اختبار اللمس اخفاء بين الساعدين
Summary
Here we explore contralateral tactile masking between the forearms in which tactile detection thresholds are modulated by vibration applied to a remote site. The details of which remote sites have an effect can tell us about how the body is represented in the brain.
Abstract
Masking, in which one stimulus affects the detection of another, is a classic technique that has been used in visual, auditory, and tactile research, usually using stimuli that are close together to reveal local interactions. Masking effects have also been demonstrated in which a tactile stimulus alters the perception of a touch at a distant location. Such effects can provide insight into how components of the body’s representations in the brain may be linked. Occasional reports have indicated that touches on one hand or forearm can affect tactile sensitivity at corresponding contralateral locations. To explore the matching of corresponding points across the body, we can measure the spatial tuning and effect of posture on contralateral masking. Careful controls are required to rule out direct effects of the remote stimulus, for example by mechanical transmission, and also attention effects in which thresholds may be altered by the participant’s attention being drawn away from the stimulus of interest. The use of this technique is beneficial as a behavioural measure for exploring which parts of the body are functionally connected and whether the two sides of the body interact in a somatotopic representation. This manuscript describes a behavioural protocol that can be used for studying contralateral tactile masking.
Introduction
اخفاء اللمس هو حيث التحفيز عن طريق اللمس في مكان واحد على الجسم يغير النظرة إلى لمسة في موقع آخر. هذا هو أسلوب رائدها فون Bekesy 1 إلى الكشف عن التفاعلات الموقع، خصوصا تثبيط الجانبي، وبين مناطق الجلد التي المجاورة على سطح الجسم. في حين اخفاء عن طريق اللمس وقد درس على نطاق واسع على مر السنين، وقد حققت البحوث أساسا المماثل اخفاء اللمس باستخدام التحفيز الكهربائي 2، 3، 4 الضغط، والتحفيز vibrotactile 5، 6. في المقابل، بدا عدد قليل من الدراسات في اخفاء اللمس المقابل الذي المواقع اخفاء والتحقيق قد تكون بعيدة. وقد تبين المدى الطويل الآثار اخفاء اللمس بين نقاط مرآة متماثل من ناحية وتسليح 5، 7-9 ولكن لم هذه الدراسات مقيدة إلى حد كبير إلى النظر في اليدين والأصابع 7، 10، مع أكثر أجزاء واسعة من الجسم كله يجري تجاهلها إلى حد كبير. والهدف من مثل هذه التجارب اخفاء بعيدة المدى هو للإشارة إلى كيفية مكونات تمثيل الجسم في الدماغ قد تكون مرتبطة وظيفيا. هنا، هو استكشاف ظاهرة بعيدة المدى عن طريق اللمس اخفاء التي تحقق في كيفية والاهتزاز تطبيقها على الساعد واحدة قد تؤثر على عتبات حساسية اللمس على الساعد الآخر. تشير عتبة الحد الأدنى التحفيز اللازم للكشف عن التحفيز. ونحن نعرف أن هذا هو كثافة في التي تم الكشف عنها الحافز 75٪ من الوقت. استخدمنا تقنية اخفاء اللمس التي يتم قياس حساسية اللمس (مقلوب عتبة) على الساعد واحد في وجود التحفيز تهتز (قناع) في جزء آخر من الجسم. وكشف اخفاء الفعلي من زيادة في أي عتبة الكشف، والحد من حساسية. هذه التقنية يمكن استخدامها جنبا إلى جنب مع معالجات أخرى مثل متفاوتة موقف الطرف سحركة r لاستكشاف تأثيرها على فعالية اخفاء.
نحن هنا تستخدم المحفزات vibrotactile بوصفها حافزا اخفاء. وميزة هذا هو أن وتيرة، وبالتالي نوع المستقبل الذي يحفز يمكن السيطرة عليها. ويمكن تمديد هذه التقنية أن ننظر إلى الألم باستخدام المحفزات الكهربائية كما في التحقيق أو قناع أو كليهما. أيضا، أي موقع ويمكن استخدام الموقع اخفاء السماح التحقيق في مواقع الوخز بالإبر على سبيل المثال.
Protocol
Representative Results
Discussion
هنا، يتم وصف بروتوكول مفصلة لإخفاء اللمس المقابل وأظهرت النتائج التي نشرت في وقت سابق باستخدام تقنية لاختبار عتبات الكشف عن طريق اللمس. وميزة هذه الطريقة هي أن يتم قياس عتبات باستخدام تقنية صارمة psychophysically. الاختيار القسري (2AFC) إجراء يومين بديل غير حساس نسبيا للانحيا?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد LRH من قبل العلوم والهندسة مجلس البحوث الطبيعية (NSERC) من كندا. وأيد SD جزئيا من NSERC CREATE البرنامج.
Materials
| C-2 tactor | ATAC Technology; Engineering Acoustics, Inc. | http://www.atactech.com/PR_tactors.html | |
| Magic Wand | Hitachi | http://magicwandoriginal.com/magic-wand-original/ | |
| FC5 Foot Pedals | Yamaha Corporation | http://ca.yamaha.com/en/products/music-production/accessories/footpedals/fc5/?mode=model | |
| MATLAB | The Mathworks, Inc. | http://www.mathworks.com/products/matlab/ | |
| Velcro | Velcro Industries B.V. | http://www.velcro.com/ |
Riferimenti
- von Békésy, G. Sensory Inhibition. Princeton University Press, Princeton, NJ, (1967).
- Uttal, W. R. Inhibitory interaction of responses to electrical stimuli in the fingers. J. Comp. Physiol. Psych. 53(1), 47-51 (1960).
- Schmid, E. Temporal aspects of cutaneous interaction with two-point electrical stimulation. J. Exp. Psychol. Gen. 61, 400-409 (1961).
- Abramsky, O., Carmon, A., & Bentontt, A. L. Masking of and by tactile pressure stimuli. Percept. Psychophys. 10(5), 353-355 (1971).
- Sherrick, C. E. Effects of double simultaneous stimulation of the skin. Am. J. Psychol. 77, 42-53 (1964).
- Gilson, R. D. Vibrotactile masking: effects of multiple maskers. Percept. Psychophys. 95(4), 2213-2220 (1969).
- Braun, C., Hess, H., Burkhardt, M., Wühle, A., & Preissl, H. The right hand knows what the left hand is feeling. Exp. Brain. Res. 162(3), 366-373 (2005).
- Tamè, L., Farnè, A., & Pavani, F. Spatial coding of touch at the fingers: Insights from double simultaneous stimulation within and between hands. Neurosci. Lett. 487(1), 78-82 (2011).
- Tamè, L., Moles, A., & Holmes, N. P. Within, but not between hands interactions in vibrotactile detection thresholds reflect somatosensory receptive field organization. Front. Psychol. 5, 1-9 (2014).
- Harris, J.A., & Diamond, M.E. Ipsilateral and contralateral transfer of tactile learning. Neuroreport. 11(2), 263-266 (2000).
- Fechner, G. T. Elemente der Psychophysik. Breitkopf & Härtel, Leipzig, (1860).
- Watson, A., & Pelli, D. QUEST- A Bayesian adaptive psychophysical method. Percept. Psychophys. 33, 113-120 (1983).
- D'Amour, S., & Harris, L. R. Contralateral tactile masking between forearms. Exp. Brain. Res. 232(3), 821-826 (2014).
- D'Amour, S., & Harris, L. R. Vibrotactile masking through the body. Exp. Brain. Res. 232(9), 2859-2863 (2014).
- Gescheider, G. A., Herman, D. D., & Phillips, J. N. Criterion shifts in the measurement of tactile masking. Percept. Psychophys. 8, 433-436 (1970).
- Iwamura, Y., Tanaka, M., Iriki, A., Taoka, M., & Toda, T. Processing of tactile and kinesthetic signals from bilateral sides of the body in the postcentral gyrus of awake monkeys. Behav. Brain. Res. 135(1-2), 185-190 (2002).
- Killackey, H. P., Gould, H. J., Cusick, C. G., Pons, T. P., & Kaas, J. H. The relation of corpus callosum connections to architectonic fields and body surface maps in sensorimotor cortex of new and old world monkeys. J. Comp. Neurol. 219(4), 384-419 (1983).
- Reed, J. L., Qi, H.-X., & Kaas, J. H. Spatiotemporal properties of neuron response suppression in owl monkey primary somatosensory cortex when stimuli are presented to both hands. J. Neurosci. 31(10), 3589-3601 (2011).
- Hlushchuk, Y., & Hari, R. Transient suppression of ipsilateral primary somatosensory cortex during tactile finger stimulation. J. Neurosci. 26(21), 5819-5824 (2006).
- Nihashi, T., et al. Contralateral and ipsilateral responses in primary somatosensory cortex following electrical median nerve stimulation–an fMRI study. Clin. Neurophysiol. 116(4), 842-848 (2005).
- Tame, L., et al. The contribution of primary and secondary somatosensory cortices to the representation of body parts and body sides: an fMRI adaptation study. J. Cognitive. Neurosci. 24(12), 2306-2320 (2012).
- Tamè, L., Farnè, A., & Pavani, F. Vision of the body and the differentiation of perceived body side in touch. Cortex. 49(5), 1340-1351 (2013).
- Tamè, L., Pavani, F., Papadelis, C., Farnè, A., & Braun, C. Early integration of bilateral touch in the primary somatosensory cortex. Hum. Brain. Mapp. 36(4), 1506-1523 (2015).
- Gilson, R. D. Vibrotactile masking: Some spatial and temporal aspects. Percept. Psychophys. 5(3), 176-180 (1969).
- Alliusi, E., Morgan, B., & Hawkes, G. R. Masking of cutaneous sensations in multiple stimulus presentations. Percept. Motor. Skill. 20, 39-45 (1965).
- Geldard, F. A., & Sherrick, C. E. Multiple cutaneous stimulation: The discrimination of vibratory patterns. J. Acoust. Soc. Am. 37, 797-801 (1965).
- Craig, J. C. Vibrotactile loudness addition. Percept. Psychophys. 1, 185-190 (1966).
