Summary

Teste Tactile Masking entre os antebraços

Published: February 10, 2016
doi:

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

mascaramento tátil é onde um estímulo táctil em um local sobre o corpo altera a percepção de um toque em outro local. Esta é uma técnica pioneira por von Bekesy 1 para revelar interacções localização, especialmente inibição lateral, entre as áreas da pele que estão adjacentes na superfície do corpo. Enquanto mascaramento táctil tem sido estudado extensivamente ao longo dos anos, a pesquisa investigou principalmente mascaramento tátil ipsilateral usando estimulação elétrica 2, 3, 4 pressão e estimulação vibrotátil 5, 6. Em contraste, poucos estudos têm olhou para mascarar tátil contralateral em que os locais de máscara e de sonda pode ser afastada. De longo alcance efeitos de encobrimento táteis foram mostrados entre os pontos de espelho-simétrica na mão e no braço 5, 7-9, mas estes estudos têm sido em grande parte restrita a olhar para as mãos e os dedos 7, 10, com mais extensas partes do corpo inteiro sendo largamente ignorado. Um golo de tais experiências de mascaramento de longo alcance é indicar como componentes de representação do corpo no cérebro pode ser funcionalmente ligadas. Aqui, o fenômeno da táctil mascaramento de longo alcance é explorado por investigar como a vibração aplicada a um antebraço pode afetar limiares de sensibilidade tátil no antebraço oposto. Limiar refere-se ao estímulo mínima que é necessária para detectar um estímulo. Nós definimos esta como a intensidade com que o estímulo é detectado 75% do tempo. Utilizou-se uma técnica de máscara táctil em que a sensibilidade táctil (o recíproco de limiar) em um antebraço é medida na presença de um estímulo de vibração (a máscara) na outra parte do corpo. Mascaramento eficaz é revelada por um aumento do limiar de detecção ou seja, uma redução na sensibilidade. A técnica pode ser usada em conjunto com outras manipulações tal como variando a posição dos membros óR movimento para explorar os seus efeitos sobre a eficácia de mascaramento.

Aqui usamos estímulos por vibração como o estímulo de mascaramento. A vantagem disto é que a frequência e, portanto, o tipo de receptor que estimula pode ser controlada. A técnica poderia ser estendido para olhar para a dor utilizando estímulos elétricos como a sonda ou máscara ou ambos. Além disso, qualquer local pode ser utilizado como o local de mascaramento que permite a investigação de sítios acupunctura por exemplo.

Protocol

Todos os experimentos foram aprovados pelo conselho Iorque Ética e todos os participantes assinaram formulários de consentimento informado. Os experimentos foram realizados em conformidade com o Tratado de Helsínquia. 1. estímulos Estímulo Detecção tácteis Use um contator (1,17 "de diâmetro e 0,30" de espessura) para entregar estímulos táteis de 250 Hz vibração para 100 ms. Usando um contator construído para o efeito fornece uma relação linear en…

Representative Results

As análises dos dados foi relatado no 13. Sensibilidade táctil (expressos em relação aos limiares medidos na condição de controlo) no antebraço foi significativamente reduzida (limiares foram significativamente aumentadas) quando a estimulação vibrotátil mascaramento foi aplicado para o braço oposto (Figura 2A), o que demonstra um efeito de mascaramento contralateral entre antebraços. O efeito depende da posição do estímulo mascaramento no braç…

Discussion

Aqui, um protocolo detalhado para mascarar táctil contralateral é descrito e os resultados anteriormente publicados utilizando a técnica para testar limiares de detecção tácteis são mostrados. A vantagem deste método é que os limiares são medidos usando uma técnica psicofisicamente rigorosa. O processo em duas alternativas de escolha forçada (2AFC) é relativamente insensível à polarização de resposta e, por conseguinte, a partir de efeitos de atenção. O procedimento de escada adaptativa para afiar den…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

LRH foi apoiado pela Ciências e Engenharia do Conselho de Pesquisa Natural (NSERC) do Canadá. SD foi parcialmente financiado a partir do NSERC CRIAR programa.

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/

References

  1. von Békésy, G. . Sensory Inhibition. , (1967).
  2. Uttal, W. R. Inhibitory interaction of responses to electrical stimuli in the fingers. J. Comp. Physiol. Psych. 53 (1), 47-51 (1960).
  3. Schmid, E. Temporal aspects of cutaneous interaction with two-point electrical stimulation. J. Exp. Psychol. Gen. 61, 400-409 (1961).
  4. Abramsky, O., Carmon, A., Bentontt, A. L. Masking of and by tactile pressure stimuli. Percept. Psychophys. 10 (5), 353-355 (1971).
  5. Sherrick, C. E. Effects of double simultaneous stimulation of the skin. Am. J. Psychol. 77, 42-53 (1964).
  6. Gilson, R. D. Vibrotactile masking: effects of multiple maskers. Percept. Psychophys. 95 (4), 2213-2220 (1969).
  7. 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).
  8. Tamè, L., Farnè, A., Pavani, F. Spatial coding of touch at the fingers: Insights from double simultaneous stimulation within and between. Neurosci. Lett. 487 (1), 78-82 (2011).
  9. 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).
  10. Harris, J. A., Diamond, M. E. Ipsilateral and contralateral transfer of tactile learning. Neuroreport. 11 (2), 263-266 (2000).
  11. Fechner, G. T. . Elemente der Psychophysik . , (1860).
  12. Watson, A., Pelli, D. QUEST-A Bayesian adaptive psychophysical method. Percept. Psychophys. 33, 113-120 (1983).
  13. D’Amour, S., Harris, L. R. Contralateral tactile masking between forearms. Exp. Brain. Res. 232 (3), 821-826 (2014).
  14. D’Amour, S., Harris, L. R. Vibrotactile masking through the body. Exp. Brain. Res. 232 (9), 2859-2863 (2014).
  15. Gescheider, G. A., Herman, D. D., Phillips, J. N. Criterion shifts in the measurement of tactile masking. Percept. Psychophys. 8, 433-436 (1970).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Hlushchuk, Y., Hari, R. Transient suppression of ipsilateral primary somatosensory cortex during tactile finger stimulation. J. Neurosci. 26 (21), 5819-5824 (2006).
  20. 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).
  21. Tamè, 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. Gilson, R. D. Vibrotactile masking: Some spatial and temporal aspects. Percept. Psychophys. 5 (3), 176-180 (1969).
  25. Alliusi, E., Morgan, B., Hawkes, G. R. Masking of cutaneous sensations in multiple stimulus presentations. Percept. Motor. Skill. 20, 39-45 (1965).
  26. Geldard, F. A., Sherrick, C. E. Multiple cutaneous stimulation: The discrimination of vibratory patterns. J. Acoust. Soc. Am. 37, 797-801 (1965).
  27. Craig, J. C. Vibrotactile loudness addition. Percept. Psychophys. 1, 185-190 (1966).

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Cite This Article
D’Amour, S., Harris, L. R. Testing Tactile Masking between the Forearms. J. Vis. Exp. (108), e53733, doi:10.3791/53733 (2016).

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