Questo lavoro è stato supportato dalla Japan Society for the Promotion of Science KAKENHI Grants JP17J40084, JP18K15339, JP18H05009, JP18H01411, JP18K18835 e JP17K18855. Ringraziamo anche il tecnico (Yoshihiko Tamura) nel nostro laboratorio per averci aiutato a creare l'angolo rialzato.

Il consenso informato scritto è stato ottenuto dai soggetti nel rispetto delle politiche del comitato etico medico locale dell'Università di Okayama. Le procedure di test hanno ottenuto la revisione e il consenso del comitato etico medico locale dell'Università di Okayama.
1. Composizione dettagliata e funzione delle attrezzature
<ol><li>Stimoli dell'angolo tattile<ol>
<li>Il TSPAS utilizza angoli rialzati bidimensionali (2D) per scorrere passivamente sulla pelle e formare una rappresentazione spaziale tattile degli angoli (Figura 2). Gli angoli tattili sono costituiti da linee di plastica e basi quadrate, entrambe realizzate con un foglio acrilico trasparente. Poiché le linee che compongono gli angoli sono uguali e simmetriche, modificando simmetricamente le dimensioni spaziali delle linee, è possibile creare tutti i tipi di angoli piani rialzati.</li>
		<li>Utilizzando una fresatrice, tagliare il foglio acrilico nella polilinea con due linee uguali (lunghe 8,0 mm, larghe 1,5 mm e alte 1,0 mm) distribuite simmetricamente lungo un bisettore immaginario e la base quadrata (lunga 40,0 mm e larga, alta 3,0 mm).</li>
		<li>Incollare la polilinea al centro della base quadrata per creare uno stimolo dell'angolo tattile sollevato 2D.</li>
		<li>Realizzare pezzi con dimensioni angolari che vanno da 50° a 70° in incrementi di 2°. Le distanze del punto finale (d, vedi figura 2) di questi angoli sono 6,8 mm, 7,0 mm, 7,3 mm, 7,5 mm, 7,8 mm, 8,0 mm (angolo 60°), 8,2 mm, 8,5 mm, 8,7 mm, 8,9 mm e 9,2 mm. Per ridurre al minimo l'impatto della distanza del punto finale sulla discriminazione dell'angolo, utilizzate un angolo di 60° come angolo di riferimento e altri angoli come angoli di confronto.</li>
		<li>Compongono 20 coppie di angoli discriminati, tra cui 20 angoli di riferimento identici e 10 coppie di angoli di confronto identici le cui accuratezze misurate sono ± 0,2°. Assicurarsi che l'angolo di riferimento sia presentato per primo il 50% delle volte in cui ogni coppia viene testata. L'esperimento può essere facilmente e convenientemente aggiornato con stimoli dell'angolo tattile.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61218/61218fig02.jpg"> Figura 2: Esempio di stimoli dell'angolo tattile. (A) Esempio dell'angolo di riferimento (60°) e due (50° e 70°) dei dieci angoli di confronto utilizzati nell'esperimento. In particolare, sono stati tracciati parametri dettagliati dell'angolo di riferimento. d rappresenta la distanza del punto finale, R rappresenta il raggio di curvatura nell'apice locale e r rappresenta il raggio di curvatura nel punto finale. (B) Esempio di angolo rialzato visto in 3D. L'altezza della linea rialzata è di 1,0 mm dalla vista 3D. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61218/61218fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<ol start="2"><li>Piatto a mano<ol>
<li>Per stabilizzare la mano del soggetto, creare una piastra a mano perpendicolare allo scivolo elettronico (Figura 3). In primo luogo, utilizzando una fresatrice, tagliare un foglio acrilico spesso 5,0 mm in una piastra rettangolare di 14,0 cm x 22,0 cm, quindi fissare la piastra rettangolare a una base (larga 14,0 cm, lunga 14,0 cm e alta 8,5) con nastro adesivo e colla. Successivamente, utilizzando una fresatrice, tagliare un'apertura rettangolare (larga 2,5 cm e lunga 5,0 cm) nell'angolo in alto a sinistra della piastra. Ciò consente solo al dito indice di contattare lo stimolo dell'angolo. Prima dell'esperimento, fissare il polso destro del soggetto con nastro di nylon, quindi istruire i soggetti a posizionare leggermente le dita dell'indice destro all'apertura della piastra.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61218/61218fig03.jpg"> Figura 3: Posizione della mano del soggetto e direzione del movimento degli stimoli dell'angolo tattile. La mano destra del soggetto era fissata con nastro di nylon e al soggetto fu ordinato di posizionare il dito indice destro nell'apertura nella piastra. Gli stimoli angolari erano fissati sull'apparato e venivano spostati orizzontalmente dallo scivolo elettronico per scivolare passivamente attraverso il fingerpad. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61218/61218fig03large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<ol start="3"><li>Scorrimento lineare motorizzato<ol>
<li>Lo scivolo elettronico con una distanza massima di movimento di 51,0 cm viene spostato in direzione dritta utilizzando un facile motore a movimento lineare con 5,0 cm di altezza, 5,4 cm di larghezza e 71,0 cm di lunghezza (vedi Tabella dei materiali),che è un sistema a movimento lineare. Collegare il motore a un personal computer e impostare e modificare vari dati utilizzando un software di modifica dei dati dedicato (vedere Table of Materials). Assicurarsi che queste impostazioni possano fare in modo che la diapositiva elettronica sposti una distanza specificata utilizzando una determinata velocità rispetto al punto di riferimento. Ciò è necessario quando si spostano gli stimoli dell'angolo direttamente da una posizione arbitraria a una posizione specificata.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sistema di controllo informatico<ol>
<li>Il TSPAS è un sistema semiautomatico controllato da computer. Il software di editing dati utilizzato per controllare il movimento della diapositiva è un software basato su PC per la modifica dei dati necessari per il funzionamento degli attuatori motorizzati. Nell'esperimento, impostare la velocità dello scivolo a 20 mm/s e la sua distanza di movimento a 80 mm per ogni prova. Ogni volta che si fa clic su un pulsante, la diapositiva si sposta come impostato in precedenza.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Esecuzione di un esperimento
<ol><li>Prima dell'esperimento, impostare prima il tipo di movimento come 'INC',distanza di movimento come '80 mm', velocità di movimento come '20 mm/s', il movimento funziona come 'singolo', e asse come 'ID = 0' nel software di editing dati (vedi il manuale d'uso nella Tabella dei Materiali per istruzioni su come impostare i parametri) per garantire che lo scivolo elettronico possa muoversi sia a una distanza di 80 mm che ad una velocità di 20 mm/s avanti e indietro, e ad altre distanze e velocità.</li>
	<li>Recluta soggetti le cui dita sono libere da lesioni e calli. Cerca di reclutare un numero uguale di soggetti maschi e femmine nella fascia di età dai 18 ai 35 anni. Si noti che c'è una differenza nell'acuità spaziale tattile tra soggetti femminili e maschili, così come soggetti vecchi egiovani 25,26.</li>
	<li>Ben bendare il soggetto e sederlo ad un tavolo con l'apparecchio (Figura 1). Fissare la mano destra del soggetto con nastro di nylon e successivamente istruire il soggetto a posizionare leggermente il dito indice destro all'apertura della piastra della mano (Figura 3).</li>
	<li>Bloccate una coppia di angoli, inclusi l'angolo di riferimento e l'angolo di confronto, sullo scivolo. Dopo aver fatto clic sul pulsante, la coppia di angoli scorre per una distanza totale di 80 mm. Attraversano passivamente il fingerpad indice a una velocità di 20 mm/s. Poiché c'è una distanza di 31,8 ± 0,8 mm tra l'angolo di riferimento e l'angolo di confronto, il loro intervallo di tempo interstimolo è di circa 1,6 s.</li>
	<li>Dopo che il soggetto ha percepito le dimensioni degli angoli, riferisce oralmente quale dei due angoli è più grande. Se il soggetto non è in grado di identificare quale angolo è più grande, può indicare che gli angoli sono gli stessi. Registrare la risposta dell'oggetto come dati di risposta. Successivamente, la prossima coppia di angoli verrà continuamente sostituita, presentata e percepita allo stesso modo.</li>
	<li>Ci sono un totale di 10 coppie di angoli nell'esperimento formale. Presentare ogni coppia 10x in un ordine pseudocasuale in cui l'angolo di riferimento passa per primo il 50% delle volte. Pertanto, l'esperimento contiene 100 prove. Per evitare sensazioni scomode sull'indice, dopo ogni serie di 20 prove il soggetto si prende una pausa di 3 minuti. Prima dell'esperimento, ogni soggetto pratica 10 prove con altre angolazioni per avere familiarità con la procedura sperimentale. L'esperimento dovrebbe durare ~ 40 minuti.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Smith, A. M., Chapman, C. E., Donati, F., Fortier-Poisson, P., Hayward, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perception+of+simulated+local+shapes+using+active+and+passive+touch.">Perception of simulated local shapes using active and passive touch.</a> Journal of Neurophysiology. 102 (6), 3519-3529 (2009).</li><li>Reuter, E. M., Voelcker-Rehage, C., Vieluf, S., Godde, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Touch+perception+throughout+working+life:+Effects+of+age+and+expertise.">Touch perception throughout working life: Effects of age and expertise.</a> Experimental Brain Research. 216 (2), 287-297 (2012).</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> Somatosensory and Motor Research. 16 (3), 197-206 (1999).</li><li>Craig, J. C., Johnson, K. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+two-point+threshold:+Not+a+measure+of+tactile+spatial+resolution.">The two-point threshold: Not a measure of tactile spatial resolution.</a> Current Directions in Psychological Science. 9 (1), 29-32 (2000).</li><li>Tong, J., Mao, O., Goldreich, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-point+orientation+discrimination+versus+the+traditional+two-point+test+for+tactile+spatial+acuity+assessment.">Two-point orientation discrimination versus the traditional two-point test for tactile spatial acuity assessment.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 7, 1-11 (2013).</li><li>Goldreich, D., Wong, M., Peters, R. M., 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=A+tactile+automated+passive-finger+stimulator+(TAPS).">A tactile automated passive-finger stimulator (TAPS).</a> Journal of Visualized Experiments. (28), e1374 (2009).</li><li>Johnson, K. O., 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> Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1177-1191 (1981).</li><li>Legge, G. E., Madison, C., Vaughn, B. N., Cheong, A. M. Y., Miller, 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=Retention+of+high+tactile+acuity+throughout+the+life+span+in+blindness.">Retention of high tactile acuity throughout the life span in blindness.</a> Perception and Psychophysics. 70 (8), 1471-1488 (2008).</li><li>Yang, J., Ogasa, T., Ohta, Y., Abe, K., Wu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decline+of+human+tactile+angle+discrimination+in+patients+with+mild+cognitive+impairment+and+Alzheimer's+disease.">Decline of human tactile angle discrimination in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.</a> Journal of Alzheimer's Disease. 22 (1), 225-234 (2010).</li><li>Wu, J., Yang, J., Ogasa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raised-angle+discrimination+under+passive+finger+movement.">Raised-angle discrimination under passive finger movement.</a> Perception. 39 (7), 993-1006 (2010).</li><li>Sathian, K., Zangaladze, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+learning+is+task+specific+but+transfers+between+fingers.">Tactile learning is task specific but transfers between fingers.</a> Perception and Psychophysics. 59 (1), 119-128 (1997).</li><li>Wong, M., Peters, R. M., Goldreich, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+physical+constraint+on+perceptual+learning:+tactile+spatial+acuity+improves+with+training+to+a+limit+set+by+finger+size.">A physical constraint on perceptual learning: tactile spatial acuity improves with training to a limit set by finger size.</a> Journal of Neuroscience. 33 (22), 9345-9352 (2013).</li><li>Trzcinski, N. K., Gomez-Ramirez, M., Hsiao, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+consequences+of+experience-dependent+plasticity+on+tactile+perception+following+perceptual+learning.">Functional consequences of experience-dependent plasticity on tactile perception following perceptual learning.</a> European Journal of Neuroscience. 44 (6), 2375-2386 (2016).</li><li>Essock, E. A., Krebs, W. K., Prather, 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=Superior+Sensitivity+for+Tactile+Stimuli+Oriented+Proximally-Distally+on+the+Finger:+Implications+for+Mixed+Class+1+and+Class+2+Anisotropies.">Superior Sensitivity for Tactile Stimuli Oriented Proximally-Distally on the Finger: Implications for Mixed Class 1 and Class 2 Anisotropies.</a> Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 23 (2), 515-527 (1997).</li><li>Gurtubay-Antolin, A., Leon-Cabrera, P., Rodriguez-Fornells, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+evidence+of+hierarchical+cognitive+control+during+Haptic+processing:+An+fMRI+study.">Neural evidence of hierarchical cognitive control during Haptic processing: An fMRI study.</a> eNeuro. 5 (6), (2018).</li><li>Yang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+priming+modulates+the+activation+of+the+fronto-parietal+circuit+during+tactile+angle+match+and+non-match+processing:+an+fMRI+study.">Tactile priming modulates the activation of the fronto-parietal circuit during tactile angle match and non-match processing: an fMRI study.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 8, 926 (2014).</li><li>Yu, Y., Yang, J., Ejima, Y., Fukuyama, H., Wu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+Functional+Connectivity+of+the+Contra-+and+Ipsilateral+Secondary+Somatosensory+Cortex+during+Tactile+Object+Recognition.">Asymmetric Functional Connectivity of the Contra- and Ipsilateral Secondary Somatosensory Cortex during Tactile Object Recognition.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 11, (2018).</li><li>Olczak, D., Sukumar, V., Pruszynski, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Edge+orientation+perception+during+active+touch.">Edge orientation perception during active touch.</a> Journal of Neurophysiology. 120 (5), 2423-2429 (2018).</li><li>Lederman, S. J., Taylor, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perception+of+interpolated+position+and+orientation+by+vision+and+active+touch.">Perception of interpolated position and orientation by vision and active touch.</a> Perception and Psychophysics. 6 (3), 153-159 (1969).</li><li>Peters, R. M., Staibano, P., Goldreich, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+orientation+perception:+An+ideal+observer+analysis+of+human+psychophysical+performance+in+relation+to+macaque+area+3b+receptive+fields.">Tactile orientation perception: An ideal observer analysis of human psychophysical performance in relation to macaque area 3b receptive fields.</a> Journal of Neurophysiology. 114 (6), 3076-3096 (2015).</li><li>Bensmaia, S. J., Hsiao, S. S., Denchev, P. V., Killebrew, J. H., 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+tactile+perception+of+stimulus+orientation.">The tactile perception of stimulus orientation.</a> Somatosensory and Motor Research. 25 (1), 49-59 (2008).</li><li>Morash, V., Pensky, A. E. C., Alfaro, A. U., McKerracher, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+haptic+spatial+abilities+in+the+blind.">A review of haptic spatial abilities in the blind.</a> Spatial Cognition and Computation. 12 (2-3), 83-95 (2012).</li><li>Wang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+angle+discriminability+improvement:+roles+of+training+time+intervals+and+different+types+of+training+tasks.">Tactile angle discriminability improvement: roles of training time intervals and different types of training tasks.</a> Journal of Neurophysiology. 122 (5), 1918-1927 (2019).</li><li>Yang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+priming+modulates+the+activation+of+the+fronto-parietal+circuit+during+tactile+angle+match+and+non-match+processing:+an+fMRI+study.">Tactile priming modulates the activation of the fronto-parietal circuit during tactile angle match and non-match processing: an fMRI study.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 8, 926 (2014).</li><li>Peters, R. M., Hackeman, E., Goldreich, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diminutive+Digits+Discern+Delicate+Details:+Fingertip+Size+and+the+Sex+Difference+in+Tactile+Spatial+Acuity.">Diminutive Digits Discern Delicate Details: Fingertip Size and the Sex Difference in Tactile Spatial Acuity.</a> Journal of Neuroscience. 29 (50), 15756-15761 (2009).</li><li>Sathian, K., Zangaladze, A., Green, J., Vitek, J. L., DeLong, M. 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+acuity+and+roughness+discrimination:+Impairments+due+to+aging+and+Parkinson's+disease.">Tactile spatial acuity and roughness discrimination: Impairments due to aging and Parkinson's disease.</a> Neurology. 49 (1), 168-177 (1997).</li><li>Hoehler, F. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Logistic+equations+in+the+analysis+of+S-shaped+curves.">Logistic equations in the analysis of S-shaped curves.</a> Computers in Biology and Medicine. 5 (3), 367-371 (1995).</li><li>Kuehn, E., Doehler, J., Pleger, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+vision+on+tactile+Hebbian+learning.">The influence of vision on tactile Hebbian learning.</a> Scientific Reports. 7 (1), 1-11 (2017).</li><li>Weder, B., Nienhusmeier, M., Keel, A., Leenders, K. L., Ludin, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Somatosensory+discrimination+of+shape:+Prediction+of+success+in+normal+volunteers+and+parkinsonian+patients.">Somatosensory discrimination of shape: Prediction of success in normal volunteers and parkinsonian patients.</a> Experimental Brain Research. 120 (1), 104-108 (1998).</li></ol>

Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse concorrenti, finanziari o di altro tipo.

Viene presentata una nuova misura per l'acuità spaziale tattile, l'AD tattile. In questo sistema un paio di angoli scivola passivamente attraverso il dito indice immobilizzato di un soggetto. AD combina i vantaggi di GO e TPD, riducendo l'impatto di segnali intensivi e la frequenza di impulso di picco neurale di un singolo punto. Questo studio mostra che vi è un graduale cambiamento nella discriminazione percettiva man mano che la differenza di angolo cambia tra l'angolo di riferimento e l'angolo dico...

La percezione del tatto è una forma fondamentale delle sensazioni elaborate dal sistema somatosensoriale, tra cui la percezione aptica e la percezione tattile. La percezione tattile passiva, in contrapposizione all'esplorazione attiva, significa che l'oggetto viene spostato per prendere contatto con la pellestatica 1,2. Come in altri sensi, la risoluzione spaziale nella percezione tattile, definita anche acuità spaziale tattile, è solitamente rappresentata dalla soglia tattile, dalla soglia di rilevamento o dalla soglia didiscriminazione 2,3. Negli ultimi 100 anni, la soglia dei due punti è stata comunemente utilizzata come misura dell'acuità spaziale tattile4. Tuttavia, molti studi hanno indicato che la soglia dei due punti è un indice non valido di capacità spaziale tattile perché la discriminazione a due punti (TPD) non può escludere segnali non spaziali (ad esempio, se due punti sono troppo vicini, possono localizzare un singolo campo ricettivofferente, che evoca prontamente una maggiore attività neurale) e mantenere un criterio stabile perle risposte 3,4,5. A causa del numero di inconvenienti della TPD, diversi metodi nuovi e promettenti sono stati sviluppati come sostituti, come l'orientamento della griglia tattile (GO)3,6,la discriminazione di orientamento in duepunti 5, il riconoscimentodelle lettere alzate, il rilevamento delle lettere7,i modelli di punti, gli anelli landolt C8e la discriminazione dell'angolo (AD)9,10. Attualmente, a causa dei vantaggi nel funzionamento di GO, nonché della struttura spaziale e della complessità dello stimolo utilizzato, GO è sempre più utilizzato per misurare l'acuitàspaziale tattile 11,12,13.
Sebbene si pensa che il GO tattile si basi sui meccanismi spaziali sottostanti, producendo così una misura affidabile dell'acuità spaziale tattile, si discute ancora se le prestazioni GO siano in parte influenzate da segnali non spaziali14 (ad esempio, segni intensivi che possono fornire uno spunto per identificare la differenza tra gli stimoli di orientamento). Inoltre, GO consiste solo in semplici compiti di orientamento spaziale (cioè orizzontale e verticale) e coinvolge principalmente l'elaborazione sensoriale, che ne limita l'uso quando si esplora l'interazione gerarchica tra l'elaborazione primaria tattile nella corteccia somatosensoriale primaria e il possesso avanzato tattile che coinvolge la corteccia parietale posteriore (PPC) e il giro sopramarginale (SMG)15,16,17. Per compensare questi inconvenienti, è stato sviluppato l'AD tattile per misurare l'acuitàspaziale tattile 9,10. In Active Uniti, un paio di angoli scivolano passivamente sulla punta delle dita. Gli angoli variano in dimensioni e il soggetto deve determinare quale degli angoli è più grande. Per svolgere in modo coerente questo compito, le caratteristiche spaziali degli angoli tattili devono essere rappresentate e memorizzate nella memoria di lavoro e quindi confrontate e discernere. Pertanto, l'AD tattile comporta non solo l'elaborazione primaria, ma anche la cognizione avanzata della percezione tattile, come la memoria di lavoro e l'attenzione.
Come in una varietà di test di percezione dell'orientamento della linea, nell'AD tattile il soggetto viene presentato successivamente con un angolo di riferimento e un angolo di confronto e viene chiesto di indicare quale è l'angolopiù grande 18,19,20,21. Le linee che compongono gli angoli sono uguali in lunghezza e distribuite simmetricamente lungo un bisettore immaginario. Modificando simmetricamente le dimensioni spaziali delle linee, è possibile creare tutti i tipi di angoli piani rialzati. Pertanto, un vantaggio critico di questo metodo è che gli angoli differenziati hanno strutture spaziali simili. Inoltre, la rappresentazione spaziale acquisita nell'AD è più sequenziale di quella acquisita in GO. Tuttavia, la soglia ad fornisce la prova che l'acuità spaziale tattile è sufficiente per consentire la discriminazione spaziale tra glioggetti 22. Inoltre, la percezione spaziale tattile dell'angolo può essere sperimentata da un punto all'altro e infine formare un angolo piana bidimensionale in cui gli spunti non spaziali possono svolgere solo un piccolo ruolo.
Si è riscontrato che la soglia di active ad aumenta con l'aumentare dell'età, che potrebbe derivare dalla necessità di un elevato carico cognitivo nell'attività ad tattile. Pertanto, può fornire un meccanismo di monitoraggio nella diagnosi di deficitcognitivo 9,10. Sebbene le prestazioni dell'AD siano influenzate dal declino legato all'età, possono essere notevolmente migliorate nei giovani mediante una formazione continua o una formazione tattile simile23. Inoltre, studi fMRI hanno dimostrato che un compito di angolo tattile match-to-sample ritardato ha attivato alcune regioni corticali responsabili della memoria di lavoro, come la corteccia parietale posteriore17,24. Questi risultati suggeriscono che la discriminazione dell'angolo tattile è una misura promettente per l'acuità spaziale tattile che comporta una cognizione avanzata. Qui, l'apparecchiatura AD tattile e il suo uso sono descritti in dettaglio. Altri ricercatori tattili possono riprodurre l'apparecchiatura AD e usarla nella loro ricerca.
L'apparecchiatura AD tattile, o stimolatore ad angolo passivo-dito semiautomatico tattile (TSPAS), utilizza uno scivolo elettronico per trasmettere un paio di stimoli angolari per scivolare passivamente sulla pelle (Figura 1). Le braccia dei soggetti giacciono comodamente, prostrate su un tavolo. La mano destra si trova su una piastra della mano nel tavolo e un dita indice si trova leggermente sotto l'apertura della piastra. Il software per computer può controllare la diapositiva, spostarla a una velocità fissa e spostarla avanti e indietro. Mentre la diapositiva si muove in avanti, gli stimoli angolari scivolano passivamente sulla pelle a una velocità fissa a partire dalla punta delle dita. Quando la diapositiva si sposta all'indietro nella posizione iniziale e passa a un'altra coppia di stimoli angolari, il soggetto deve sollevare il dito indice verso l'alto e attendere che un ordine lo posizionare leggermente all'apertura. Pertanto, l'apparecchiatura presenta stimoli dell'angolo tattile a velocità controllata, durata di contatto stabile e intervallo interstimolo costante. Il soggetto riporta oralmente un numero di sequenza e lo sperimentatore lo registra come risposta e procede allo svolgimento della prova successiva.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61218/61218fig01.jpg"> Figura 1: Panoramica del TSPAS. L'attrezzatura è composta da quattro parti: 1) stimoli dell'angolo tattile (cioè l'angolo di riferimento e dieci angoli di confronto); 2) la piastra della mano che fissa la mano del soggetto in posizione e mantiene solo l'indice a contatto con gli stimoli; 3) il cursore elettronico che trasporta gli stimoli tattili; e 4) il sistema di controllo del personal computer (PC) che controlla la velocità e la distanza di movimento dello scivolo elettronico. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61218/61218fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acrylic sheet (3 mm)</td>
			<td>MonotaRO Co.,Ltd.</td>
			<td>33159874</td>
			<td>Good Material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic sheet (1 mm)</td>
			<td>MonotaRO Co.,Ltd.</td>
			<td>45547101</td>
			<td>Good Material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EZ limo (easy linear motion motor)</td>
			<td>ORIENTAL MOTOR CO., LTD. Made in Japan</td>
			<td>EZS3</td>
			<td>Good Motorized Linear Slides</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data Editing Software</td>
			<td>ORIENTAL MOTOR CO., LTD. Made in Japan</td>
			<td>EZED2</td>
			<td>easy to use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating Manual (Orientalmotor)</td>
			<td>ORIENTAL MOTOR CO., LTD. Made in Japan</td>
			<td>HL-17151-2</td>
			<td>Good Guidebook</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tactile semiautomatic passive-finger angle stimulator (tspas)

La percezione tattile passiva è la capacità di percepire passivamente e staticamente le informazioni di stimolo provenienti dalla pelle; ad esempio, la capacità di percepire l'informazione spaziale è la più forte nella pelle sulle mani. Questa capacità è definita acuità spaziale tattile ed è misurata dalla soglia tattile o soglia di discriminazione. Attualmente, la soglia dei due punti è ampiamente utilizzata come misura dell'acuità spaziale tattile, sebbene molti studi abbiano indicato che esistono deficit critici nella discriminazione in due punti. Pertanto, è stato sviluppato un sistema di stimolo tattile controllato dal computer, lo stimolatore tspas (passive-finger angle stimulator) semiautomatico tattile, utilizzando la soglia di discriminazione dell'angolo tattile come nuova misura per l'acuità spaziale tattile. Il TSPAS è un sistema semplice e facilmente azionabile che applica stimoli ad angolo rialzato al fingerpad passivo di un soggetto, controllando al contempo la velocità di movimento, la distanza e la durata del contatto. Le componenti del TSPAS sono descritte in dettaglio e la procedura per calcolare la soglia di discriminazione dell'angolo tattile.

In questo studio, la tecnica 3AFC (3-alternative forced-choice) e la curva logistica sono state utilizzate per stimare la soglia ad tattile. Ai partecipanti è stato ordinato di segnalare oralmente il più grande dei due angoli percepiti, o se non hanno rilevato la differenza, potrebbero indicare lo stesso. L'equazione della curva logistica, che è stata comunemente applicata agli esperimenti psicofisici per misurarele soglie 27,28,29...

Watch this Scientific Journal Video about Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator TSPAS at JoVE.com

Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator TSPAS

Presentato è lo stimolatore tSPAS tspas ad angolo passivo semiautomato tattile, un nuovo modo per valutare l'acuità spaziale tattile e la discriminazione dell'angolo tattile utilizzando un sistema di stimolo tattile controllato dal computer che applica stimoli ad angolo rialzato al fingerpad passivo di un soggetto, controllando al contempo la velocità di movimento, la distanza e la durata del contatto.

Stimolatore ad angolo passivo-dito semiautomatico tattile (TSPAS)

Passive tactile perception is the ability to passively and statically perceive stimulus information coming from the skin; for example, the ability to ...

tactile-semiautomatic-passive-finger-angle-stimulator-tspas

Research

JoVE Journal

Behavior

Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator (TSPAS)

2.8K Views.  Okayama University. Presentato è lo stimolatore tSPAS tspas ad angolo passivo semiautomato tattile, un nuovo modo per valutare l'acuità spaziale tattile e la discriminazione dell'angolo tattile utilizzando un sistema di stimolo tattile controllato dal computer che applica stimoli ad angolo rialzato al fingerpad passivo di un soggetto, controllando al contempo la velocità di movimento, la distanza e la durata del contatto.

Video: Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator TSPAS

Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing children discomfort. To accomplish this we developed a dual channel, time and strength calibrated air puff stimulator that allows both tactile stimulation and sham control. We combined this with the use of event-related potential methodology to allow for high temporal resolution of signals from the primary and secondary somatosensory cortices as well as higher order processing. This methodology also allowed us to measure a multisensory response to auditory-tactile stimulation.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess infants and children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds, and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing discomfort in vulnerable patients.

La valutazione quantitativa di elaborazione corticale uditivo-tattile nei bambini con disabilità

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

Ricerca

Comportamento

Measurement of Vibration Detection Threshold and Tactile Spatial Acuity in Human Subjects

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about mechanosensory function that are relevant for clinical diagnosis as well as for basic research. Here, we describe two psychophysical tests designed to determine the vibration detection threshold (automated system) and tactile spatial acuity (handheld device). Both procedures implement a two-interval forced-choice and a transformed-rule up and down experimental paradigm. These tests have been used to obtain mechanosensory profiles for individuals from distinct human cohorts such as twins or people with sensorineural deafness.

Here, we present protocols to determine vibration detection thresholds and tactile acuity using psychophysical methods in man.

Misura di rilevamento delle vibrazioni Soglia e tattile spaziale Acuity in soggetti umani

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about ...

Testing Tactile Masking between the Forearms

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.

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.

Test tattile mascheramento tra gli avambracci

Masking, in which one stimulus affects the detection of another, is a classic technique that has been used in visual, auditory, and tactile research, ...

Applying Incongruent Visual-Tactile Stimuli during Object Transfer with Vibro-Tactile Feedback

The application of incongruent sensory signals that involves disrupted tactile feedback is rarely explored, specifically with the presence of vibrotactile feedback (VTF). This protocol aims to test the effect of VTF on the response to incongruent visual-tactile stimuli. The tactile feedback is acquired by grasping a block and moving it across a partition. The visual feedback is a real-time virtual presentation of the moving block, acquired using a motion capture system. The congruent feedback is the reliable presentation of the movement of the block, so that the subject feels that the block is grasped and see it move along with the path of the hand. The incongruent feedback appears as the movement of the block diverts from the actual movement path, so that it seems to drop from the hand when it is actually still held by the subject, thereby contradicting the tactile feedback. Twenty subjects (age 30.2 &#177; 16.3) repeated 16 block transfers, while their hand was hidden. These were repeated with VTF and without VTF (total of 32 block transfers). Incongruent stimuli were presented randomly twice within the 16 repetitions in each condition (with and without VTF). Each subject was asked to rate the difficulty level of performing the task with and without the VTF. There were no statistically significant differences in the length of the hand paths and durations between transfers recorded with congruent and incongruent visual-tactile signals &#8211; with and without the VTF. The perceived difficulty level of performing the task with the VTF significantly correlated with the normalized path length of the block with VTF (r = 0.675, p = 0.002). This setup is used to quantify the additive or reductive value of VTF during motor function that involves incongruent visual-tactile stimuli. Possible applications are prosthetics design, smart sport-wear, or any other garments that incorporate VTF.

We present a protocol to apply incongruent visual-tactile stimuli during an object transfer task. Specifically, during block transfers, performed while the hand is hidden, a virtual presentation of the block shows random occurrences of false block drops. The protocol also describes adding vibrotactile feedback while performing the motor task.

Applicazione di stimoli visivi e tattili incongruenti durante il trasferimento di oggetti con feedback vibro-tattile

The application of incongruent sensory signals that involves disrupted tactile feedback is rarely explored, specifically with the presence of vibrotactile ...

Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research

Collision warning system plays a key role in the prevention of driving distractions and drowsy driving. Previous studies have proven the advantages of tactile warnings in reducing driver&#8217;s brake response time. At the same time, tactile warnings have been proved effective in take-over request (TOR) for partially autonomous vehicles.
How the performance of tactile warnings can be optimized is an ongoing hot research topic in this field. Thus, the presented low-cost driving simulation software and methods are introduced to attract more researchers to take part in the investigation. The presented protocol has been divided into five sections: 1) participants, 2) driving simulation software configuration, 3) driving simulator preparation, 4) vibrating toolkit configuration and preparation, and 5) conducting the experiment.
In the exemplar study, participants wore the tactile vibrating toolkit and performed an established car-following task using the customized driving simulation software. The front vehicle braked intermittently, and vibrating warnings were delivered whenever the front vehicle was braking. Participants were instructed to respond as quickly as possible to the sudden brakes of the front vehicle. Driving dynamics, such as the brake response time and brake response rate, were recorded by the simulation software for data analysis.
The presented protocol offers insight into the exploration of the effectiveness of tactile warnings on different body locations. In addition to the car-following task that is demonstrated in the exemplar experiment, this protocol also provides options&#160;to apply other paradigms to the driving simulation studies by making simple software configuration without any code development. However, it is important to note that due to its affordable price, the driving simulation software and hardware introduced here may not be able to fully compete with other high-fidelity commercial driving simulators. Nevertheless, this protocol can act as an affordable and user-friendly alternative to the general high-fidelity commercial driving simulators.

This protocol describes a driving simulation platform and a tactile vibrating toolkit for the investigation of driving-related research. An exemplar experiment exploring the effectiveness of tactile warnings is also presented.&#160;

Toolkit vibrante tattile e piattaforma di simulazione di guida per la ricerca relativa alla guida

Collision warning system plays a key role in the prevention of driving distractions and drowsy driving. Previous studies have proven the advantages of ...

Assessment of Spatial Lingual Tactile Sensitivity using a Gratings Orientation Test

Individual thresholds by R-index estimates are calculated using a gratings orientation test (6 different tools of increasing grating size from 0.20-1.25 mm) to assess spatial lingual tactile sensitivity. During the experiment, the subjects are blindfolded and asked to specify the orientation of the grating (either horizontal or vertical) placed on the tongue. R-index is based on Signal Detection Theory (SDT), and it is an estimated probability of correctly identifying a target stimulus (the signal, e.g., the correct orientation) compared to an alternative stimulus (the noise, e.g., the incorrect orientation). Once the R-index values for each subject and each tool dimension are calculated, it is possible to derive the individual threshold by interpolating the two R-indices immediately below and above the established cut-off (typically 75%) based on one-sided R-index critical values. This procedure can be helpful in the medical field to study the association between oral tactile sensitivity, speech clarity, and swallowing disorders, as well as in sensory and consumer studies to explore individual variation in texture perception, food preferences, and eating behavior.

This work illustrates a standard procedure and threshold determination by the R-index to assess spatial lingual tactile sensitivity using a gratings orientation test.

Valutazione della sensibilità tattile linguale spaziale utilizzando un test di orientamento dei grigliati

Individual thresholds by R-index estimates are calculated using a gratings orientation test (6 different tools of increasing grating size from 0.20-1.25 ...