JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Ergebnisse
Discussion
Offenlegungen
Acknowledgements
Materials
Referenzen
Automatische Übersetzung
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Verhalten

Deneyimli ve gözlenen duygusal Touch insanlarda yüz kas tepkileri değerlendirmek için yüz Elektromiyografi kullanma

Published: March 15, 2019
doi:
10.3791/59228
, , , , ,
1Department of Behavioral Sciences in Medicine, Institute of Basic Medical Sciences, Faculty of Medicine,University of Oslo, 2Center for Social and Affective Neuroscience, Department of Clinical and Experimental Medicine,Linköping University

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.

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 psik…

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)<su…

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 derecelendirilmi…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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

4mm Ag-AgCl sheilded reusable electrodes Biopac EL654
75mm goat hair brush IN-EX Color AB 77062 Touch application; https://www.in-exfarg.se
8mm 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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referenzen

  1. Abraira, V. E., Ginty, D. D. The sensory neurons of touch. Neuron. 79 (4), 618-639 (2013).
  2. 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).
  3. Gallace, A., Spence, C. The science of interpersonal touch: an overview. Neuroscience and BiobehavioralReviews. 34 (2), 246-259 (2010).
  4. Morrison, I., Loken, L. S., Olausson, H. The skin as a social organ. Experimental Brain Research. 204 (3), 305-314 (2010).
  5. Morrison, I., et al. Reduced C-afferent fibre density affects perceived pleasantness and empathy for touch. Brain: A Journal of Neurology. 134, 1116-1126 (2011).
  6. Olausson, H., et al. Unmyelinated tactile afferents signal touch and project to insular cortex. Nature Neuroscience. 5 (9), 900-904 (2002).
  7. Croy, I., Sehlstedt, I., Wasling, H. B., Ackerley, R., Olausson, H. Gentle touch perception: From early childhood to adolescence. Developmental Cognitive Neuroscience. , (2017).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Morrison, I. ALE meta-analysis reveals dissociable networks for affective and discriminative aspects of touch. Human Brain Mapping. 37 (4), 1308-1320 (2016).
  14. 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).
  15. Case, L. K., et al. Touch Perception Altered by Chronic Pain and by Opioid Blockade. eNeuro. 3 (1), (2016).
  16. Davidovic, M., Starck, G., Olausson, H. Processing of affective and emotionally neutral tactile stimuli in the insular cortex. Developmental Cognitive Neuroscience. , (2017).
  17. 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).
  18. Nisbett, R. E., Wilson, T. D. Telling more than we can know: Verbal reports on mental processes. Psychological Review. 84 (3), 231-259 (1977).
  19. Sato, H., Kawahara, J. Selective bias in retrospective self-reports of negative mood states. Anxiety, Stress, and Coping. 24 (4), 359-367 (2011).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Tager-Flusberg, H., Paul, R., Lord, C. Language and communication in autism. Handbook of Autism and Pervasive Developmental Disorders. 1, 335-364 (2005).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. Tassinary, L. G., Cacioppo, J. T., Vanman, E. J., Berntson, L. G., Cacioppo, J. T., Tassinary, L. G. . Handbook of Psychophysiology. , 267-300 (2007).
  28. 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).
  29. Dimberg, U., Thunberg, M., Grunedal, S. Facial reactions to emotional stimuli: Automatically controlled emotional responses. Cognition and Emotion. 16 (4), 449-471 (2002).
  30. Dimberg, U., Thunberg, M., Elmehed, K. Unconscious facial reactions to emotional facial expressions. Psychological Science. 11 (1), 86-89 (2000).
  31. 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).
  32. 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).
  33. Kreuder, A. K., et al. How the brain codes intimacy: The neurobiological substrates of romantic touch. Human Brain Mapping. 38 (9), 4525-4534 (2017).
  34. Fridlund, A. J., Cacioppo, J. T. Guidelines for human electromyographic research. Psychophysiology. 23 (5), 567-589 (1986).
  35. Tipper, S. P., et al. Vision influences tactile perception without proprioceptive orienting. Neuroreport. 9 (8), 1741-1744 (1998).
  36. Vallbo, &. #. 1. 9. 7. ;. B., 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).
  37. 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).
  38. Croy, I., et al. Interpersonal stroking touch is targeted to C tactile afferent activation. Behavioural Brain Research. 297, 37-40 (2016).
  39. 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).
  40. 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).
  41. 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).
  42. 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).
  43. 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).

Tags

Keywords: Facial ElectromyographyFacial Muscle ReactionsAffective TouchTouch StimulationElectrode ApplicationSkin PreparationElectrode PlacementImpedance MonitoringTouch Administration
check_url/de/59228?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Diesen Artikel zitieren
Ree, A., Morrison, I., Olausson, H., Sailer, U., Heilig, M., Mayo, L. M. Using Facial Electromyography to Assess Facial Muscle Reactions to Experienced and Observed Affective Touch in Humans. J. Vis. Exp. (145), e59228, doi:10.3791/59228 (2019).
Zitat herunterladen
Nachdrucke und Berechtigungen

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image