Behavioral and brain functions : BBF, 2005; 1: 18-18 (más artículos en esta revista)

Estímulo que dependen de los efectos en la agudeza táctil espacial

BioMed Central
V Tannan (tannanv@email.unc.edu) [1], RG Dennis (bob@unc.edu) [1], M Tommerdahl (tommerda@med.unc.edu) [1]
[1] Department of Biomedical Engineering, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, North Carolina 27599, USA

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Resumen
Antecedentes

Estudios anteriores han demostrado que el espacio y en la agudeza táctil está influenciada por la claridad de la respuesta cortical en la corteza somatosensorial primaria (SI). Estímulo características como la frecuencia, amplitud, y la ubicación de los estímulos táctiles presentado a la piel han demostrado tener un efecto significativo sobre la respuesta en SI. En el presente estudio se observa el efecto de las variaciones de los parámetros de estímulo, de 25 Hz sinusoidal desplazamiento vertical de la piel de estimulación ( "flutter") en un sujeto humano en la capacidad de discriminar entre dos adyacentes o cercanas a lugares de la piel adyacente. Con base en los resultados obtenidos a partir de los últimos estudios neurofisiológicos de la SI de respuesta a las diferentes condiciones de estimulación vibrotactile, predijo que la adición de 200 Hz vibración al mismo sitio que un aleteo de dos puntos estímulo fue entregado en la piel mejoraría un tema del espacio - Táctil que mide más de la agudeza con flutter solo. Además, los estudios neurofisiológicos similares predecir que la presencia de 25 Hz o bien un flutter o 200 Hz estímulo de vibración en la mano sin vigilancia (en el lado opuesto del cuerpo desde el lugar de dos puntos limen las pruebas - la condición de estimulación bilateral -, que ha Se ha demostrado que evocan menos SI que la actividad cortical contralateral-sólo estímulo condición) sería un tema disminución en la capacidad de discriminar entre dos puntos en la piel.

Resultados

Un método de seguimiento Bekesy se emplean para realizar el seguimiento de un tema de la capacidad de discriminar entre dos puntos entregados estímulos a la piel. La distancia entre los dos puntos de estimulación se varió en un juicio por prueba, y varios estímulo se examinaron las condiciones: (1) El "control" condición, en el que 25 Hz flutter estímulos se entregaron simultáneamente a los dos puntos En la piel de la mano asistió, (2) la "compleja" situación en la que una combinación de 25 Hz y 200 Hz flutter vibración estímulos se entregaron a los dos puntos sobre los que asistieron lado, y (3) un "bilateral" ; Condición, en el que 25 Hz flutter se entregó a los dos puntos de la mano y asistió a un segundo estímulo (ya sea aleteo o vibración) se entregó a la mano sin vigilancia. Los dos puntos se redujo limen (es decir, se mejoró la agudeza espacial) en el marco del complejo estímulo condición si se compara con la condición de control de estímulo. En concreto, mientras que la adición de vibraciones a la unilateral de dos puntos flutter estímulo mejora de la agudeza espacial en un 20 a 25%, los dos puntos limen no fue significativamente afectada por cambios sustanciales en el estímulo de amplitud (entre 100 - 200 μ m). En cambio, la estimulación simultánea de la mano sin vigilancia (contralateral a la que asistieron sitio), el deterioro de la agudeza espacial en un 20% con flutter estimulación y en un 30% con la estimulación de vibraciones.

Conclusión

Se constató que la adición de 200 Hz a una vibración de dos puntos 25 Hz flutter estímulo mejorado significativamente la capacidad de un sujeto para discriminar entre dos puntos en la piel. Dado que estudios previos mostraron que 200 Hz vibración preferentemente evoca la actividad cortical en el área II y reduce o inhibe la extensión espacial de la actividad en SI en el mismo hemisferio, los resultados de este trabajo plantean la posibilidad de que, aunque SI actividad desempeña un papel importante en dos Punto de la discriminación en la piel, las influencias transmitió a la Asociación de SII en el mismo hemisferio puede contribuir a la SI importante es la capacidad de responder de forma diferente a los estímulos aplicados a la piel poco espaciados puntos en el mismo lado de la línea media del cuerpo.

Introducción

Recientemente, se informó de la elaboración de un método semi-automatizado para la medición de un ser humano sujeto a la capacidad de discriminar entre dos puntos en la piel [1]. En ese estudio, una de dos Centros de Estimulador (TPS) se empleó para entregar estímulos táctiles simultáneamente a los dos sitios de la piel. Dado que la distancia entre los dos puntos de la TPS se puede ajustar en un juicio por título de prueba, fue posible emplear una Bekesy método de seguimiento para determinar un tema de dos punto limen bajo diferentes condiciones de los dos puntos de estimulación. Dos puntos estímulos se presentaron a la piel bajo condiciones estáticas (dos sondas simplemente presiona en la piel), en presencia de estimulación flutter (sondas osciló en el 25 Hz ya que se presiona sobre la piel), o en presencia de vibraciones ( Sondas osciló en 200 Hz). Los resultados duplican el hallazgo de Vierck y Jones [2] que demostró que las dos sondas oscilante mejorado un tema de la agudeza espacial (medida por el limen de dos puntos). Además, tanto nuestro estudio y el Vierck y Jones informe muestra que la agudeza espacial es mejor en los 25 Hz estímulo condición que en el 200 Hz estímulo condición.

Mountcastle y Darian-Smith [3] propone que un sujeto la capacidad de discriminar el espacio entre dos puntos en la piel se depende de la inhibición lateral que permite la formación de los picos de actividad neuronal en la corteza SI. Además, LaMotte y Mountcastle [4, 5], afirmó que la capacidad de un objeto de forma precisa localizar un flutter estímulo en la piel está determinado por el lugar y la claridad de la flutter-evocó neurona respuesta dentro de la población organizada topográficamente SI red. Si este es el caso, entonces la capacidad de un sujeto para discriminar entre dos puntos mejoraría si el locus de la SI en las respuestas a los estímulos correspondientes a los dos sitios de la piel están definidas con mayor claridad - es decir, si la extensión espacial de la respuesta En el SI a un punto de estímulo waslimited o reducido. Observaciones de Tommerdahl y colegas demostraron que la IS respuesta a un estímulo complejo (uno compuesto por dos flutter y vibraciones), es el espacio limitado si se compara con la respuesta a flutter solas [6 - 9]. En otras palabras, la respuesta SI evocado por un estímulo es más pequeño complejo espacial en la medida en que no sea evocada por 25 Hz flutter solo. Así, en base a los efectos de que el mismo sitio de la vibración en la IS ha respuesta a flutter, que se llevó a la predicción de que las vibraciones, si se presentan simultáneamente en los mismos centros que dos puntos flutter estímulos (es decir, como un complejo compuesto de estímulo 25 Hz y 200 Hz componentes), mejoraría la capacidad de un sujeto para discriminar entre dos puntos. Por otra parte, los últimos hallazgos comparando la actividad SI evocados por diferentes condiciones de contralateral, la estimulación bilateral ipsilateral y en el gato que muestran la magnitud de la respuesta en SI evocados por estimulación contralateral se reduce en presencia de un estímulo ipsilateral [10]. Resultados similares se han encontrado en los primates no humanos (observaciones no publicadas). Esto nos llevó a la predicción de que, a causa de la disminución de la prominencia de los dos picos de actividad neuronal evocada en SI y, en consecuencia, la reducción de la claridad espacial entre los picos de actividad cortical, de un tema de dos puntos limen aumentaría (indicando La reducción de la agudeza espacial) con la adición de un estímulo a la mano sin vigilancia.

Resultados

Bekesy seguimiento de los algoritmos se utilizan para encontrar un tema de dos punto limen en la superficie dorsal de la mano derecha en cuatro diferentes condiciones de estímulo. Ejemplar resultados para un solo período de sesiones (cuatro carreras), de un sujeto se muestran en la Figura 1. Los dos puntos de limen el tema fuera seguido por dos puntos y entregó simultáneamente osciló en el 25 Hz a la que asistieron parte (AH). Los datos presentados indican que, en virtud de esta condición, el tema fue capaz de detectar la presencia de dos puntos en una separación de aproximadamente 19 mm (promedio de respuesta de los últimos cinco ensayos). En un segundo plazo (el "complejo" estímulo condición), los dos puntos rastreados se limen en condiciones idénticas a la primera ejecución, con la excepción de que la forma de onda de 25 Hz estímulo se entregó con otros 200 Hz vibración en la mano asistieron (Ver Métodos). La adición de la vibración de 200 Hz a los 25 Hz flutter dio lugar a una disminución en los dos puntos limen a aproximadamente 16,4 mm. En las otras dos condiciones, los dos puntos se limen a un seguimiento de dos puntos 25 Hz flutter estímulo a la que asistieron parte, en condiciones idénticas a la primera ejecución, pero con la adición de un flutter simultánea 25 Hz o 200 Hz estímulo de vibración Al contrario, sin atención lado (UH). Curiosamente, en ambos casos, la estimulación de la parte afectada sin atender la capacidad de los sujetos para discriminar entre dos puntos sobre la que asistieron parte, y, por lo tanto, los dos puntos limen en realidad aumentó a valores de aproximadamente 22 mm y 24 mm para 25 Hz y 200 Hz condiciones sin vigilancia, respectivamente. En resumen, la detección de dos puntos presentados al mismo tiempo que se ha mejorado con flutter mismo sitio de la vibración y degradadas con la adición de flutter o bien un estímulo de vibración en la acera de enfrente, sin vigilancia.

Para determinar la coherencia tema de las conclusiones anteriores, el seguimiento de los datos recogidos en virtud de cada una de las condiciones para un individuo promedio fueron objeto. Los datos se normalizaron a la condición aleteo desde el primer objetivo de este estudio fue determinar el efecto de las vibraciones sobre la respuesta que normalmente evoca por dos puntos flutter estimulación. Así, los dos puntos limen para el flutter condición se define como el valor "1" y todas las otras distancias se trazan como proporción de los valores obtenidos en el marco del flutter condición [1]. El promedio normalizado de dos puntos limen parcela de uno de los temas tratados se muestra en la Figura 2. Tenga en cuenta que los dos puntos se redujo limen (es decir, se mejoró la agudeza espacial) de la compleja condición - los dos puntos limen pistas en aproximadamente el 80% de los valores medidos en el marco del flutter condición. En cambio, los dos puntos se limen más grandes (es decir, la agudeza espacial que es peor) las condiciones para la actuación bilateral. En el caso en el que el contrario y sin mano, se presentó con una simultánea 25 Hz flutter estímulo, el de dos puntos limen las pistas aproximadamente un 20% más alto que el de control (sólo asistió a mano) condición. Del mismo modo, la aplicación de un estímulo de vibración de 200 Hz al mismo tiempo sin atención a la mano como resultado de dos puntos limen valores que fueron aproximadamente un 30% superior a la condición de control.

Para determinar el tema a través de la coherencia de las conclusiones anteriores, el proceso de normalización de datos aplicados a la única asunto que nos ocupa, tal y como se muestra en la Figura 2, y se ha descrito anteriormente, se repitió para cada uno de los datos recogidos en virtud de la condición en todas las materias. Normalizados y un promedio de los datos se muestran en la Figura 3. Similares a los datos presentados en el gráfico 2, los dos puntos limen de la compleja condición seguimiento de entre el 75 y el 80% de los que miden bajo la condición de aleteo, que indica un 20-25% de mejoría en la agudeza espacial resultante de la presencia de la vibración durante el Flutter estímulo de conducción en el TPS asistieron a la mano. Por otra parte, el seguimiento de los dos puntos limen mostraron un aumento de aproximadamente el 20% y el 30% para las condiciones en las que la mano sin atención fue estimulada con flutter y la vibración, respectivamente.

Con el fin de comparar más directamente las respuestas medido en cada una de las condiciones de estímulo, el seguimiento de los valores obtenidos de los últimos cinco juicios en todas las materias y en promedio se normalizó a la condición de flutter (Figura 4]. Una vez más, es evidente que los dos puntos limen valores disminuyeron aproximadamente un 20% en virtud de la compleja condición, o cuando las vibraciones se presentó con flutter, por doble estímulos en el sitio asistieron mano. Alternativamente, los dos puntos limen aumentó cuando un segundo, el estímulo simultáneo fue agregado a la mano sin vigilancia - aproximadamente el 20% de los 25 Hz flutter condición y el 30% para 200 Hz vibración condición. Standard error de demostrar que a través de las barras de sujeción de la variabilidad de dos puntos limen método de seguimiento es bastante uniforme. ANOVA ensayo se realizó sobre estos datos con la hipótesis nula que la media bajo el control flutter condición es significativamente diferente a los medios obtenidos en virtud de las tres condiciones de ensayo. Los medios para la bilateral de las condiciones sin vigilancia mano 25 Hz (F = 47,7, p <0,00000001) y sin vigilancia mano 200 Hz (F = 76,3, p <0,00000001), así como la compleja condición (F = 27,6, p < ; 0,00001) son significativamente diferentes de la media en el marco del flutter condición.

Para garantizar que el aumento de la agudeza de un tema complejo en el marco del estímulo condición no se debía simplemente a la mayor amplitud que el resultado de la adición de vibraciones a un flutter estímulo (que se tradujo en un estímulo de amplitud de 120 μ m), los dos puntos rastreados se limen En la mano asistió a 25 Hz aleteo de diferentes amplitudes. En concreto, una serie de sesiones se llevaron a cabo para realizar un seguimiento y comparar los dos puntos de limen las amplitudes de 100, 150 y 200 μ m en el flutter-única condición. Los resultados se normalizaron a las observadas con las distancias de 100 μ m condición y se dibujan de la misma manera que los resultados anteriores (véase el gráfico 5]. En tanto el 150 y 200 μ m de condiciones, los dos puntos limen osciló aproximadamente en el 10% de la observada en la condición de 100 μ m, lo que sugiere que no existe un efecto consistente sobre los dos puntos limen debido a la mayor amplitud de los complejos de estímulo Y visto que el efecto en virtud de la compleja condición era más probable adicional atribuible a la alta frecuencia.

Discusión

En el presente estudio, se observó que dependen de los efectos de estímulo de dos puntos sobre el seguimiento de un flutter estímulo en la superficie dorsal de la mano asistió. Los dos puntos se redujo limen (espacial se mejoró la agudeza) con un estímulo complejo que constaba de 25 Hz y 200 Hz flutter vibración componentes. En concreto, se constató que la adición de vibraciones a la unilateral de dos puntos flutter estímulo mejora de la agudeza espacial en un 20 a 25%. Cuando la amplitud de las unilateral de dos puntos flutter estímulo fue variado significativamente (entre 100 - 200 μ m), los dos puntos limen no se vio afectada. Estimulación simultánea de la mano contralateral a la que asistieron sitio, sin embargo, el deterioro de la agudeza espacial o reducido en un 20% con un aleteo estímulo y el 30% con un estímulo vibratorio.

Vega-Bermúdez y Johnson [11], utilizando el rallado orientación de los estudios, se refirieron a la importancia de la deformación de la piel como un factor que afecta la agudeza espacial. Por este motivo, hemos considerado la posibilidad de que el aumento de la agudeza espacial con un complejo estímulo puede ser debido al hecho de que la adición de vibraciones a la flutter estímulo introduce otro componente de amplitud, con lo que aumenta la magnitud del estímulo. Los resultados de nuestro estudio muestran que, dentro de la gama de amplitud utilizado, no hubo diferencias significativas en los dos puntos limen. Esto también es coherente con la idea de que el aumento de la amplitud de un estímulo no aumenta la extensión espacial de su respuesta cortical - un hallazgo informó recientemente [12]. En ese informe, obtenidos a partir de observaciones de imágenes de la óptica de señales intrínsecas en primates no humanos mostró que el aumento de las amplitudes de la estimulación con un 25 Hz flutter estímulo de amplitud en el rango estudiado (50-400 μ m con una frecuencia de 25 Hz) no produjo mayor Zonas de activación cortical en la corteza somatosensorial primaria (SI). Más bien, la extensión espacial de los patrones de activación cortical evocado por el aleteo estímulo era limitada. Simons et al. Postula que la respuesta cortical o refinado es esculpida por la inhibición lateral, lo que limita los cambios en el alcance espacial [12]. Estos resultados son consistentes con la idea de que la extensión espacial de la IS respuesta evocada por cada uno de los estímulos punto juega un papel importante en un tema de la capacidad de discriminar entre dos sitios de estímulo en la piel, desde el cambio de la amplitud de un flutter estímulo tiene poco efecto Ya sea en la extensión espacial de la respuesta SI en primates o en el de dos puntos limen observaciones formuladas en el presente informe.

Summers y Chanter [13] informó de los resultados en la agudeza táctil en la punta de los dedos en respuesta a estímulos de banda ancha presentado por una variedad táctil. Se determinó que la localización de un estímulo objetivo de 40 Hz se mejoró con la adición de un fondo de estímulo 320 Hz (que rodearon la meta) en comparación con el que, con un 40 Hz fondo estímulo. Sin embargo, Summers y Chanter también afirmó que este tipo de interpretación (que además de la alta frecuencia de vibración a una frecuencia inferior estímulo resultados en la mejora de la percepción de que el estímulo) es problemático debido a las conocidas diferencias entre mechanoreceptors [13]. Los estudios anteriores habían establecido el hecho de que la agudeza espacial fue peor a altas frecuencias (en el rango de Pacinian), que en frecuencias bajas (RA / SA gama) [1, 2, 14]. Sin embargo, si la agudeza espacial puede atribuirse a la claridad espacial entre las regiones de la actividad cortical como LaMotte y Mountcastle [4] propuesto, entonces la cortico-corticales interacciones que se derivan de la condición simultánea de flutter y las vibraciones [8], sin lugar a dudas un efecto Sobre las medidas de ordenación del espacio agudeza. Flutter estímulos, como las presentadas en este estudio, se sabe que evocan significativo y sostenido de la actividad en corteza SI. Cuidado de la Piel estimulación a 200 Hz, por otra parte, ha mostrado reducir la extensión espacial de la respuesta SI normalmente evocado por un estímulo flutter 25 Hz [6 - 9].

Tommerdahl et al. [6] la comparación de señales intrínsecas evocado en las zonas 3 B / 1 de 25 Hz a la estimulación de la piel intrínseco señal evocada por un mismo sitio de la piel estímulo a la vez 25 y 200 Hz sinusoidal componentes (un "complejo de la forma de onda de estímulo"). Esos experimentos revelaron que el aumento de la absorbancia evocado en las zonas 3 B / 1 por un estímulo que ambos 25 y 200 Hz componentes es sustancialmente menor que el aumento de la absorbancia evocados por "puro" 25 Hz estimulación de la misma piel. Se llegó a la conclusión de que dentro de un breve tiempo después del inicio de estímulo, 200 Hz piel estimulación evoca un potente acción inhibidora sobre la zona 3b / 1 QA neuronas. Debido a la inhibición del mismo sitio-200 Hz vibraciones pueden desempeñar un papel en la limitación de la extensión espacial de la actividad cortical debido a la estimulación aleteo, la creación de un mayor y mejor sintonizado respuesta, lo que sugiere la mejora de la agudeza espacial.

El hallazgo de imagen OIS en anteriores experimentos en gatos que la piel de alta frecuencia de estimulación se acompaña de un aumento de la absorbancia contralateral zona SII y, simultáneamente, por una disminución de la absorbancia en SI en el mismo hemisferio llevado Tommerdahl et al. [7] a considerar la posibilidad de que la actividad en el corticocortical conexiones que enlazan con SII SI en el mismo hemisferio [15, 16] conduce a la represión / inhibición de la SI en la piel de alta frecuencia de estimulación. La medida en que el mecanismo por el cual detalla SII podría suprimir o inhibir SI, la más sencilla posible (primer sugerido por Hirsch y Gilbert) [17] es que corticocortical de largo alcance (es decir, el SII → SI) el resultado de la inhibición de las distintas modalidades de terminación axonal De los locales de las neuronas inhibitorias en SI. Esto es, porque los dos tipos principales de células locales inhibitorio en las capas superiores de la corteza somatosensorial (cesta de araña y células) [18] concluiría en la célula inicial de los órganos y sectores de las células piramidales, y, o bien no establecen contactos sinápticos con otras células inhibitoria (Este es el caso para la araña células), o terminar sólo en las dendritas de las neuronas inhibitorias (característica de la cesta de las células), una fuerte entrada de otro excitatorios área cortical (por ejemplo, las aportaciones que recibe de SI presumiblemente SII en sólo una breve demora Después de la aparición de la piel de estimulación de alta frecuencia) debe dar lugar a un inhibidor proceso de la SI en la región que recibe la capa superior de entrada, y la inhibición selectiva debe ser expresado en las células piramidales.

En un reciente informe que describe la capacidad de localizar un estímulo en la punta de los dedos de una mano puede verse afectada con la interferencia de un estímulo similar en un dedo de la mano [19], lo que sugiere que la agudeza espacial puede ser peor que con la estimulación bilateral con Estimulación unilateral bajo ciertas condiciones. En un estudio separado, nos informó de que la IS cortical contralateral respuesta a la estimulación de la piel se redujo cuando un mismo estímulo se presentó simultáneamente a la ipsilateral (imagen especular) la piel [10]. En concreto, Tommerdahl y colegas encontraron que la magnitud de la respuesta en SI a la estimulación bilateral era 30-35% más pequeña que la respuesta evocada por un estímulo contralateral flutter. Este hallazgo nos llevó a postular que, desde contralateral SI es reconocida como la región más cortical responsable de la localización espacial [4, 5], la reducción de la magnitud de la contralateral SI respuesta - a través de la estimulación ipsilateral - podría causar una reducción de la agudeza espacial . Los resultados de este estudio apoyan esta hipótesis, lo que sugiere que la estimulación bilateral de las dos partes del cuerpo homóloga conduce a una disminución en la percepción espacial de la agudeza.

En un informe publicado anteriormente, Vierck y Jones [2] encontró que la discriminación de dos puntos se mejora cuando los estímulos aplicados a la piel son osciló versus estático (no osciló). En consecuencia, se propone un modelo de cómo mejorar la agudeza espacial oscilante frente a estática con sondas. En su informe, Vierck y Jones [2] postula que en los campos receptivos SI fueron más pequeñas como consecuencia de la condición de oscilación estímulo, y que los más pequeños campos receptivos era menos probable que se superponen entre sí, y, por lo tanto, puede mejorar la agudeza espacial como Resultado de los cambios en las condiciones de estímulo. Proponemos ampliar ese modelo por lo que sugiere que los dos puntos limen está altamente correlacionado con mejoras en el contraste entre los picos de actividad neuronal en SI que son evocadas por la estimulación de los dos adyacentes o cercanos a puntos adyacentes de la piel. Figura 6 resume el sentido de que la modificación de las condiciones de estímulo, como se informa en el presente documento, se ha propuesto en nuestro modelo de SI de actividad. Cabe señalar que este modelo conceptual se ha visto influida por los últimos hallazgos acerca de la IS cortical respuesta a la estimulación cutánea [8, 10, 12].

Cuando los estímulos que consta de dos puntos son osciló en la piel en baja frecuencia 25 Hz flutter en sitios distantes, los picos de respuesta SI son distintos y no superpuestas (Figura 6a]. Así, el tema es fácilmente capaz de discriminar entre los dos puntos. Como los puntos que se coloca en sitios a los que se estímulo más cerca, los picos de respuesta empiezan a superponerse (Figura 6b], y debido a los picos de actividad ya no son fáciles de distinguir, los dos puntos limen se incrementa (es decir, la agudeza espacial es Peor). Adición de un mismo sitio de alta frecuencia de 200 Hz a la vibración flutter estímulos ( "complejas" estímulos) ha demostrado reducir la extensión espacial de los picos de respuesta en SI [6, 8] (Figura 6c] y, como se encontró En el presente estudio, sería más fácil de distinguir entre dos puntos en la piel. Presentación de un estímulo al mismo sitio en la piel no recibe el parte que, previsiblemente, reducir la magnitud de la respuesta por SI flutter estimulación [10]. Esta reducción en la magnitud de la respuesta cortical en consecuencia, dar lugar a una reducción de la claridad (o contraste) entre la actividad evocada por la adyacentes o casi adyacentes, regiones corticales activadas por los dos estímulos (Figura 6d], y como resultado de ello, Llevar a una disminución de la agudeza espacial.

Conclusión

En este trabajo, proponemos un modelo que predice una correlación entre la actividad cortical SI espacial y agudeza. Agudeza espacial, medida por el limen de dos puntos, puede ser modificado por cambio de las condiciones de estímulo que se prevé que tenga un impacto en la respuesta cortical SI. En particular, mientras que la vibración tiene el efecto de la reducción de la extensión espacial de la respuesta cortical SI evocados por aleteo normalmente, como cuando un estímulo vibrotactile compuesto por ambos flutter y las vibraciones se entrega a la piel, también tiene el efecto de mejorar la capacidad de un sujeto Discriminar entre dos puntos en la piel. Presumiblemente, esto ocurre como consecuencia de la disminución de las vibraciones de la extensión espacial de la respuesta cortical SI. Alternativamente, el estímulo de las condiciones que se sabe que reducir la magnitud de la respuesta cortical SI sin cambiar la forma de respuesta, por ejemplo, cuando un segundo estímulo simultáneo y se entrega a una piel homotopic sitio en la mano opuesta sin vigilancia, dará lugar a una reducción en la ordenación del territorio La discriminación. Aunque SI se considera un importante papel en la discriminación de dos puntos, el presente estudio proporciona evidencia de que otras áreas corticales que están conectados a la SI (como SII) SI contribuyen de forma importante a la capacidad de responder de forma diferente a los estímulos táctiles poco espaciados.

Materiales y métodos

Cinco temas ingenuo (21-32 años de edad) participaron en este estudio psicofísico. Todos los procedimientos fueron revisados y aprobados previamente por una junta de revisión institucional.

Sinusoidal desplazamiento vertical de la piel se entregaron estímulos utilizando el Cantek Metatron CS-525 estimulador desplazamiento vertical (Cantek Metatron Corp, Canonsburg, PA). El estimulador se puso en contacto con la piel por medio de las dos puntas de los dos Centros de Estimulador (TPS) adjunto (2,5 cm de largo, 2 mm de diámetro) instalado en el terminal final del movimiento del eje de la estimulador transductor. El TPS se describe en detalle en un informe separado [1]. Un brazo mecánico ajustable con cerradura articulaciones montado a un golpe franco de pie, rígida plataforma (fabricados localmente) permitió conveniente ajuste y mantenimiento de la posición de estímulo. Un segundo idéntico Cantek estimulador, aplicado en los ensayos que se requiere la estimulación bilateral, fue equipado con una sola sonda de 2 mm de diámetro punta y coloca en el lado opuesto al TPS de manera similar.

El sujeto estaba sentado en una silla, con los brazos colocados cómodamente en una mesa de superficie. Ambas armas se colocaron en bolsas de rayos X lleno de bolas de vidrio. Los investigadores de las bolsas de moldeado para adaptarse a los contornos de la cuestión de las armas, y cuando el tema era cómoda y los brazos colocados adecuadamente para permitir el acceso sin trabas de la estimulador del centro de la parte dorsal de cada parte, las bolsas se hicieron rígidas por evacuar Les de aire (conseguido mediante la conexión de la bolsa de vacío a una línea). De esta manera, los brazos se mantuvieron en una posición cómoda, pero estable, durante toda la duración de la sesión experimental. El tema no pudo ver ni el experimentador o el estimulador y estímulo de control de instrumentación. Ruido blanco presentado a través de los auriculares eliminan posibles señales auditivas. Un micrómetro permite el estimulador y transductores de sonda a bajarse hacia la piel sitios predefinidos. El micrómetro posición en la que la pantalla digital sobre el estimulador controladores 0.1-0.2 g registrado un cambio en la fuerza de resistencia fue interpretado como el punto en el que el estimulador inicial sondas hizo contacto con la piel.

Un seguimiento de protocolo se utilizó para llevar a cabo un doble punto limen prueba, que determina el "menos de dos puntos de separación en la que el sujeto se siente (tiene la impresión subjetiva de) dos puntos", [20] en la superficie dorsal de la Mano derecha. Dorso de la mano ha sido elegido por la densidad de inervación en este sitio coincidió con óptima resolución y la capacidad de separación de la TPS, y también porque la superficie es relativamente plana, confunde la reducción de la curvatura de la piel presente en otros posibles sitios de estimulación. Estudios anteriores indican que la respuesta a las pruebas de agudeza táctil en la mano dorso es similar a la que en la punta de los dedos, lo que sugiere el dorso de ser un lugar adecuado para tales pruebas y [21]. El tema ha sido instruido para atender a los dos puntos estímulo presentado por el TPS en la mano a prueba de todo la experimentación. Para cada plazo, las dos sondas fueron inicialmente espaciados 30 mm de separación. Los estímulos fueron presentados a la piel al mismo tiempo de 1 segundo en una sangría de 500 μ m y luego retirarse completamente de la piel durante 1 seg a una compensación de -500 μ m. El tema fue dado a estos dos segundos informe sensación de uno o dos puntos utilizando un pedal - no presionar para un punto; una sola prensa de dos puntos. Cuando se detectaron dos puntos, las dos sondas se acercaron juntos por un paso (1 paso = 1 mm), cuando sólo se detectó un punto, los dos puntos más espaciados movido por un paso. Las sondas se mantuvo fuera de la piel de la punta movimiento duración de 1 segundo, con lo que el intervalo entre las estímulo duró un total de 2 seg. Este proceso se repetirá hasta un umbral se podrá determinar, por lo general alrededor de 30 juicios, por lo tanto, correr un solo tomó unos 90 segundos. El intervalo entre correr era de 60 segundos de duración. Los dos puntos se midió limen bajo cuatro condiciones de la frecuencia y la amplitud: unilaterales 25 Hz-100 μ m, unilateral 25 Hz-100 μ m + 200 Hz-20 μ m ( "complejo"), la estimulación bilateral, de 25 Hz-100 μ m sobre Ambas manos, y la estimulación bilateral, de 25 Hz-100 μ m en la mano y asistió a 200 Hz-20 μ m en el lado opuesto sin vigilancia. En un período de sesiones, se realizaron cuatro carreras, cada una con una de las condiciones antes mencionadas estímulo. En las condiciones bilaterales, se aplicaron estímulos por un único mecanismo y, por tanto, el calendario se presentaron en la piel y en la fase de la sincronía. Orden de las condiciones de estímulo dentro de un período de sesiones fue al azar y variados para cada tema.

Contribuciones de los autores

VT realizó los experimentos, analiza los datos y redactó el manuscrito. RD tiene una función en la dirección y diseño de los experimentos. MT haya intervenido en el diseño de los experimentos y la preparación del manuscrito.

Agradecimientos

Apoyado, en parte, por NIH R01 subvención NS043375 (M. Tommerdahl, PI).