日本学術振興会は、日本学術振興会(KAKENHI)助成金JP17J40084、JP18K15339、JP18H05009、JP18H01411、JP18K18835、およびJP17K18855によって支援されました。また、私たちの研究室で、上げ角度の作り方をしてくれた技術者(田村良彦)に感謝します。

岡山大学の地域医療倫理委員会の方針に従い、被験者から書面による同意を得た。試験手順は岡山大学の地域医療倫理委員会から審査と同意を得た。
1. 機器の詳細な構成と機能
<ol><li>触覚角度刺激<ol>
<li>TSPAS は、2 次元 (2D) の隆起角度を使用して、皮膚を横切って受動的にスライドし、角度の触覚空間表現を形成します (図 2)。触覚角度は、透明なアクリルシートから作られたプラスチックラインと正方形のベースで構成されています。角度を構成する線は等しく対称であるため、線の空間寸法を対称的に変更することで、すべてのタイプの立上げられた平面角度を作成できます。</li>
		<li>製粉機を使用して、架空の二等分と正方形のベース(長さ40.0mm、幅3.0mm、高さ3.0mm)に沿って対称的に分布する2つの等線(長さ8.0mm、幅1.5mm、高さ1.0mm)でアクリルシートをポリラインに切断します。</li>
		<li>ポリラインを正方形の底の中心に接着して、2D の隆起した触覚角度刺激を作成します。</li>
		<li>2°単位で50°から70°の範囲の角度のサイズでピースを作ります。これらの角度の終点距離(d、図2参照)は、6.8mm、7.0mm、7.3mm、7.5mm、7.8mm、8.0mm(60°角)、8.2mm、8.5mm、8.7mm、8.9mm、9.2mmです。角度の判別に対する端点距離の影響を最小限に抑えるために、参照角度として 60°の角度を使用し、他の角度を比較角度として使用します。</li>
		<li>20の同一の参照角度と、測定された精度が0.2°±の10組の同一の比較角度を含む、20組の判別角度を構成します。各ペアがテストされたときに、参照角度が最初の 50% の時間で表示されていることを確認します。実験は触覚角度刺激で容易に、便利に更新することができる。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61218/61218fig02.jpg"> 図2:触覚角度刺激の例。 (A)実験で使用した10の比較角度の参照角(60°)と2つの(50°および70°)の例。特に、参照角度の詳細なパラメータが描かれた。dは終点距離を表し、R はローカル頂点の曲率半径を表し、r は終点の曲率半径を表します。(B) 3D で見た上げられた角度の例。上げられた線の高さは 3D ビューから 1.0 mm です。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61218/61218fig02large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<ol start="2"><li>ハンドプレート<ol>
<li>被写体の手を安定させるために、電子スライドに垂直なハンドプレートを作る(図3)。まず、製粉機を使用して、厚さ5.0mmのアクリルシートを14.0 cm x 22.0 cmの長方形プレートにカットし、長方形プレートをテープと接着剤でベース(幅14.0 cm、長さ14.0cm、高さ8.5)に留めます。その後、製粉機を使用して、プレートの左上隅に長方形の開口部(幅2.5cm、長さ5.0cm)をカットします。これにより人差し指だけが角度刺激に接触することができます。実験の前に、被験者の右手首をナイロンテープで固定し、被験者にプレートの開口部に軽く右人差し指を置くように指示する。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61218/61218fig03.jpg"> 図3:被験者の手の位置と触覚角度刺激運動方向。 被験者の右手はナイロンテープで固定され、被験者は右人差し指をプレートの開口部に入れる指示を受けた。角度刺激は装置にクランプされ、指パッドを横切って受動的にスライドするように電子スライドによって水平に移動した。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61218/61218fig03large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<ol start="3"><li>電動リニアスライド<ol>
<li>51.0 cmの最大運動距離の電子スライドは、長さ5.0cm、幅5.4cm、長さ71.0cmの簡単なリニアモーションモーターを使用して直線方向に移動します( 材料表参照)、直線運動システムです。モーターをパーソナルコンピュータに接続し、専用のデータ編集ソフトウェアを使用して各種データを設定および編集します( 資料一覧を参照)。これらの設定では、参照点に対して指定された速度を使用して、電子スライドを指定した距離に移動できることを確認します。角度刺激を任意の位置から指定した位置に直接移動する場合に必要です。</li>
	</ol>
</li>
	<li>コンピュータ制御システム<ol>
<li>TSPASは半自動のコンピュータ制御システムです。スライドの動きを制御するために使用されるデータ編集ソフトウェアは、電動アクチュエータの動作に必要なデータを編集するためのPCベースのソフトウェアです。実験では、スライドの速度を20 mm/sに、移動距離を試験ごとに80mmに設定します。ボタンをクリックするたびに、スライドは以前に設定されたとおりに移動します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 実験の実行
<ol><li>実験の前に、 最初に、モーションタイプを'INC'、モーション距離を'80 mm'、モーション速度を'20 mm/s'、動きの速度を'ID= 0' として'ID= 0' として動き、データ編集ソフトウェアで'ID = 0'として動きを設定します (パラメータの設定方法については 、材料表の 操作マニュアルを参照してください)。</li>
	<li>指に怪我やカルスのない被験者を募集する。18~35歳の男女の年齢の範囲内で同数の男性と女性の科目を募集するようにしてください。女性と男性の被験者の間で触覚空間的視力に違いがあることに注意してください, だけでなく、老若男女の被験者 25,26.</li>
	<li>被写体を目隠しし、装置付きのテーブルに座ります(図1)。被験者の右手をナイロンテープで固定し、その後、手板の開口部に右人差し指を軽く置くように指示する(図3)。</li>
	<li>スライド上の参照角度と比較角度を含む一対の角度をクランプします。ボタンをクリックすると、角度のペアは80ミリメートルの合計距離のためにスライドします。彼らは受動的に20ミリメートル/sの速度で人差し指パッドを横切ります。基準角と比較角の間には31.8±0.8mmの距離があるため、その間の時間間隔は約1.6秒です。</li>
	<li>被験者が角度の大きさを認識した後、2つの角度のうちどちらが大きいかを経口的に報告します。対象がどの角度が大きいかを識別できない場合、角度が同じであることを示すことができます。被験者の回答を応答データとして登録します。その後、次の角度のペアは、同じように絶えず置き換えられ、提示され、知覚されます。</li>
	<li>正式な実験には合計10組の角度があります。各ペア 10x を、参照角度が最初の 50% の時間を通過する擬似ランダムな順序で提示します。したがって、実験には100の試験が含まれています。人差し指の不快な感覚を避けるために、20回の試験の各シリーズの後、被験者は3分の休憩を取る。実験の前に、各被験者は実験手順に精通するために他の角度で10回の試験を実施する。実験は約40分続くはずです。</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>

著者らは、金銭的またはその他の競合は存在しないと宣言している。

触覚空間視力、触覚ADのための新しい尺度が提示されます。このシステムでは、一対の角度が、被検体の固定化された人差し指パッドを横切って受動的にスライドする。ADは、GOとTPDの利点を組み合わせ、集中的なキューの影響と単一点の神経ピークインパルス率を低減します。この研究は、参照角度と比較角度4の間の角度差が変化するにつれて、知覚的差別が徐々に変化す...

タッチ知覚は、触覚知覚や触覚を含む体性感覚システムによって処理される感覚の基本的な形態である。受動的な触覚知覚は、アクティブな探索とは対照的に、静的な皮膚1、2と接触するように物体が移動されることを意味する。他の意味と同様に、触覚知覚における空間的分解能は、触覚空間視力とも呼ばれる、通常、触覚閾値、検出閾値、または判別閾値2、3によって表される。過去100年間で、2点閾値は触覚空間視力4の尺度として一般的に使用されてきた。しかし、多くの研究では、2点の識別(TPD)が非空間的なキューを除外できないため、2点閾値が触覚空間能力の無効な指標であることが示されています(例えば、2点が近すぎると、単一のアフェレント受容場を見つけることができ、神経活動の増加を容易に誘発する)、応答3、4、5に対する安定した基準を維持する。TPDの欠点の数のために、触覚格子配方(GO)3、6、2点配向性識別5、文字認識、ギャップ検出7、ドットパターン、ランドールCリング8、および角度判別(AD)9、10などの代替として、いくつかの新しい有望な方法が開発されている。現在、GOの操作上の利点、ならびに使用される刺激の空間構造および複雑さのために、GOは触覚空間視力11、12、13を測定するためにますます使用されている。
触覚GOは基礎的な空間的メカニズムに依存すると考えられているが、それによって触覚空間視力の信頼できる尺度が得られるが、GO性能が非空間的手がかり14によって部分的に影響を受けるかどうか(例えば、方向刺激の違いを識別する手掛かりを提供し得る集中的な徴候)に依然として議論されている。さらに、GOは単純な空間配向(すなわち、水平および垂直)タスクのみで構成され、主に感覚処理を伴い、主に感覚処理を伴い、主な体性感覚皮質における触覚一次処理と後頭頂部皮質(PPC)および上周辺頭体(SMG)15,16,16を含む触覚高度な有限物間の階層的相互作用を探索する際の使用を制限する。これらの欠点を補うために、触覚ADは触覚空間視力9,10を測定するために開発された。AD では、指先を横切って一対の角度が受動的にスライドします。角度はサイズが異なり、対象はどの角度が大きいかを決定する必要があります。この作業を一貫して実行するには、触覚角度の空間的特徴を作業メモリに表現して格納し、比較して識別する必要があります。したがって、触覚ADは、一次処理だけでなく、ワーキングメモリや注意などの触覚の高度な認知も伴う。
様々な線の向き知覚テストのように、触覚ADでは被験者は1つの基準角度と1つの比較角度で連続して提示され、より大きな角度18、19、20、21がどれかを示すように求められる。角度を構成する線は長さが等しく、仮想的な二等分に沿って対称的に分布します。線の空間寸法を対称的に変更することで、すべてのタイプの立上げられた平面角度を作成できます。したがって、この方法の重要な利点は、区別される角度が同様の空間構造を持つということです。また、ADで得られる空間表現は、GOで得られたものよりもシーケンシャルです。しかし、AD閾値は、触覚空間視力が物体22間の空間的差別を可能にするのに十分であるという証拠を提供する。さらに、角度の触覚空間的知覚は、ポイントからラインに経験され、最後に非空間的手がかりが小さな役割しか果たさない2次元平面角度を形成することができる。
ADしきい値は年齢の増加に伴って増加することが判明しました, 触覚ADタスクで高い認知負荷の必要性に起因する可能性があります.したがって、認知障害診断9,10においてモニタリング機構を提供してもよい。ADのパフォーマンスは、年齢に関連する減少の影響を受けるが、継続的なトレーニングまたは同様の触覚タスクトレーニング23によって若者において大幅に改善することができる。さらに、fMRI研究は、遅延サンプルとサンプル触覚角度タスクが、後頭頂皮質17、24のようなワーキングメモリを担う特定の皮質領域を活性化することを示した。これらの知見は、触覚角度の識別が高度な認知を伴う触覚空間視力の有望な尺度であることを示唆している。ここで、触覚AD機器およびその用途について詳細に説明する。他の触覚研究者は、AD機器を再現し、研究に使用することができます。
触覚AD装置、または触覚半自動受動指角刺激装置(TSPAS)は、電子スライドを使用して、一対の角度刺激を伝達して皮膚を横切って受動的にスライドする(図1)。被験者の腕は快適に横たわり、卓上の上に立ち上がります。右手はテーブルの手板の上に置き、人差し指パッドはプレートの開口部の少し下に配置されます。コンピュータソフトウェアは、スライドを制御し、固定速度で移動し、前後に移動することができます。スライドが前進すると、角度刺激は指先から始まる固定速度で皮膚を横切って受動的にスライドします。スライドが開始位置に戻り、別の角度刺激に変化した場合、被験者は人差し指を持ち上げて、開口部に軽く置く順番を待つ必要があります。従って、装置は制御された速度、安定した接触期間および一定の間の間隔で触覚の角度の刺激を提示する。被験者は順序番号を経口で報告し、実験者はそれを応答として登録し、次の試験を行う。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61218/61218fig01.jpg"> 図 1: TSPAS の概要 装置は4つの部分から成っている:1)触覚角度刺激(すなわち、参照角および10の比較角度)。2)被験者の手を所定の位置に固定し、人差し指だけを刺激と接触させ続ける手板。3)触覚刺激を運ぶ電子スライダー。4)電子スライドの速度と移動距離を制御するパソコン(PC)制御システム。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61218/61218fig01large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</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)

受動的な触覚は、皮膚から来る刺激情報を受動的かつ静的に知覚する能力である。例えば、空間情報を感知する能力は、手の皮膚の中で最も強いです。この能力は、触覚空間視力と呼び、触覚閾値または差別閾値によって測定される。現在、2点閾値は触覚空間視力の尺度として広く使用されているが、多くの研究では2点の差別に重大な赤字が存在することが示されている。そこで、コンピュータ制御の触覚刺激システムが開発され、触覚半自動受動指角刺激装置(TSPAS)を、触覚空間視力の新たな尺度として触覚角度判別閾値を用いた。TSPASは、移動速度、距離、および接触時間を制御しながら、被写体のパッシブフィンガーパッドに上げられた角度の刺激を適用するシンプルで簡単に操作できるシステムです。TSPASの成分は、触覚角度判別閾値を計算する手順と同様に詳細に説明されています。

本研究では、3AFC(3-代替強制選択)技術とロジスティック曲線を使用して、触覚AD閾値を推定した。参加者は、知覚された2つの角度のうち大きい方を経口的に報告するように指示されたか、違いを検出しなかった場合は、同じことを示すことができます。27、28、29の閾値を測定するために心理物理学実験に一般的に適用され?...

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Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator TSPAS

触覚半自動受動指角刺激剤TSPASは、移動速度、距離、および接触持続時間を制御しながら、被験者の受動指パッドに上昇角刺激を適用するコンピュータ制御触覚刺激システムを使用して触覚空間視力と触覚角度識別を評価する新しい方法です。

触覚半自動受動指角刺激装置(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 ビュー.  Okayama University. 触覚半自動受動指角刺激剤TSPASは、移動速度、距離、および接触持続時間を制御しながら、被験者の受動指パッドに上昇角刺激を適用するコンピュータ制御触覚刺激システムを使用して触覚空間視力と触覚角度識別を評価する新しい方法です。

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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.

障害児における皮質聴覚、触覚情報処理の定量的評価

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

行動学

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.

ヒト対象における振動検出しきい値と触覚空間視力の測定

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.

前腕の間のテスト触覚マスキング

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.

振動触覚フィードバックを用いた物体移動時の不適合視覚触覚刺激の適用

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;

走行関連研究のための触覚振動ツールキットとドライビングシミュレーションプラットフォーム

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.

格子方位検定による空間言語触覚感度の評価

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 ...