süre oluşur, yönetim dokunma ve kendi kendini değerlendirmesi, tüm jittered ITIS tarafından ayrılmış rapor denemeler oluşturun.
- Satır taban çizgisi süreleri boş bir ekran, çapraz fiksasyon veya nötr diğer sahne dokunsal uyarım önce oluşur.
- Dokunsal uyarım ardından kısa bir (örneğin 1-2 s) tarafından ITI, sonra kendi kendine rapor derecelendirme elde edilir.
- Jittered arası deneme aralığı (ITI; örneğin 6-7 s) kas aktivitesi sonraki duruşma başlamadan önce temel seviyelere dönmek izin vermek için kendi kendine rapor derecelendirme izler.
- Her iki ses (deney 131) kullanın veya bu dokunmatik emin olmak için görsel (deney 232) ipuçları uygun hızda teslim edilir.
- Sesli işaretleri kullanmak için ipuçları bir metronom kullanılarak stimülasyon hızı izlemek için deneyci tarafından giyilen kulaklık teslim olması. Hızları farklı sahaları (veya diğer ayırt edici ses işaret, örneğin, "10 cm/s" söyleyerek bir işaret) tonlarını kullanarak ayırt stimülasyon cues koyun.
- Görsel ipuçları kullanmak için yalnızca içinde görüş-in deneyci tablet ipuçları görüntüler. Hareketli bir bar hız, dokunmatik yönetiminin izlemek için kullanın.
- Çalışmada, dokunma emin olmak için uygulama başlangıcı öncesinde uygun hız ve tutarlı bir basınç teslim edilir. Bunu yapmak için Katılımcı olarak benzer bir şekilde Ölçekle darbeleri uygulayın. Ölçek okuma boyunca basınç değişiklikleri yönetim dokunursan belirlemek için kullanılır. Örneğin, 0,4 N baskısı ölçekte 40 g olarak okurdu.
- Öyle ki bir temel süre oluşur, yönetim dokunma ve kendi kendini değerlendirmesi, tüm jittered ITIS tarafından ayrılmış rapor denemeler oluşturun.
-
Gözlenen dokunmatik görev (deney 1)
- Dokunma yönetim videoları hızı ne olursa olsun benzer uzunlukta olduğundan emin olun.
- Her iki CT-optimum içerir (1-10 cm/s) ve uygun olmayan (1 cm/s veya 10'dan fazla cm/s den az) hızları.
- Denemeler bir fiksasyon çapraz veya video tarafından takip diğer tarafsız koşulu ile başlayın.
Not: Videolar CT-zengin tüylü deri (kol), tüysüz cilt (palm) CT eksik ve dokunmatik sahte bir ahşap kol için (Res. 2; bkz: tamamlayıcı videolar) teslim edilir bir sigara-sosyal durumu teslim dokunmatik içerir.- Sonra bir 1-2 s ITI, kendi kendine rapor almak.
- Derecelendirme takip başka bir 6-7 ITI EMG etkinliği satır taban çizgisine dönmek izin vermek için bir sonraki duruşma öncesinde izin.
- Dokunma yönetim videoları hızı ne olursa olsun benzer uzunlukta olduğundan emin olun.
3. yüz Elektromiyografi
-
Veri toplama ve yönergeleri (önceki iletişim kuralları27,34üzerinde dayalı) süzme
- Yazılım gerçek zamanlı veya çevrimdışı filtre uygulama adımları uygulamak için kullanın. Tipik filtreleme adımlar bir tarak bandı son süzgeci, süzgeç dışarı potansiyel gürültü AC güç (50/60 Hz), ardından da yumuşatma ve düzeltme içerir.
Not: İlk temel filtre uygulama adımları EMG amplifikatörler üzerinde (örneğin, yüksek geçiren Filtre 10 Hz) ve 500 Hz veya 1000 Hz düşük geçiş filtresi ayarlanmış olabilir.
- Yazılım gerçek zamanlı veya çevrimdışı filtre uygulama adımları uygulamak için kullanın. Tipik filtreleme adımlar bir tarak bandı son süzgeci, süzgeç dışarı potansiyel gürültü AC güç (50/60 Hz), ardından da yumuşatma ve düzeltme içerir.
-
(Önceki iletişim kuralları27,34üzerinde tabanlı) elektrot uygulama
- Başvuru süreci katılımcıya kısaca açıklayın. Kullanım nötr ("algılayıcı") yerine, potansiyel olarak anksiyete-çağrıştıran kelime ("elektrot")34.
- Katılımcılar sensörler amacı ile ilgili söylemek hangi bilgileri karar.
Not: Mevcut çalışmalarda katılımcıların sensörler kas ölçmek ve aktivite oturum sırasında ter söylendi.
- Katılımcılar sensörler amacı ile ilgili söylemek hangi bilgileri karar.
- Katılımcıların cilt elektrot uygulamadan önce temiz.
- Su sensörler uygulanacağı alanları temiz silmek için kullanın.
- Hafifçe aynı alanlarda aşındırmak için bir EXFOLIANT fırçalayın kullanın. Küçük tahriş oluşma olasılığı olmasına rağmen büyük cilt tahrişi önlemek için dikkatli olun.
- Elektrot çiftleri iki 4 mm korumalı bipolar kayıt elektrotları ve bir monopolar referans elektrot karakterlerinden oluşan kullanın.
- Öyle ki onlar cilde uygun yapıştırıcı yaka elektrotlar için geçerlidir.
- Bir kez yaka elektrotlar dış halka uygun, sensörler hava kabarcıklarının oluşumunu önlemek için dikkat çekici bir iletken elektrot jel ile doldurun.
- Elektrot çiftleri paralel olarak faiz ve dik muscle(s) gürültü, diğer kaslar34gibi potansiyel kaynakları yerleştirin.
- Buruşturucu: kaş gözün iç köşesine erişir hayali bir dikey çizgi boyunca hemen üstüne bir elektrot yapıştırmayın. Yanal ve biraz daha üstün ilk, ikinci elektrot 1 cm yer kaş kenarına.
- Elmacık: ilk sensör midway üst bağlanır hayali bir çizgi boyunca yer kulak (kulak buluştuğu kafatası) ve ağız köşesinde. İkinci elektrot 1 cm medial (doğru ağız) yerleştirin. Aloha kas önlemek için dikkat ediniz.
- Bir 8 mm korumasız, monopolar kayıt elektrot bir referans elektrot kullanın. Alın, eşit uzaklıkta (üstte) iç kaşları ve (aşağıda) saç çizgisi ortasında elektrot yerleştirin.
- Öyle ki vizyon engel değil teller yerleştirilir bu elektrot sağlamak. Uzun süreli bağlılık cilt ve gürültü/eserler kordon hareketi nedeniyle azaltmak için elektrot sağlamak için tıbbi bant kullanın.
- Elektrot uygulama bir empedans İzleyicisi ile kalitesini belirlemek. Kabul edilebilir empedans seviyeleri 20 kΩ vardır. Elektrotlar uygun empedans düzeyleri ulaşmak için yeniden geçerli gerekiyorsa, elektrotlar temiz bir çift kullanın.
- Başvuru süreci katılımcıya kısaca açıklayın. Kullanım nötr ("algılayıcı") yerine, potansiyel olarak anksiyete-çağrıştıran kelime ("elektrot")34.
4. görev yordamı
-
Emir
- Aşağıdaki sensör uygulama, tam görevler. Birden fazla görev kullanıyorsanız, sipariş katılımcılar arasında dengelemek.
- Katılımcılar rahatça hareket eserler34tanıştırabilir miyim yabancı hareketi en aza indirmek için yerleştirildiğinden emin olun.
-
Deneyimli dokunmatik görev
- Rahatça dinleniyor (örneğin, bir yastık üzerinde) yanal, be-dokundu kol genişletilmiş ile katılımcılar bilgisayar önünde koltuk.
Not: Bu kendi kendine bildirilen reytingler için EMG sinyal olası hareket aktarımında en aza indirmek için kullanılıyor değil kol dokunmatik uygulamak için tavsiye edilir. - Katılımcıdan kol görünümünü bir perde ayırıcı31 veya lateral vizyon (şekil 132) 35tıkamanın gözlük kullanarak doldurmak.
- Belgili tanımlık değmek onları nasıl hissettiriyor üzerinde odaklanmak için Katılımcı talimat.
- CT yorgunluk36önlemek için dokunmatik konumu değişir.
- Touch kol (ve palmiye) işaretlenmiş belirlenmiş bölümler için uygulanan bir 75 mm keçi saç fırçası kullanarak yönetin. Alternatif olarak, touch bir kuvvet kontrollü robot37kullanarak uygulayın.
- Örneğin, geri ve ileri tutarlı dokunma yönetim yön, kullanın (distal-için-proksimal, sonra proksimal distal için) veya tek yön (proksimal-için-distal sadece)
- Rahatça dinleniyor (örneğin, bir yastık üzerinde) yanal, be-dokundu kol genişletilmiş ile katılımcılar bilgisayar önünde koltuk.
-
Gözlenen dokunmatik görev
- Koltuk katılımcı videoları görüntüler bilgisayar önünde.
- Katılımcı onlar nasıl video onlara hissediyorum yaptı oranı olacak talimat.
- Katılımcı deneyci34görünümü dışında olduğundan emin olun.
5. veri temizleme ve analiz
-
Ortalama EMG harekete geçirmek belirli dokunma uyarıcı tipi değerlendirmek için yukarıdaki temel dokunmatik uyarana tepki Yani karşılaştırmak [demek etkinleştirme sırasında 6 s değmek stimülasyon] - [etkinleştirme sırasında 1 s prestimulus "temel" demek] tarafından önerilen Fridlund ve Cacioppo34.
- Her biri için ortalama yanıt touch uyarıcı türü (CT-optimal, uygun olmayan ve uygun olması durumunda, her konum (kol/palm).
- Bunu her kas (oluklu, elmacık) ve derecelendirme (hoşluk, yoğunluk) ayrı ayrı kendi rapor.
- Daha hassas bir zaman ders almak için ortalama EMG etkinleştirme sırasında küçük zaman aralıkları (örneğin, 700 ms; bkz: şekil 532) hesaplamak için. Aynı 1 s satır taban çizgisinden taban çizgisi EMG aktivite kaldırmak için tüm aralıkları çıkarma.
Not: Önce analiz, bu verilerin el ile manipülasyonun activations34ile deneme ortadan kaldırmak için koşullar dokunmak kör raters tarafından kontrol için tavsiye edilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
CT-en iyi dokunmatik hızlı uygun olmayan dokunmak modaliteleri ile karşılaştırıldığında farklı EMG yanıt aydınlığa çıkartıyor.
Olup olmadığını fark EMG reaktivite yanıt CT en uygun olarak tespit edilemedi ele ilk deneme (3 cm/s) ve doğrudan deneyimli (şekil 3) ya da sadece gözlenen (Şekil 2 hızlı uygun olmayan (30 cm/s) dokunsal uyarım ve şekil 3)31.
Deneyimli CT en iyi dokunmatik olarak daha uygun olmayan dokunmatik daha hoş puanlarına göre (F(1,28) 32,2; = p < 0,001; Şekil 3 A) dokunmatik konumdan bağımsız olarak (p 0.063; = hız x konumu: p = 0,32). Benzer şekilde, gözlenen CT en iyi dokunmatik dekor daha hoş olarak uygun olmayan dokunma (hız touch: F(1,28) 47.5; = p < 0,001; türü touch: F(2.56) 6,09, p = 0,004; = türü x hız etkileşim F(2.56) 5.87, p = 0,005 =). Kol için CT en iyi dokunmatik Dokunmatik palm için daha hoş olarak puanlarına göre (p 0.024 =) ve sosyal touch (örneğin, dokunmatik ahşap kol için; p = 0.001). Hızlı uygun olmayan dokunmatik her zaman dekor daha yoğun (şekil 3B), belgili tanımlık değmek deneyimli ne olursa olsun (hız touch: F(1,28) 34.3, p < 0,001 =; konum touch: p 0,28; = hız x konumu etkileşim: p 0.64 =) veya gözlenen (hız touch: F(1,28) 35.1, p < 0,001 =; türü touch: p 0,40; = hız x türü etkileşim: p = 0.39).
Deneyimli hızlı, uygun olmayan dokunmatik CT-afferents alımı sırasında CT en iyi dokunmatik tarafından hafifletilmiş sağlam Buruşturucu reaktivite elde edildi (dokunmatik hız etkisi: F(1,28) 4,84, p = 0.036; = dokunmatik konumu etkisini: p = 0,93; hız x konumu etkileşim değmek: p 0,42; = Şekil 3 C). Buruşturucu yanıt önemli ölçüde farklılık CT en uygun ve uygun olmayan dokunmatik Dokunmatik kolu için arasında (p = 0.050) ama tek eğilim düzey etkileri palmiye dokunmak için görüldü (p 0.092 =). Dokunmatik hız ana etkisi oldu (p 0,11 =) veya türü (p 0,79 =) üzerinde gözlenen dokunmaya Buruşturucu reaktivite vardı ama bir dokunmatik hız x türü etkileşim (F(2.56) 3.80, p = 0.028 =). Öğleden hoc testleri ortaya hızlı uygun olmayan dokunmatik özellikle için video kol dokunma CT en iyi dokunmatik daha büyük Buruşturucu reaktivite elde edildi (p 0,007 =), ama palm için dokunma (p = 0.13) veya sosyal touch (p = 0,25). elmacık etkinliği değil önemli ölçüde etkilenen deneyimli dokunarak (dokunmatik hız etkisi: p = 0,15; dokunma tipi etkisi: p 0.73 =; hız x türü etkileşim değmek: p 0.63; = Şekil 3 D), ne de gözlenen dokunmatik (dokunmatik hız temel etkisi: p 0,37; = dokunma tipi temel etkisi: p = 0,84; hız x türü etkileşim değmek: p 0,23 =).
CT-en iyi dokunmatik EMG yanıt yavaş uygun olmayan touch farklı ortaya çıkarır.
Olup olmadığı değerlendirilir deney 2 yavaş uygun olmayan (0,3 cm/s) benzer yanıt hızlı uygun olmayan (30 cm/s)32temin. Yavaş uygun olmayan dokunmatik daha az hoş (şekil 4A) olarak ve daha az yoğun (şekil 4B) CT en iyi dokunmatik daha yazdı bulduk. Benzer hızlı uygun olmayan dokunmatik, yavaş uygun olmayan dokunmatik elde edildi sağlam oluklu activitythat zayıflatılmış CT en iyi dokunmatik tarafından (dokunmatik hız etkisi: F(1,83) 9.723, p = 0,002; = Şekil 4 C). dokunma elmacık aktivite üzerinde etkisi oldu (p = 0,35; Şekil 4 D).
Biz sonraki zamanlı Kurs EMG tepkilerin değerlendirildi. İlk 700 ms sırasında bir pencere putatively CT giriş, ücretsiz Buruşturucu reaktivite hiçbir fark vardı (-0.031 ± 0,06 µV ve-0.017 ± 0,49 µV, pBon 0,98; = Şekil 5 A). ancak, önümüzdeki 5.6 s, oluklu reaktivite yanıt olarak CT en iyi dokunmatik yanıt olarak uygun olmayan dokunmatik yavaş yavaş yavaş artmış, ancak yavaş yavaş azaldı: 2 aralığında Buruşturucu reaktivite CT için marjinal alt uygun olmayan dokunmatik daha en iyi dokunmatik (pBon 0.071 =). 3, 5, 6, 7 ve 8 aralıkları sırasında Buruşturucu reaktivite CT en iyi dokunmatik sırasında uygun olmayan dokunmatik (pBon < 0.034; sırasında önemli ölçüde daha düşük Şekil 5 A). bu desen yok oldu elmacık reaktivite analizi (p = 0.83; Şekil 5 B).
Resim 1 : Deneyimli Touch görev için deneysel kurulum örneği. Onların kol genişletilmiş yanal, rahat bir yastık üzerinde dinlenme ile katılımcı bilgisayar önünde koltuk. Kendi kendine rapor derecelendirme elde etme, EMG sinyal bulaşıcı üzerinden potansiyel hareketi eserler önlemek için derecelendirme sağlamak için kullanılmaz kol dokunmatik uygulamak için önerilir. Kol katılımcı35,39, yukarıdaki gibi özelleştirilmiş gözlük veya perde ayırıcı kullanarak görünümden tıkandı. Bu rakam Ree vd.32adapteBu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2 : Örnek gözlenen dokunma görevde kullanılan dokunmatik uyaranların. Gözlenen dokunma görevde 6 s videolar(a)CT-zengin kol, (B) CT-eksik palmiye ve (C) sosyal dokunmatik bir ahşap kol dokunma bulunuyordu. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3 : CT en iyi dokunmatik aydınlığa çıkartıyor hızlı uygun olmayan dokunmak modaliteleri ile karşılaştırıldığında farklı yanıt. (A)CT en iyi dokunmatik (3 cm/s) sürekli olarak derecelendirilmiştir daha hızlı uygun olmayan dokunmatik (30 cm/s) daha hoş olarak her iki görevleri arasında. Deneyimli dokunmatik derecelendirilmiştir olarak en keyifli, dokunmatik, sonra sosyal dokunmatik gözlenen sosyal (kol, palm) tarafından takip (örneğin bir ahşap kol dokunmatik). (B) CT-en iyi dokunmatik (3 cm/s) daha az yoğun üzerinden modaliteleri modalitesi veya sosyal içeriği ne olursa olsun derecelendirilmiştir. (C) hızlı uygun olmayan dokunmatik (30 cm/s) daha fazla Buruşturucu reaktivite CT en iyi dokunmatik (3 cm/s) daha ortaya çıkarır. Bu fark en sağlam CT-zengin kol dokunmak için. (D) CT en iyi dokunmatik (3 cm/s) bunun herhangi bir yöntemi veya konumu açısından önemi bulmuyor ama elmacık reaktivite, marjinal artırır. Ve hatalar çubuklarından ortalama ve standart hata ortalamaya temsil eder; hızp < 0,05 etkisi. Bu rakam Mayo ve ark.31adapteBu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4 : CT en iyi dokunmatik (3 cm/s) ortaya çıkarır yavaş uygun olmayan dokunmatik (0,3 cm/s) ile karşılaştırıldığında farklı yanıt. (A)CT en iyi dokunmatik (3 cm/s) daha yavaş uygun olmayan dokunmatik (0,3 cm/s) daha hoş olarak derecelendirilmiştir. (B) CT en iyi dokunmatik (3 cm/s) daha yavaş uygun olmayan dokunmatik (0,3 cm/s) daha yoğun olarak derecelendirilmiştir. (C) ortalama Buruşturucu reaktivite CT-en iyi yanıt olarak (3 cm/s) yavaş uygun olmayan (0,3 cm/s) ile karşılaştırıldığında azalır. (D) dokunmatik elmacık reaktivite önemli ölçüde etkiler değil. Barlar ve hata çubukları anlamına gelir ve standart hata ortalamaya temsil eder; p < 0.05. Bu rakam Ree vd.32adapteBu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5 : CT en iyi dokunmatik Buruşturucu yanıt geçici özel. (Ne zaman 700 ms, CT en uygun aralıklarla binnedA) dokunmatik önemli ölçüde daha az Buruşturucu reaktivite ortaya çıkarır. İstisnadır ilk 700 ms içinde hangi putatively bu unmyelinated afferents daha yavaş iletim hızı nedeniyle CT giriş ücretsizdir. (B) elmacık reaktivite, herhangi bir zaman Puan uygun olmayan değmek en uygun ya da yavaş yanıt olarak önemli ölçüde farklı değil. Nokta anlamına gelir temsil ve çubuklar ortalamaya standart hataları gösterir. Bu rakam Ree vd.32adapteBu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Tablo 1: Özet deneysel tasarımlar. Deney 1 deneyimli dokunma görevde dokunmatik CT-optimal teslim edildi (3 cm/s) veya hızlı uygun olmayan (30 cm/s) hızları kıllı (kol) ve tüysüz (palm) Cilt. Gözlenen dokunmak yerine dokunmatik videoları dahil kol için teslim, palmiye, ya da ahşap kol için (örneğin, Sigara-sosyal) aynı anda hızları dokunmatik. "Sigara-sosyal" durumu hareketi17' kodlanmış olan alt düzey periodicity bilgi elde edildi olası yanıt için denetime dahil edildi ve sosyal içerik38 oy ve EMG yanıt uygunluğunu belirlemek. Sonuçları tekrarlanan ölçüler Varyans analizi (ANOVA) dokunma hızı ve dokunmatik tipi ile konular içindeki faktörler kullanarak analiz edildi. Deney 1 üzerinde esaslı bir post-hoc güç analizi en az 22 bireyler benzer efektler elde etmek için dahil edilmesi gerektiğini göstermektedir. 2. deney, dokunmatik kolu, CT-en iyi teslim edildi (3 cm/s) veya uygun olmayan (0,3 cm/s) hızları yavaş. Touch 2 dk toplam için teslim edildi, ama burada sadece ilk 6.3 raporu s deney 1 sonuçları karşılaştırmak için. Her hız iki kez tekrarlandı. Tüm deneyler, duygusal kalite (örneğin, hoşluk) ve discriminative yönleri (örneğin, yoğunluğu) kendi kendine bildirilen değerlendirmesi biçilen10vardı.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Burada, duygusal yanıt gözlenen ve deneyimli touch için çalışmak için bir yöntem olarak yüz Elektromiyografi (EMG) kullanımı üzerinde raporu. Daha önce birçok çalışma dokunmatik duyuşsal kalitesini tanımlamak için kendi kendine rapor derecelendirme kullanımı üzerinde odaklanmıştır. CT afferents en iyi şekilde etkinleştirir dokunmatik (örneğin, 1-10 cm/s) tutarlı bir şekilde daha hoş olarak ya da daha hızlı veya daha yavaş hızları10dokunma daha derecelendirilmiştir. Buna ek olarak, hız ile izlemek için derecelendirme yoğunluk gibi görünüyor ile daha hızlı olarak daha yoğun, dekor hızları büyük olasılıkla Aβ lifleri37aracılı dokunma. Biz her ikisi de hızlı gösteriyor ki iki ayrı veri kümeleri kullanarak ve yavaş uygun olmayan dokunmatik temin zayıflatılmış sağlam Buruşturucu reaktivite CT en iyi dokunmatik sırasında. Böylece, daha az hoş olarak derecelendirilmiş dokunma bulmak (örneğin, uygun olmayan dokunmatik) Buruşturucu etkinlik, Gelişmiş olumsuz etkisini düşündüren de artar. Buna ek olarak, yanıt modaliteleri benzer olduğunu öğrenin. Diğer bir deyişle, gözlenen ve deneyimli touch temin benzer yüz kas aktivitesi. Her iki yaklaşımları, bu efektleri yalnızca kol ve değil belgili tanımlık palmiye veya ahşap kol dokunmak için anlamlıdır. Deneyimli ve gözlenen duygusal Touch kendi kendine bildirilen değerlendirmesi yer ne olursa olsun (kol, palm) benzer olmakla birlikte, böylece, yüz EMG sadece önemli ölçüde CT-zengin kol ve değil CT fiber eksik palm uygulanan dokunmatik hızları arasında ayırır.
Sonuçlar daha fazla yüz EMG zamansal duyarlılığını kavrama içine sadece kendi kendine rapor tarafından alınamıyor duygusal işleme verimleri gösterir. Yani, bulduk Buruşturucu reaktivite CT en iyi dokunmatik CT afferents1,12bilinen iletim hızları ile çakışan bir zaman ölçeği, belli olur. Böylece, ilk 700 Aβ etkinleştirme tarafından hakim inanılıyor, ms içinde dokunma EMG etkinleştirme iki dokunmatik hızları arasında hiçbir fark yoktur. Ancak, CT en uygun ve uygun olmayan dokunmatik arasındaki ayrım ilk 700 ms, daha önce bildirilen geçici gecikme süresi ile CT-afferents2,12tutarlı takip belli olur. Bu nedenle, yüz EMG yanıtlarında büyük olasılıkla bir zamansal özgüllük ile oluşan dokunmak duygusal değişiklikler tespit edebilmektedir sözlü raporlama üzerinden erişilemez.
Her iki çalışmaları arasında biz CT en uygun ve uygun olmayan dokunmatik Buruşturucu aktivite ile ayırt edilebilir bulmak. Ancak, önceki raporlar40aksine elmacık reaktivite dokunmatik bir etkisi bulamadık. Geçerli verileri ve önceki bulgular arasındaki farklılıkları bir olası nedeni analize dahil edilmesi sonrası dokunmatik dönemi gibi metodolojik farklılıklar içerir. Böylece, biz bu deneyler tasarlarken dokunmatik stimülasyon ve arası deneme aralıkları uzunluğu gibi metodolojik hususlar önemini vurgulamak.
Duygusal tepkiler değerlendirirken dokunmak düşünülmelidir çeşitli faktörler vardır. Bir potansiyel endişe deneyci (ve böylece, toucher) cinsiyet katılımcının yanı sıra ilişkisi olan iki41arasında varsa alandır. Ayrıca, bir görsel işleme dokunmatik Dokunmatik35,39algı üzerinde etkili olabileceği gibi katılımcılar deneyci görüntülemesini durdurulmasını emretti ve uygulama, değmek sağlamalıdır. Ayrıca görev tasarım sırasında tartmak için endişeleri vardır. Örneğin, sipariş etkileri, hem açısından uyaranlara sunum (örneğin42yılında ele) dokunmak için potansiyel düşünün veya konumu43dokunmak önemlidir. Birkaç dokunuş tekrarlama kullandıysanız, bir-ebilmek istemek-CT yorgunluk36önlemek için dokunmatik konumu değiştirmek. Burada, EMG yanıt-e doğru-ebilmek var olmak daha ekolojik geçerli yöntemleri kullanarak farklı mümkün olmasına rağmen önceki çalışmaları17' ye, karşılaştırmak için dokunmatik uygulamak için bir fırça kullanılır (örneğin, el ile dokunmak).
Biz yüz EMG kullanımı alana duygusal dokunmatik büyük bir fayda olacaktır inanıyorum, dikkate garanti Bu metodoloji sınırlamalar vardır. Eğitim deneyci deneysel planlama başından üzerinde artan bir yük üreten doğru elektrotlar uygulamak nasıl öğrenmek için gereklidir. Aşırı hareketi, konuşurken veya diğer çevresel faktörler deneme sırasında mevcut yapıları EMG sinyal böylece bazı deneysel tasarım özelliklerini zorlayıcı neden olabilir. Ayrıca, elektrotlar uygulama yüz çalışmada ayırt denemesi temin. Bu nedenle, bir katılımcı sadece deneme amacı, aynı zamanda elektrotlar kullanımı ile ilgili olarak deneme sırasında söylemek için hangi bilgilerin düşünmek gerekir. Geçerli denemelerinde katılımcıların çalışmada araştırmak karar verme ve çeşitli duyumlar32 veya sosyal etkileşimler31tepkiler algılamaları söylendi. Her iki durumda da, katılımcıların elektrotlar ter ve kas etkinliğini ölçmek istiyorsunuz ve tam deneme sonuç aşağıdaki ifadeleri söylendi. Bu endişeleri ve diğerleri iyice Fridlund ve Cacioppo 198634içinde ele alınmaktadır.
Özetle, biz yüz EMG dokunsal uyarım duyuşsal değerlik değerlendirmek için güvenilir, sağlam ve bilgilendirici bir yöntem olduğunu göstermektedir. Bu yöntemi dolaylı olarak yanıt dokunsal uyarım bağımsız olarak sözlü raporlar, bebekler ve küçük çocuklar, kültürler arası karşılaştırmalar, araştırmalar klinik koşullardan ve diğer durumlarda çalışmalarda önünü için değerlendirmek için bir yöntem sunan hangi semantik ve dil aksi halde bilimsel keşif engel.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa yoktur
Acknowledgments
Yazarlar, Dr. Margaret Wardle için onun olağanüstü eğitim ve teknik yardım için minnettarız. Bu eser kısmen İsveçli Araştırma Konseyi grant FYF-2013-687 (IM) tarafından finanse edildi.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4 mm Ag-AgCl sheilded reusable electrodes | Biopac | EL654 | |
| 75 mm goat hair brush | IN-EX Color AB | 77062 | Touch application; https://www.in-exfarg.se |
| 8 mm Ag-AgCl unsheilded reusable electrode | Biopac | ||
| Acqknowledge software | Biopac | ACK100W | Used for application of filtering steps, analysis |
| Adhesive collars | Biopac | ADD204 | |
| Cables | Biopac | BN-EL30-LEAD3; LEAD2 | LEAD3 includes ground, LEAD2 is only bipolar recording electrodes |
| Electro-gel | Biopac | GEL100 | |
| EMG aplifier x 2 | Biopac | BN-EMG2 | |
| El-Prep | Biopac | ELPREP | Facial exfoliant |
| MP160 data acqusition system | Biopac | MP160WSW | |
| Presentation software | Neurobehavioral systems | Task presentation software |
References
- Abraira, V. E., Ginty, D. D.
- Olausson, H., Wessberg, J., Morrison, I., McGlone, F., Vallbo, A. The neurophysiology of unmyelinated tactile afferents. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 34 (2), 185-191 (2010).
- Gallace, A., Spence, C. The science of interpersonal touch: an overview. Neuroscience and BiobehavioralReviews. 34 (2), 246-259 (2010).
- Morrison, I., Loken, L. S., Olausson, H. The skin as a social organ. Experimental Brain Research. 204 (3), 305-314 (2010).
- Morrison, I., et al. Reduced C-afferent fibre density affects perceived pleasantness and empathy for touch. Brain: A Journal of Neurology. 134, Pt 4 1116-1126 (2011).
- Olausson, H., et al. Unmyelinated tactile afferents signal touch and project to insular cortex. Nature Neuroscience. 5 (9), 900-904 (2002).
- Croy, I., Sehlstedt, I., Wasling, H. B., Ackerley, R., Olausson, H. Gentle touch perception: From early childhood to adolescence. Developmental Cognitive Neuroscience. , (2017).
- Croy, I., Geide, H., Paulus, M., Weidner, K., Olausson, H. Affective touch awareness in mental health and disease relates to autistic traits - An explorative neurophysiological investigation. Psychiatry Research. 245, 491-496 (2016).
- Crucianelli, L., Cardi, V., Treasure, J., Jenkinson, P. M., Fotopoulou, A. The perception of affective touch in anorexia nervosa. Psychiatry Research. 239, 72-78 (2016).
- Loken, L. S., Wessberg, J., Morrison, I., McGlone, F., Olausson, H. Coding of pleasant touch by unmyelinated afferents in humans. Nature Neuroscience. 12 (5), 547-548 (2009).
- Ackerley, R., et al. Human C-Tactile Afferents Are Tuned to the Temperature of a Skin-Stroking Caress. The Journal of Neuroscience. 34 (8), 2879-2883 (2014).
- Ackerley, R., Eriksson, E., Wessberg, J. Ultra-late EEG potential evoked by preferential activation of unmyelinated tactile afferents in human hairy skin. Neuroscience Letters. 535, 62-66 (2013).
- Morrison, I. ALE meta-analysis reveals dissociable networks for affective and discriminative aspects of touch. Human Brain Mapping. 37 (4), 1308-1320 (2016).
- Case, L. K., et al. Encoding of Touch Intensity But Not Pleasantness in Human Primary Somatosensory Cortex. The Journal of Neuroscience. 36 (21), 5850-5860 (2016).
- Case, L. K., et al. Touch Perception Altered by Chronic Pain and by Opioid Blockade. eNeuro. 3 (1), (2016).
- Davidovic, M., Starck, G., Olausson, H. Processing of affective and emotionally neutral tactile stimuli in the insular cortex. Developmental Cognitive Neuroscience. , (2017).
- Morrison, I., Bjornsdotter, M., Olausson, H. Vicarious responses to social touch in posterior insular cortex are tuned to pleasant caressing speeds. The Journal of Neuroscience. 31 (26), 9554-9562 (2011).
- Nisbett, R. E., Wilson, T. D. Telling more than we can know: Verbal reports on mental processes. Psychological Review. 84 (3), 231-259 (1977).
- Sato, H., Kawahara, J. Selective bias in retrospective self-reports of negative mood states. Anxiety, Stress, and Coping. 24 (4), 359-367 (2011).
- Robinson, M. D., Clore, G. L. Belief and feeling: evidence for an accessibility model of emotional self-report. Psychological Bulletin. 128 (6), 934-960 (2002).
- Cascio, C. J., et al. Perceptual and neural response to affective tactile texture stimulation in adults with autism spectrum disorders. Autism Research. 5 (4), 231-244 (2012).
- Tager-Flusberg, H., Paul, R., Lord, C.
- Lang, P. J., Greenwald, M. K., Bradley, M. M., Hamm, A. O. Looking at pictures: affective, facial, visceral, and behavioral reactions. Psychophysiology. 30 (3), 261-273 (1993).
- Rozga, A., King, T. Z., Vuduc, R. W., Robins, D. L. Undifferentiated facial electromyography responses to dynamic, audio-visual emotion displays in individuals with autism spectrum disorders. Developmental Science. 16 (4), 499-514 (2013).
- Joussain, P., Ferdenzi, C., Djordjevic, J., Bensafi, M. Relationship Between Psychophysiological Responses to Aversive Odors and Nutritional Status During Normal Aging. Chemical Senses. 42 (6), 465-472 (2017).
- Horio, T. EMG activities of facial and chewing muscles of human adults in response to taste stimuli. Perceptual and Motor Skills. 97 (1), 289-298 (2003).
- Tassinary, L. G., Cacioppo, J. T., Vanman, E. J. Handbook of Psychophysiology. Berntson, L. G., Cacioppo, J. T., Tassinary, L. G. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. 267-300 (2007).
- Larsen, J. T., Norris, C. J., Cacioppo, J. T. Effects of positive and negative affect on electromyographic activity over zygomaticus major and corrugator supercilii. Psychophysiology. 40 (5), 776-785 (2003).
- Dimberg, U., Thunberg, M., Grunedal, S. Facial reactions to emotional stimuli: Automatically controlled emotional responses. Cognition and Emotion. 16 (4), 449-471 (2002).
- Dimberg, U., Thunberg, M., Elmehed, K. Unconscious facial reactions to emotional facial expressions. Psychological Science. 11 (1), 86-89 (2000).
- Mayo, L. M., Lindé, J., Olausson, H., Heilig, M., Morrison, I. Putting a good face on touch: Facial expression reflects the affective valence of caress-like touch across modalities. Biological Psychology. , (2018).
- Ree, A., Mayo, L. M., Leknes, S., Sailer, U. Touch targeting C-tactile afferent fibers has a unique physiological pattern: a combined electrodermal and facial electromyography study. Biological Psychology. , (2018).
- Kreuder, A. K., et al. How the brain codes intimacy: The neurobiological substrates of romantic touch. Human Brain Mapping. 38 (9), 4525-4534 (2017).
- Fridlund, A. J., Cacioppo, J. T. Guidelines for human electromyographic research. Psychophysiology. 23 (5), 567-589 (1986).
- Tipper, S. P., et al. Vision influences tactile perception without proprioceptive orienting. Neuroreport. 9 (8), 1741-1744 (1998).
- Vallbo, ÅB., Olausson, H., Wessberg, J. Unmyelinated Afferents Constitute a Second System Coding Tactile Stimuli of the Human Hairy Skin. Journal of Neurophysiology. 81 (6), 2753-2763 (1999).
- Triscoli, C., Olausson, H., Sailer, U., Ignell, H., Croy, I. CT-optimized skin stroking delivered by hand or robot is comparable. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 7, 208 (2013).
- Croy, I., et al. Interpersonal stroking touch is targeted to C tactile afferent activation. Behavioural Brain Research. 297, 37-40 (2016).
- Keizer, A., de Jong, J. R., Bartlema, L., Dijkerman, C. Visual perception of the arm manipulates the experienced pleasantness of touch. Developmental Cognitive Neuroscience. , (2017).
- Pawling, R., Cannon, P. R., McGlone, F. P., Walker, S. C. C-tactile afferent stimulating touch carries a positive affective value. PloS One. 12 (3), 0173457 (2017).
- Scheele, D., et al. An oxytocin-induced facilitation of neural and emotional responses to social touch correlates inversely with autism traits. Neuropsychopharmacology. 39 (9), 2078-2085 (2014).
- Ackerley, R., Saar, K., McGlone, F., Backlund Wasling, H. Quantifying the sensory and emotional perception of touch: differences between glabrous and hairy skin. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8 (34), (2014).
- Loken, L. S., Evert, M., Wessberg, J. Pleasantness of touch in human glabrous and hairy skin: order effects on affective ratings. Brain Research. 1417, 9-15 (2011).
