Beoordeling van ruimtelijke linguale tactiele gevoeligheid met behulp van een roosteroriëntatietest
Summary
Dit werk illustreert een standaardprocedure en drempelbepaling door de R-index om de ruimtelijke linguale tactiele gevoeligheid te beoordelen met behulp van een roosteroriëntatietest.
Abstract
Individuele drempels door R-indexschattingen worden berekend met behulp van een roosteroriëntatietest (6 verschillende gereedschappen met een toenemende roostergrootte van 0,20-1,25 mm) om de ruimtelijke linguale tactiele gevoeligheid te beoordelen. Tijdens het experiment worden de proefpersonen geblinddoekt en gevraagd om de oriëntatie van het rooster (horizontaal of verticaal) op de tong te specificeren. R-index is gebaseerd op signal detection theory (SDT) en is een geschatte kans op het correct identificeren van een doelprikkel (het signaal, bijvoorbeeld de juiste oriëntatie) in vergelijking met een alternatieve stimulus (de ruis, bijvoorbeeld de onjuiste oriëntatie). Zodra de R-indexwaarden voor elk onderwerp en elke gereedschapsdimensie zijn berekend, is het mogelijk om de individuele drempel af te leiden door de twee R-indices direct onder en boven de vastgestelde cut-off (typisch 75%) te interpoleren op basis van eenzijdige kritische waarden van de R-index. Deze procedure kan nuttig zijn op medisch gebied om de associatie tussen orale tactiele gevoeligheid, spraakhelderheid en slikstoornissen te bestuderen, evenals in sensorische en consumentenstudies om individuele variatie in textuurperceptie, voedselvoorkeuren en eetgedrag te onderzoeken.
Introduction
De textuur en het mondgevoel van voedsel spelen een belangrijke rol bij het liken1,2,3,4, en hoewel onderzoek verschillen in textuurperceptie heeft gevonden als gevolg van factoren zoals kauwgedrag2,5, speekselstroom en samenstelling6,7, zijn er beperkte methoden beschikbaar om variatie in orale tactiele receptoren (mechanoreceptoren) te beoordelen. De mondholte herbergt verschillende soorten mechanoreceptoren in de mond: Merkel-receptoren, Ruffini-cilinders en Meissner-bloedlichaampjes8. Mechanoreceptoren kunnen in twee groepen worden ingedeeld: langzaam aanpassen en snel aanpassen. Langzaam aanpassende mechanoreceptoren (Ruffini-cilinders en Merkel-receptoren) produceren continu signalen terwijl ze worden gestimuleerd. Daarentegen reageren snel aanpassende mechanoreceptoren (Meissner’s bloedlichaampjes) op het begin en einde van de stimulatie met een signaal. Tactiele scherpte varieert sterk over tongoppervlakken en tussen individuen, mogelijk als gevolg van verschillen in mechanoreceptorgevoeligheid. De locatie en het aantal mechanoreceptoren in de mondholte, de verschillen in de ruimtelijke ordening/dichtheid van de mechanoreceptoren (ruimtelijke scherpte), of de verschillen in hun gevoeligheid bij activering kunnen de oorzaak zijn van deze intra- en interindividuele variabiliteit. Verschillende methoden om te evalueren en te screenen op variatie in mechanoreceptorgevoeligheid in de mondholte zijn gepubliceerd, waaronder von Frey-filamenten9,10, letterherkenning11,12, raspreriëntatietests13 en flexibele elektrode-array14,15. De raspenoriëntatietest vereist dat vierkante roosters (figuur 1, figuur 2) met verschillende groefbreedtes op de tong van een geblinddoekte proefpersoon worden geplaatst. Ze geven aan of proefpersonen de roosters in een horizontale of verticale oriëntatie waarnemen. Antwoorden worden gebruikt om gemiddelde drempels te berekenen op basis van het vermogen van het onderwerp om de oriëntatie voor de verschillende roostermaten te onderscheiden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Er zijn weinig geldige instrumenten beschikbaar voor het meten van tactiele scherpte10,11,13,22. Von Frey-filamenten zijn een geschikte methode gebleken voor het meten van zowel de tactiele scherpte van de huid als de orale tactiele scherpte10,21,22. Deze instrumenten meten echter een andere dimensie v…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We erkennen alle deelnemers, vrijwilligers en anderen die betrokken zijn bij het onderzoek. We zijn Sandra Stolzenbach Wæhrens en Wender Bredie (Universiteit van Kopenhagen) dankbaar voor het ontwerpen van de vierkanten die worden gebruikt in de huidige roosteroriëntatietest. Dit onderzoek werd gefinancierd door de Universiteit van Milaan, Piano di sostegno alla ricerca 2018.
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).
