Ce travail a été soutenu par National Eye Institute Grant 1 R15 EY13649-01, et par une subvention à la découverte individuelle de la sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). Un merci spécial à Deda Gillespie pour l&#39;usinage des métaux, et pour la consultation sur la conception du dispositif et la construction.

<ol>
	<li>Goldreich, D. &. a. m. p. ;. a. m. p., Kanics, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+acuity+is+enhanced+in+blindness.">Tactile acuity is enhanced in blindness.</a> J. Neurosci. 23, 3439-3445 (2003).</li><li>Goldreich, D. &. a. m. p. ;. a. m. p., Kanics, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+of+blind+and+sighted+humans+on+a+tactile+grating+detection+task.">Performance of blind and sighted humans on a tactile grating detection task.</a> Percept. Psychophys. 68, 1363-1371 (2006).</li><li>Kontsevich, L. L. &. a. m. p. ;. a. m. p., Tyler, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bayesian+adaptive+estimation+of+psychometric+slope+and+threshold.">Bayesian adaptive estimation of psychometric slope and threshold.</a> Vision. Res. 39, 2729-2737 (1999).</li><li>Bleyenheuft, Y., Cols, C., Arnould, C. &. a. m. p. ;. a. m. p., Thonnard, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+changes+in+tactile+spatial+resolution+from+6+to+16+years.">Age-related changes in tactile spatial resolution from 6 to 16 years.</a> Somatosens. Mot. Res. 23, 83-87 (2006).</li><li>Johnson, K. O. &. a. m. p. ;. a. m. p., Phillips, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+spatial+resolution.+I.+Two-point+discrimination,+gap+detection,+grating+resolution,+and+letter+recognition.">Tactile spatial resolution. I. Two-point discrimination, gap detection, grating resolution, and letter recognition.</a> J. Neurophysiol. 46, 1177-1192 (1981).</li><li>Gibson, G. O. &. a. m. p. ;. a. m. p., Craig, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+force+and+conformance+on+tactile+intensive+and+spatial+sensitivity.">The effect of force and conformance on tactile intensive and spatial sensitivity.</a> Exp. Brain Res. 170, 172-181 (2006).</li><li>Johnson, K. O. &. a. m. p. ;. a. m. p., Phillips, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rotating+drum+stimulator+for+scanning+embossed+patterns+and+textures+across+the+skin.">A rotating drum stimulator for scanning embossed patterns and textures across the skin.</a> J. Neurosci. Methods. 22, 221-231 (1988).</li><li>Craig, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grating+orientation+as+a+measure+of+tactile+spatial+acuity.">Grating orientation as a measure of tactile spatial acuity.</a> Somatosens. Mot. Res. 16, 197-206 (1999).</li><li>Killebrew, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+dense+array+stimulator+to+generate+arbitrary+spatio-temporal+tactile+stimuli.">A dense array stimulator to generate arbitrary spatio-temporal tactile stimuli.</a> J. Neurosci. Methods. 161, 62-74 (2007).</li></ol>

La livraison contrôlée de l&#39;espace structuré des stimuli mécaniques pose des défis pas confrontés à la prestation des stimuli visuels ou auditifs, dont l&#39;équipement disponible dans le commerce (écrans d&#39;ordinateur, haut-parleurs) peuvent être utilisés. Pour cette raison, de nombreuses expériences de psychophysique tactiles sont toujours fait en utilisant la livraison de relance manuelle. La livraison manuelle des stimuli tactiles prend du temps et exige beaucoup de soin et de la concentration de la part de l&#39;enquêteur. Par exemple, Bleyenheuft et al. 4 du rapport que «l&#39;application manuelle d&#39;environ 1-2 mm de déformation perpendiculaire peau était utilisée ... l&#39;examinateur a été particulièrement attentif à éviter toute contrainte de cisaillement entre la peau et le grillage qui pourrait fausser la mesure. .. &quot; Peut-être parce que la livraison de relance manuelle est relativement lente et la concentration intensive, de nombreuses études utilisant cette méthode ont utilisé oui / non (juste une relance par essai), plutôt que de deux protocoles d&#39;intervalle choix forcé. Malheureusement, même si le plus grand soin est pris, la livraison de relance manuel laisse de nombreux paramètres de stimulation incontrôlée. Ces paramètres incluent la force de relance, la vitesse de déclenchement, la durée et la stabilité de la surface de stimulation sur la peau. Parmi ces paramètres, peut-être mieux étudiés à l&#39;égard de son influence sur les performances est la force de relance. Les humains montrent une amélioration progressive de la discrimination l&#39;orientation grille sur le bout des doigts comme des changements de profondeur d&#39;indentation de 500 à 1200 microns 5; performance est meilleure à 10 grammes vigueur qu&#39;à la force de 50 grammes 1, même si aucune amélioration n&#39;est observée entre 50 grammes et 200 grammes 6. Pour d&#39;autres applications, telles que la détection caillebotis (en distinguant une surface lisse d&#39;une surface rainurée), l&#39;augmentation de la force de manière significative à améliorer la performance sur toute la plage de 10 à 200 grammes 2,6. Pour surmonter ces défis associés aux tests manuels, nous avons développé le système automatisé, les robinets. Notre objectif dans TAPS bâtiment a été de créer un dispositif simple et sécuritaire, polyvalent, efficace et abordable pour l&#39;application contrôlée de stimulation tactile. L&#39;utilisation contrôlée de gravité est un moyen simple et sûr d&#39;appliquer un stimulus tactile. La sécurité est assurée, parce que la force contre la peau ne peut pas excéder celle due à la pesanteur. L&#39;actionneur linéaire puissante ne sert qu&#39;à transférer la force de gravité sur la peau, puis de retirer le contact. L&#39;appareil est polyvalent, car il pourra accueillir toutes les surfaces usinées dans de relance (ou attachée sur) les extrémités des demi-pouce de diamètre des tiges, et peut être programmé pour exécuter une variété de protocoles de psychophysique. TAPS est efficace, car il déploie rapidement les stimuli, et peut fonctionner timesaving algorithmes adaptatifs. Enfin, les composantes de TAPS sont abordables pour les détenteurs de petites subventions. Les moteurs coûtent environ $ 1.500; les composants électriques (à l&#39;exception de l&#39;ordinateur, mais y compris les cartes PCI et de moteur pas à pas le conducteur), environ 6000 $. Une machine de mini-fraisage et accessoires peuvent être achetés pour environ 1000 $, ou un machiniste professionnel peut être embauché à l&#39;usine des pièces de relance et de faire d&#39;autres petites pièces. Nous espérons que ce système sera appliqué par les autres, et servir à promouvoir l&#39;évolution vers des tests tactiles contrôlée, qui ces dernières années a connu des progrès prometteurs 5,7,8,9.

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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Delrin plastic rods 0.5&#x201D; diameter 3&#x201D; long </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Small Parts</td>
<td>ZRD-08</td>
<td>Rods from which the stimulus pieces are made</td>
</tr>
<tr>
<td>Chrome-steel bearing, 0.5" bore diameter</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Small Parts</td>
<td>BR-08-01</td>
<td>Pivot for the rotating rod</td>
</tr>
<tr>
<td>Plastic bearing, 0.5&#x201D; bore, 1.125&#x201D; outer diameter, 0.25&#x201D; thick</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Small Parts</td>
<td>BRP-08-01</td>
<td>Wheel at end of rotating rod</td>
</tr>
<tr>
<td>Fiberglass curtain, 0.75&#x201D; thick</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>McMaster-Carr</td>
<td>9781T83</td>
<td>Sound absorbing curtain around lower table</td>
</tr>
<tr>
<td>Silicone O-rings 5/16" inside diameter</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>McMaster-Carr</td>
<td>AS568A- 011</td>
<td>To reduce vibration of stimulus pieces</td>
</tr>
<tr>
<td>Anti-Vibration Pads 2"x 2", 93 PSI max </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>McMaster-Carr</td>
<td>60105K61</td>
<td>Put under the linear actuator</td>
</tr>
<tr>
<td>Rubber sandwich mounts 1/2" H x 3/8" W </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>McMaster-Carr</td>
<td>9378K11</td>
<td>Put under linear actuator base</td>
</tr>
<tr>
<td>Stepper motor Nema 23, 3-stack </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Industrial Devices</td>
<td>S23</td>
<td>For rotating the stimulus disk</td>
</tr>
<tr>
<td>Linear rodless actuator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Industrial Devices</td>
<td>R2S23N-105A-18-l-M35M</td>
<td>To control rotating bar movement</td>
</tr>
<tr>
<td>1 Hall effect switch &#x201C;normally open&#x201D; config. </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Industrial Devices</td>
<td>RP1</td>
<td>Actuator home sensor</td>
</tr>
<tr>
<td>2 Hall effect switches &#x201C;normally closed&#x201D; config. </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Industrial Devices</td>
<td>RP2</td>
<td>Actuator limit sensors</td>
</tr>
<tr>
<td>Micro switch</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Honeywell</td>
<td>FSG15N1A</td>
<td>Finger force sensor</td>
</tr>
<tr>
<td>Retro-reflective sensor</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Honeywell</td>
<td>FE7B-RB6VG-M</td>
<td>Piece position sensor</td>
</tr>
<tr>
<td>Motor controller board, closed-loop control</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>National Instruments</td>
<td>PCI-step-4CX</td>
<td>Mediates communication between computer and Nudrive</td>
</tr>
<tr>
<td>Nudrive stepper motor driver</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>National Instruments</td>
<td>Nudrive 4SX-211</td>
<td>Sends command voltages to the linear actuator and disk stepper motors</td>
</tr>
<tr>
<td>Data acquisition board</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>National Instruments</td>
<td>PCI-MIO-16E-1</td>
<td>Reads finger force sensor</td>
</tr>
<tr>
<td>LabVIEW</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>National Instruments</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Programming language</td>
</tr>
<tr>
<td>Valuemotion library</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>National Instruments</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Motor control routines</td>
</tr>
<tr>
<td>Photoelectric sensor</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Panasonic</td>
<td>PM-K53-C1</td>
<td>Disk home sensor</td>
</tr>
<tr>
<td>Mini milling machine</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sherline</td>
<td>2010-DRO</td>
<td>For machining the stimulus surfaces</td>
</tr>
<tr>
<td>Ohaus precision mass set</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Scientific</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Mass on rotating bar</td>
</tr>
<tr>
<td>Parrish Magic Line aluminum cake pan bottom, 9&#x201D; diam.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sur La Table</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Rotating disk machined with square cut-outs to hold the stimulus pieces</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

a tactile automated passive-finger stimulator (taps)

Bien que les tests d&#39;acuité spatiale tactiles sont utilisés dans la recherche en neuroscience et l&#39;évaluation clinique, quelques dispositifs automatisés existent pour la livraison contrôlée stimuli spatialement structuré à la peau. Par conséquent, les enquêteurs appliquent souvent des stimuli tactiles manuellement. L&#39;application de relance manuelle est temps, exige un grand soin et la concentration de la part de l&#39;enquêteur, et laisse de nombreux paramètres de stimulation incontrôlée. Nous décrivons ici un système contrôlé par ordinateur stimulus tactile, le tactile automatisé Passif doigt Stimulateur (TAPS), qui s&#39;applique dans l&#39;espace des stimuli structurés pour la peau, en contrôlant la vitesse de déclenchement, la force de contact, et la durée de contact. TAPS est un appareil polyvalent, système programmable, capable de mener efficacement une variété de procédures psychophysiques. Nous décrivons les composants des robinets, et montrer comment TAPS est utilisée pour administrer un intervalle de deux choix forcé de test d&#39;orientation tactiles grille. Auteur correspondant: Daniel Goldreich

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A Tactile Automated Passive-Finger Stimulator TAPS

Nous décrivons un dispositif commandé par ordinateur pour étudier le sens du toucher: le tactile automatisé Passif doigt Stimulateur (TAPS). Nous décrivons les composants des robinets, et montrer comment TAPS est utilisée pour administrer un intervalle de deux choix forcé de test d&#39;orientation tactiles grille.

Un tactile automatisé Passif doigts stimulateur (TAPS)

Although tactile spatial acuity tests are used in both neuroscience research and clinical assessment, few automated devices exist for delivering ...

a-tactile-automated-passive-finger-stimulator-taps

Research

JoVE Journal

Biology

A Tactile Automated Passive-Finger Stimulator (TAPS)

13.6K vues.  Duquesne University. Nous décrivons un dispositif commandé par ordinateur pour étudier le sens du toucher: le tactile automatisé Passif doigt Stimulateur (TAPS). Nous décrivons les composants des robinets, et montrer comment TAPS est utilisée pour administrer un intervalle de deux choix forcé de test d'orientation tactiles grille.