JoVE Logo
АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Эта работа иллюстрирует стандартную процедуру и определение порога R-индексом для оценки пространственной лингвальной тактильной чувствительности с использованием теста ориентации решеток.

Аннотация

Индивидуальные пороговые значения по оценкам R-индекса рассчитываются с использованием теста ориентации решеток (6 различных инструментов увеличения размера решетки с 0,20-1,25 мм) для оценки пространственной лингвальной тактильной чувствительности. Во время эксперимента испытуемым завязывают глаза и просят указать ориентацию решетки (горизонтальной или вертикальной), размещенной на языке. R-индекс основан на теории обнаружения сигналов (SDT) и представляет собой оценочную вероятность правильной идентификации целевого стимула (сигнала, например, правильной ориентации) по сравнению с альтернативным стимулом (шум, например, неправильная ориентация). После того, как значения R-индекса для каждого субъекта и каждого измерения инструмента рассчитаны, можно получить индивидуальный порог путем интерполяции двух R-индексов непосредственно ниже и выше установленной отсечки (обычно 75%) на основе односторонних критических значений R-индекса. Эта процедура может быть полезна в медицинской области для изучения связи между пероральной тактильной чувствительностью, ясностью речи и нарушениями глотания, а также в сенсорных и потребительских исследованиях для изучения индивидуальных вариаций в восприятии текстуры, пищевых предпочтениях и пищевом поведении.

Введение

Текстура и ощущение во рту пищи играют важную роль в симпатии1,2,3,4, и хотя исследования обнаружили различия в восприятии текстуры из-за таких факторов, как жевательное поведение2,5, поток слюны и состав6,7, существуют ограниченные методы оценки вариаций пероральных тактильных рецепторов (механорецепторов). В ротовой полости находятся различные типы механорецепторов, обнаруженных во рту: рецепторы Меркеля, цилиндры Руффини и тельца Мейснера8. Механорецепторы можно разделить на две группы: медленно адаптирующиеся и быстро адаптирующиеся. Медленно адаптирующиеся механорецепторы (цилиндры Руффини и рецепторы Меркеля) непрерывно производят сигналы во время стимуляции. Напротив, быстро адаптирующиеся механорецепторы (тельца Мейснера) реагируют на начало и конец стимуляции сигналом. Тактильная острота широко варьируется по поверхностям языка и между людьми, возможно, из-за различий в чувствительности механорецепторов. Расположение и количество механорецепторов в ротовой полости, различия в пространственном расположении/плотности механорецепторов (пространственная острота) или различия в их чувствительности при активации могут быть причиной этой внутри- и межиндивидуальной изменчивости. Было опубликовано несколько методов оценки и скрининга вариаций чувствительности механорецепторов в полости рта, включая нити фон Фрея9,10, распознавание букв11,12, тесты ориентации решетки13 и гибкую электродную решетку14,15. Тест ориентации решеток требует, чтобы квадратные решетки (рисунок 1, рисунок 2) с различной шириной канавок были помещены на язык субъекта с завязанными глазами. Они указывают, воспринимают ли испытуемые решетки в горизонтальной или вертикальной ориентации. Ответы используются для расчета средних пороговых значений на основе способности субъекта различать ориентацию для различных размеров решетки.

протокол

Информированное письменное согласие было подписано всеми участниками. Это исследование было одобрено Комитетом по этике Миланского университета (No 48/19) и проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией.

1. Обучение экспериментаторов

  1. Возьмите решетчатый инструмент и нанесите усилие в 100 г на губку, помещенную на весы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Схема решетчатого инструмента, используемого в данном исследовании, приведена на рисунке 1 .
  2. Повторите эту процедуру не менее 10 раз, чтобы уменьшить изменение силы, приложенной решеткой на языки испытуемых во время тестирования, как внутри, так и между экспериментаторами.

2. Процедура оценки

ПРИМЕЧАНИЕ: Проведите оценку остроты тактиля в соответствии с требуемым стандартом здоровья и безопасности, чтобы гарантировать безопасность субъекта (например, маска, перчатки и лабораторное пальто).

  1. Отображение всех решеток (0,20 мм, 0,25 мм, 0,50 мм, 0,75 мм, 1,00 мм, 1,25 мм) (Рисунок 2) на столе вне поля зрения участника.
  2. Посадите участника в удобное кресло и сообщите ему, что он может покинуть эксперимент в любое время.
  3. Сообщите участнику, что во время эксперимента ему будут завязывать глаза и просить высунуть язык удобным и расслабленным способом.
  4. Перед началом эксперимента ознакомите испытуемых с процедурой с помощью самой большой решетки (1,25 мм) для демонстрации приложенной силы (100 г в течение 3 с).
  5. Сообщите участникам, что они могут сделать глоток воды, когда сочтут это целесообразным.
  6. Нанесите каждую решетку на язык субъекта (передняя область языка только вокруг средней линии).
  7. После каждого прикосновения попросите испытуемых указать своими руками ориентацию инструмента (горизонтальную или вертикальную) и степень уверенности (конечно, неуверенно). Испытуемые должны угадать, если они не знают.
  8. После каждого касания записывайте все ответы (горизонтальные, вертикальные, конечно, не уверенные) по каждому предмету в электронной таблице (дополнительная таблица 1).
  9. Повторите каждую решетку столько раз, сколько будет сочтено необходимым для выбранной границы R-индекса, например, 6 раз, 3 по горизонтали и 3 по вертикали (дополнительная таблица 1).
  10. Стерилизуйте каждую решетку после тестирования каждого участника (см. раздел 4).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Язык должен мягко выступать изо рта без усилий со стороны добровольцев, чтобы избежать чрезмерной усталости, которая приведет к изменению их результатов работы. Важно отметить, что чем выше повторения решеткой, тем надежнее измерение16.

3. Протокол очистки

  1. Готовят раствор, состоящий из 20 мл гипохлорита натрия (см. Таблицу материалов), разбавленный в 1 л воды согласно инструкции производителя.
  2. Вручную встряхните раствор в течение нескольких секунд.
  3. Заполните 6 стаканов примерно 20 мл дезинфицирующего раствора, чтобы полностью погрузить каждый инструмент в раствор.
  4. Поместите каждый инструмент в соответствующую чашку.
  5. Дайте инструментам впитаться в течение 15-20 минут.
  6. Промойте инструменты большим количеством воды в соответствии с инструкциями производителя и очистите их зубной щеткой, чтобы обеспечить удаление остатков гипохлорита натрия.
  7. Дайте инструментам высохнуть на воздухе.

4. Расчет R-индекса

  1. Создайте матрицу отклика для каждого добровольца и для всех инструментов (рисунок 3) на основе частот отклика, используемых для расчета R-индекса, используя следующее уравнение:
    figure-protocol-3850
    ПРИМЕЧАНИЕ: R-индекс выражает индивидуальную тактильную чувствительность для каждого инструмента16. R-индекс основан на SDT17 и представляет собой оценочную вероятность отличить целевой стимул (т.е. сигнал) от альтернативного стимула (т.е. шума). Сигнал и шум соответствуют правильной или неправильной идентификации горизонтально-вертикальной ориентации решетки. Могут возникать четыре варианта отклика как для сигнала, так и для шума: «горизонтально-уверенный», «горизонтальный-неуверенный», «вертикально-неуверенный» и «вертикально-уверенный»16. Значения R-индекса находятся в диапазоне от 0 до 1. Более высокое значение R-индекса указывает на лучшую дискриминацию.

5. Определение чувствительности и порога по оценкам R-индекса

  1. Чтобы определить, может ли субъект различать ориентацию каждого инструмента, рассчитайте отсечку, используя таблицу критических значений для тестов значимости R-индекса18
    ПРИМЕЧАНИЕ: С учетом настоящего примера, соответствующего 36 представлениям (т.е. каждая решетка представлена 6 раз, 3 горизонтальных и 3 вертикальных), пороговое значение для дискриминации устанавливается равным 0,7426 в соответствии с односторонними критическими значениями R-индекса для α = 0,0518.
  2. Если используется достаточно большое количество инструментов (например, шесть различных размеров решетки)19, выведите пороговые оценки R-индекса.
  3. Чтобы рассчитать пороговое значение для каждого субъекта, интерполируйте два R-индекса непосредственно ниже и выше порогового значения20.

Результаты

В общей сложности 70 здоровых взрослых (возрастной диапазон = 19-33 года; средний возраст = 22,0; 52,9% женщин) были вовлечены в исследование, как показано в Appiani et al. (2020)21.

В качестве примера, распределение R-индекса по возрасту для квадрата 0,75 мм представлено на

Обсуждение

Для измерения тактильной остроты 10,11,13,22 доступно несколько действительных приборов. Было показано, что нити фон Фрея являются адекватным методом для измерения тактильной остроты кожи и полости рта10,21,22.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Мы признаем всех участников, добровольцев и других лиц, участвующих в исследовании. Мы благодарны Сандре Штольценбах Веренс и Вендеру Бреди (Копенгагенский университет) за разработку квадратов, используемых в настоящем тесте ориентации решеток. Это исследование было профинансировано Миланским университетом, Piano di sostegno alla ricerca 2018.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Custom-made squaresUniversity of Reading; University of CopenhagenSquares of 1 cm2 from polytetrafluoroethylene (PTFE)
Disinfenctant solution (20% sodium hypochlorite)Amuchina, Angelini S.p.A., Roma, Italy
Eye masksVarious
GlovesVarious
Lab coatVarious
Plastic cup for drinking waterVarious
ExcelMicrosoft

Ссылки

  1. Guinard, J. X., Mazzucchelli, R. The sensory perception of texture and mouthfeel. Trends in Food Science & Technology. 7 (7), 213-219 (1996).
  2. Jeltema, M., Beckley, J., Vahalik, J. Food texture assessment and preference based on mouth behavior. Food Quality and Preference. 52, 160-171 (2016).
  3. Scott, C. L., Downey, R. G. Types of food aversions: animal, vegetable, and texture. The Journal of Psychology. 141 (2), 127-134 (2007).
  4. Laureati, M., et al. Individual differences in texture preferences among European children: Development and validation of the Child Food Texture Preference Questionnaire (CFTPQ). Food Quality and Preference. 80, 103828 (2020).
  5. de Lavergne, M. D., Derks, J. A., Ketel, E. C., de Wijk, R. A., Stieger, M. Eating behaviour explains differences between individuals in dynamic texture perception of sausages. Food Quality and Preference. 41, 189-200 (2015).
  6. Engelen, L., de Wijk, R. A. Oral processing and texture perception. Food Oral Processing: Fundamentals of Eating and Sensory Perception. 8, 157-176 (2012).
  7. Stokes, J. R., Boehm, M. W., Baier, S. K. Oral processing, texture and mouthfeel: From rheology to tribology and beyond. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 18 (4), 349-359 (2013).
  8. Engelen, L. Oral receptors. Food Oral Processing: Fundamentals of Eating and Sensory Perception. , 15-38 (2012).
  9. Yackinous, C., Guinard, J. X. Relation between PROP taster status and fat perception, touch, and olfaction. Physiology & Behavior. 72 (3), 427-437 (2001).
  10. Etter, N. M., Breen, S. P., Alcala, M. I., Ziegler, G. R., Hayes, J. E. Assessment of midline lingual point-pressure somatosensation using Von Frey hair monofilaments. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (156), (2020).
  11. Essick, G. K., Chen, C. C., Kelly, D. G. A letter-recognition task to assess lingual tactile acuity. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 57 (11), 1324-1330 (1999).
  12. Essick, G. K., Chopra, A., Guest, S., McGlone, F. Lingual tactile acuity, taste perception, and the density and diameter of fungiform papillae in female subjects. Physiology & Behavior. 80 (2-3), 289-302 (2003).
  13. Van Boven, R. W., Johnson, K. O. The limit of tactile spatial resolution in humans: grating orientation discrimination at the lip, tongue, and finger. Neurology. 44 (12), 2361 (1994).
  14. Moritz, J., Turk, P., Williams, J. D., Stone-Roy, L. M. Perceived intensity and discrimination ability for lingual electrotactile stimulation depends on location and orientation of electrodes. Frontiers in Human Neuroscience. 11, 186 (2017).
  15. Bach-y-Rita, P., Kaczmarek, K. A., Tyler, M. E., Garcia-Lara, J. Form perception with a 49-point electrotactile stimulus array on the tongue: a technical note. Journal Of Rehabilitation Research and Development. 35, 427-430 (1998).
  16. O'Mahony, M. Understanding discrimination tests: A user-friendly treatment of response bias, rating and ranking R-index tests and their relationship to signal detection. Journal of Sensory Studies. 7 (1), 1-47 (1992).
  17. Lee, H. S., Van Hout, D. Quantification of sensory and food quality: The R-index analysis. Journal of Food Science. 74 (6), 57-64 (2009).
  18. Bi, J., O'Mahony, M. Updated and extended table for testing the significance of the R-index. Journal of Sensory Studies. 22, 713-720 (2007).
  19. Bertoli, S., et al. Taste sensitivity, nutritional status and metabolic syndrome: Implication in weight loss dietary interventions. World Journal of Diabetes. 5 (5), 717 (2014).
  20. Robinson, K. M., Klein, B. P., Lee, S. Y. Utilizing the R-index measure for threshold testing in model caffeine solutions. Food Quality and Preference. 16 (4), 283-289 (2005).
  21. Appiani, M., Rabitti, N. S., Methven, L., Cattaneo, C., Laureati, M. Assessment of lingual tactile sensitivity in children and adults: Methodological suitability and challenges. Foods. 9 (11), 1594 (2020).
  22. Cattaneo, C., Liu, J., Bech, A. C., Pagliarini, E., Bredie, W. L. Cross-cultural differences in lingual tactile acuity, taste sensitivity phenotypical markers, and preferred oral processing behaviors. Food Quality and Preference. 80, 103803 (2020).
  23. Abraira, V. E., Ginty, D. D. The sensory neurons of touch. Neuron. 79 (4), 618-639 (2013).
  24. Johnson, K. O., Phillips, J. R. Tactile spatial resolution. I. Two-point discrimination, gap detection, grating resolution, and letter recognition. Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1177-1192 (1981).
  25. Phillips, J. R., Johnson, K. O. Tactile spatial resolution. II. Neural representation of bars, edges, and gratings in monkey primary afferents. Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1192-1203 (1981).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

175

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены