Name: using facial electromyography to assess facial muscle reactions to experienced and observed affective touch in humans
Uploaded: 2019-03-15T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using Facial Electromyography to Assess Facial Muscle Reactions to Experienced and Observed Affective Touch in Humans at JoVE.com

Os autores agradecem ao Dr. Margaret Wardle por sua excepcional formação e assistência técnica. Este trabalho foi financiado em parte por grant Conselho de pesquisas Sueco FYF-2013-687 (IM).

Este protocolo é baseado na Mayo et al31 (experimento 1) e Ree et al32 (experimento 2). Aprovação ética foi concedida pelo Conselho Regional de revisão ética, Linköping, Suécia (experimento 1) e o Comitê de ético local no departamento de psicologia, Universidade de Oslo, Noruega (experimento 2).
1. preparação e triagem participante
<ol><li>Recrute participantes que faltam tátil ou não corrigidos distúrbios visuais e são livres d...

<ol>
	<li>Abraira, V. E., Ginty, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sensory+neurons+of+touch.">The sensory neurons of touch.</a> Neuron. 79 (4), 618-639 (2013).</li><li>Olausson, H., Wessberg, J., Morrison, I., McGlone, F., Vallbo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neurophysiology+of+unmyelinated+tactile+afferents.">The neurophysiology of unmyelinated tactile afferents.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 34 (2), 185-191 (2010).</li><li>Gallace, A., Spence, 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+science+of+interpersonal+touch:+an+overview.">The science of interpersonal touch: an overview.</a> Neuroscience and BiobehavioralReviews. 34 (2), 246-259 (2010).</li><li>Morrison, I., Loken, L. 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K., 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=Touch+Perception+Altered+by+Chronic+Pain+and+by+Opioid+Blockade.">Touch Perception Altered by Chronic Pain and by Opioid Blockade.</a> eNeuro. 3 (1), (2016).</li><li>Davidovic, M., Starck, G., Olausson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+of+affective+and+emotionally+neutral+tactile+stimuli+in+the+insular+cortex.">Processing of affective and emotionally neutral tactile stimuli in the insular cortex.</a> Developmental Cognitive Neuroscience. , (2017).</li><li>Morrison, I., Bjornsdotter, M., Olausson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vicarious+responses+to+social+touch+in+posterior+insular+cortex+are+tuned+to+pleasant+caressing+speeds.">Vicarious responses to social touch in posterior insular cortex are tuned to pleasant caressing speeds.</a> The Journal of Neuroscience. 31 (26), 9554-9562 (2011).</li><li>Nisbett, R. 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Aqui, nós relatamos sobre a utilização do facial eletromiografia (EMG) como um método para estudar respostas afetivas ao toque observado e experiente. Anteriormente, muitos estudos têm-se centrado sobre o uso de classificações de auto-relato, para caracterizar a qualidade afetiva do toque. Toque que otimamente ativa afferents CT (por exemplo, de 1 a 10 cm/s) é constantemente classificado como mais agradável do que qualquer um mais rápido ou mais lento toque de velocidades10. Em contraste...

C-tátil afferents (CT) são propostas para transmitir o componente afetivo de toque, que distingue os aspectos discriminatórios de toque processadas através de de1,de fibras Aβ2. Mediada por CT toque afetivo é acreditado para desempenhar um papel integral em comportamentos de filiação social3, levando a hipótese de "pele como um órgão social"4. Física5,6, do desenvolvimento7e psiquiátricos8,9 fatores podem influenciar a transformação mediada por CT toque. Assim, estabelecer uma medida objetiva para quantificar as reações afetivas toque CT-relevantes é fundamental para permitir comparações entre populações.
Nos últimos anos, ganhou-se muito discernimento sobre as características de afferents CT. Estes afferents amielínicas demonstrar uma frequência de disparo em forma de U invertido, com velocidades de 1 a 10 cm/s ("CT-ideal") provocando a maior frequência e maior ("rápido não ideal") ou menor ("lenta não ideal") velocidades provocando reduziram 10a disparar. CT disparando frequência correlaciona-se com classificações auto-relatados de toque "simpatia", produzindo uma semelhante invertida curva em forma de U em agradabilidade classificações10. Além disso, CT-afferents também respondem mais robustamente a estímulos perto pele temperatura11. Estas fibras também mostram as velocidades de condução distintos. Os afferents CT amielínicas são mais lento2 e, portanto, o vôlei de entrada aferente ao córtex mostra uma defasagem temporal, quando comparado com a velocidade do mais rápido, mielinizadas Aβ fibras1,12. Toque afetivo e discriminativa também pode ser distinguido a nível neural. Enquanto os dois tipos de toque ativar somatossensorial áreas sobrepostas, toque afetivo é mais provável ativar o posterior insula, enquanto discriminativa toque ativa áreas sensório-motor13,14,15 , 16. este padrão de ativação é consistente se o toque é experimentado diretamente ou meramente observado17, sugerindo que o toque afetivo não é apenas um processo de "bottom-up", conduzido por ativação física de afferents CT, mas também envolve " Top-down"integração de processamento sensorial multimodal.
Situações nas qual CT processamento é deficiente ou outra forma atípica também forneceu insights sobre o significado funcional destas afferents. Em um único grupo de pacientes com uma mutação hereditária que afetam o gene β do factor de crescimento nervoso, há uma redução na densidade de fibras nervosas amielínicas e finas, incluindo CT afferents. Em comparação com controles saudáveis, estes pacientes relatório toque a velocidades CT-ideal como menos agradáveis5. O cenário inverso também é verdadeiro; pacientes que não possuem fibras mielinizadas de Aβ são capazes de reter uma fraca sensação de toque agradável, transportada pelo intacto CT afferents6. Processamento de toque afetivo anormal não se limita apenas a instâncias de mudanças físicas no CT-afferents. Entre as populações de doentes e saudáveis, aqueles mais elevada no espectro dos traços autistas relataram agradabilidade reduzido classificações de toque8. Pacientes psiquiátricos também demonstraram classificações hedônica reduzidas do toque afetivo, com um histórico de maus tratos de infância como um dos mais consistentes preditores de desregulação afetiva toque consciência8. Desregulagem no sistema baseado em CT toque afetivo em anorexia nervosa também tem sido relatado9. Assim, fatores físicos e psicológicos podem influenciar a transformação de toque afetivo, e como tal, é imperativo estabelecer metodologias que podem ser aplicadas a todos os indivíduos de forma equitativa e comparável.
Normo-típico de insights e desregulação afetiva processamento têm a oportunidade de oferecer uma imagem mais matizada de muitos grupos de pacientes. No entanto, uma limitação potencial de pesquisa toque afetivo é a necessidade de avaliações auto-relatados. Às vezes, de auto-relato podem ser não-confiáveis18 e assunto, lembro-me de viés19. Inquéritos de auto-relato psicologicamente podem remover um participante da configuração atual, limitando a validade ecológica das respostas e removê-los temporariamente do experiência20. Além disso, de auto-relato se baseia em uma firme compreensão da linguagem e semântica, fazendo transcultural e desenvolvente diversas comparações (por exemplo, infantil e da criança-idade indivíduos) que desafiador. Por exemplo, indivíduos com um diagnóstico de espectro do autismo frequentemente mostram respostas comportamentais distintas para tocar21, mas também podem ter dificuldades em se comunicar verbalmente,22. Assim, encontrar métodos não-invasivos para medir respostas ao toque que contornar uma dependência de auto-relato pode traduzir, pelo menos, para uma melhor compreensão dos mecanismos de toque afetivo e na maioria, a novela introspecções dysregulation do processamento social em populações de pacientes.
Facial eletromiografia (EMG) é um candidato adequado para avaliar objetivamente a respostas afetivas ao toque. Ela tem sido usada para medir as reações específicas de Valência visual23,24de áudio-visual, olfativo25e estímulos gustativos26 . EMG facial é um método seguro e não invasivo, consistindo de eletrodos de superfície que aderir o rosto27. Estes eletrodos de superfície gravar atividade muscular facial continuamente em tempo real com sensibilidade de escala de tempo em dezenas de milissegundos. De particular interesse é o supercílio Onduladeira ("onduladeira"), que é ativado quando os sulcos da testa e relaxa durante um sorriso. Como resultado, a atividade de onduladeira tem uma relação linear com Valência afetiva, com maior resposta aos estímulos negativos e diminuição da atividade em resposta a estímulos positivos28. Além disso, o zigomático maior ("zigomático") é o músculo ativado como os cantos da boca a puxar em um sorriso. O zigomático exibe um padrão de ativação "J-dado forma" com estímulos positivos, provocando a maior resposta e os estímulos mais negativos que desencadeiem uma resposta maior do que estímulos neutros28. Gravações de EMG faciais destes músculos ainda podem ser observadas quando os estímulos são apresentados fora de consciência, ou quando indivíduos são explicitamente a tentar suprimir suas reações29,30. Importante, EMG facial pode ser usado sozinho ou em combinação com as classificações de auto-relato ou outras gravações fisiológicas. Assim, é uma metodologia ideal para avaliar as reações afetivas a estimulação tátil31,32.
Em suma, EMG facial pode ser combinada com as classificações de auto-relato para determinar como estimulação tátil CT-optimal influencia a atividade muscular facial como um indicador de potencial de resposta afetiva. Um pode tirar proveito da frequência dependente da velocidade de disparo de CTs para aplicar toque a velocidades CT-ideal e não ideal, e toque pode ser aplicado tanto para o braço de CT-rico e o presumidamente CT-faltando palm. Comparações podem ser feitas através de modalidades para determinar se a respostas afetivas tocar requerem estimulação direta ou podem ser provocadas através da mera observação, sugestiva de processamento compartilhado em modalidades sensoriais. Finalmente, mediante o estabelecimento de EMG facial como uma metodologia adequada para estudar as reações afetivas toque afetivo, os pesquisadores podem, em seguida, explorar o toque afetivo como processamento pode ser influenciado por diversas intervenções (por exemplo, administração de drogas; exposição de estresse ), como ela muda ao longo do desenvolvimento7, como é influenciado pela relação do teoria33e seja prejudicado em populações clínicas8.

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	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">4mm Ag-AgCl sheilded reusable electrodes</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td style="width:177px;">EL654</td>
			<td style="width:477px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">75mm goat hair brush</td>
			<td style="width:189px;">IN-EX Color AB</td>
			<td>77062</td>
			<td>Touch application; https://www.in-exfarg.se</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">8mm Ag-AgCl unsheilded reusable electrode</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">Acqknowledge software</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td>ACK100W</td>
			<td>Used for application of filtering steps, analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">Adhesive collars</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td style="width:177px;">ADD204</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">Cables</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td style="width:177px;">BN-EL30-LEAD3; LEAD2</td>
			<td>LEAD3 includes ground, LEAD2 is only bipolar recording electrodes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">Electro-gel</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td style="width:177px;">GEL100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">EMG aplifier x 2</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td style="width:177px;">BN-EMG2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">El-Prep</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td style="width:177px;">ELPREP</td>
			<td style="width:477px;">Facial exfoliant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">MP160 data acqusition system</td>
			<td style="width:189px;">Biopac</td>
			<td>MP160WSW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:305px;">Presentation software</td>
			<td style="width:189px;">Neurobehavioral systems</td>
			<td style="width:177px;"></td>
			<td>Task presentation software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using facial electromyography to assess facial muscle reactions to experienced and observed affective touch in humans

Toque "Afetivo" é acreditado para ser tratados de maneira distinta de toque discriminatória e envolvem a ativação de fibras aferentes C-táctil (CT). Toque que otimamente ativa fibras CT é constantemente classificado como hedonically agradável. Grupos de pacientes com funcionamento social-emocional prejudicada também exibir as classificações de toque afetivo desordenada. No entanto, baseando-se em avaliações auto-relatados de toque tem muitas limitações, incluindo barreiras de preconceito e comunicação de recordação. Aqui, descrevemos uma abordagem metodológica para estudar respostas afetivas ao toque através de facial eletromiografia (EMG) que contorna a dependência de classificações de auto-relato. EMG facial é um objectivo, quantitativo e o método não-invasivo para medir a atividade do músculo facial indicativa de respostas afetivas. Respostas podem ser avaliadas em populações saudáveis e doentes, sem a necessidade de comunicação verbal. Aqui, nós fornecemos dois conjuntos de dados separados, demonstrando que toque CT-ideal e não ideal provocam reações distintas muscular facial. Além disso, as respostas EMG faciais são consistentes em modalidades de estímulo, por exemplo, tátil (toque experiente) e visual (observado toque). Finalmente, a resolução temporal de EMG facial pode detectar respostas em escalas de tempo que substituem o de comunicação verbal. Juntos, nossos dados sugerem que a EMG facial é uma metodologia adequada para uso em pesquisa tátil afetiva que pode ser usada para complementar, ou em alguns casos, suplantar, existentes medidas.

CT-optimal toque provoca distintas respostas EMG comparadas ao toque rápido não ideal através de modalidades O primeiro experimento abordado se reatividade de EMG diferencial poderia ser detectada em resposta à CT-ideal (3 cm/s) e rápido não ideal (30 cm/s) estimulação tátil que era experiente diretamente (Figura 3) ou simplesmente observados (Figura 2 e Figura 3)<sup cla...

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Using Facial Electromyography to Assess Facial Muscle Reactions to Experienced and Observed Affective Touch in Humans

Descreveremos um protocolo para avaliar a atividade muscular facial em resposta à estimulação tátil experiente e observada usando eletromiografia facial.

Usando eletromiografia Facial para avaliar as reações do músculo Facial toque afetivo experientes e observados em seres humanos

"Affective" touch is believed to be processed in a manner distinct from discriminatory touch and to involve activation of C-tactile (CT) afferent fibers. ...

Um protocolo permite que os pesquisadores superem questões potenciais, como compras de recall, ou barreiras de comunicação, abrindo caminho para novas linhas de pesquisa que podem não ser possíveis de outra forma. Este método nos permite rastrear os movimentos musculares faciais em tempo real. Como resultado, podemos obter uma medida objetiva de resposta afetiva, além da auto-relação, ao longo da estimulação do toque.Leva tempo para aprender a aplicar consistentemente os eletrodos corretamente. No entanto, garantir que você está coletando dados de qualidade leva muito tempo depois, durante o processamento e análise de dados. Comece informando o participante do processo de aplicação do sensor de eletrodo no qual, o objetivo é medir a atividade muscular e do suor durante a sessão.Em seguida, use água para limpar a pele do participante onde os sensores serão aplicados. Use um esfoliante esfoliante para a abrasão levemente das mesmas áreas. Em seguida, aplique colares adesivos nos pares de eletrodos, consistindo de dois, quatro milímetros blindados, eletrodos de gravação bipolar, mais um, eletrodo de referência monopolar, de modo que eles aderem à pele.Após a coleira ser aderida à borda externa dos eletrodos, encha os sensores com um gel de eletrodo condutor, tomando o cuidado de evitar a formação de bolhas de ar. Em seguida, afixe um eletrodo diretamente acima da sobrancelha ao longo de uma linha vertical imaginária, que atravessa o canto interno do olho. Coloque o segundo eletrodo um centímetro lateral e ligeiramente superior ao primeiro, ao longo da borda da sobrancelha.Para reatividade zigomática, coloque o primeiro sensor no meio do caminho, ao longo de uma linha imaginária que conecta a orelha superior e o canto da boca. Coloque o segundo eletrodo um centímetro medial, em direção à boca, e tome cuidado para evitar o músculo masseter. Em seguida, use um eletrodo de gravação monopólio de oito milímetros, sem capacete, como um eletrodo de referência, e coloque-o no meio da testa, equidistante acima das sobrancelhas internas e abaixo da linha do cabelo.Certifique-se de que os fios de eletrodo sejam colocados para que não impeçam a visão. Por fim, verifique se os níveis de impedância estão abaixo de 20 kiloohms para cada eletrodo com um monitor de impedância. Comece sentando o participante na frente do computador com o braço experimental estendido lateralmente, e descansando confortavelmente.Em seguida, bloqueie a visão lateral do braço do participante com um separador de cortina. Por fim, administre o toque usando uma escova de cabelo de cabra de 75 milímetros, aplicada a seções designadas marcadas no braço. Os resultados indicaram que o toque ct-ideal experimentado foi classificado como mais agradável do que o toque não ideal, independentemente da localização do toque.O toque rápido e não-ideal sempre foi classificado como mais intenso, independentemente de o toque ter sido experimentado. A resposta do corrugador difere significativamente entre o toque ct-ideal e não-ideal, para toque no braço, mas apenas efeitos de nível de tendência foram vistos para o toque na palma da mão. Por outro lado, a atividade zigomática não foi significativamente afetada pelo toque experimentado.Além disso, para o segundo experimento, os resultados indicaram que o toque lento e não-ideal foi classificado como menos agradável, e menos intenso do que o toque ct-ideal. Semelhante ao toque rápido, não ideal, toque lento e não ideal provocou uma atividade robusta de corrugador que foi atenuada pelo toque ct-ideal. Por fim, as respostas do EMG indicaram que durante os primeiros 700 milissegundos, não houve diferença na reatividade do corrugador.No entanto, nos 5,6 segundos seguintes, a reatividade do corrugador e a resposta ao toque ct-ideal diminuíram gradualmente, enquanto gradualmente aumentou em resposta ao toque lento e não ideal. Além do EMG, você também pode coletar outras medidas psicofisiológicas, como condução da pele, ou frequência cardíaca, ao mesmo tempo. Isso lhe proporcionaria um perfil psicofisiológico mais abrangente.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Behavior

Unit 1

The Muscular System

SCIENTISTS IN ACTION

Assessment of Age-related Changes in Cognitive Functions Using EmoCogMeter, a Novel Tablet-computer Based Approach

Avaliação das Alterações relacionadas à idade em Funções Cognitivas Usando EmoCogMeter, uma nova abordagem Tablet computador baseado

The main goal of this study was to assess the usability of a tablet-computer-based application (EmoCogMeter) in investigating the effects of age on ...

Comportamento

Studying Food Reward and Motivation in Humans

Estudar recompensa alimentar e Motivação em seres humanos

A key challenge in studying reward processing in humans is to go beyond subjective self-report measures and quantify different aspects of reward such as ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

Descobrindo batida Surdez: Distúrbios Detecção de ritmo com o dedo Sincronizado Tapping e Tarefas de temporização da Percepção

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat

Usando o Task Threat Probabilidade para avaliar a ansiedade eo medo Durante Threat incerto e Certain

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical ...

Holistic Facial Composite Creation and Subsequent Video Line-up Eyewitness Identification Paradigm

Holística Criação retrato falado e subsequente Line-up Vídeo Eyewitness Identificação Paradigm

The paradigm detailed in this manuscript describes an applied experimental method based on real police investigations during which an eyewitness or victim ...

A Method for Evaluating the Reinforcing Properties of Ethanol in Rats without Water Deprivation, Saccharin Fading or Extended Access Training

Um método para avaliar as propriedades de reforço de etanol em ratos sem água Privação, Sacarina desvanecimento ou treinamento de Acesso Ampliado

Operant oral self-administration methods are commonly used to study the reinforcing properties of ethanol in animals. However, the standard methods ...

Measuring Delay Discounting in Humans Using an Adjusting Amount Task

Medindo Delay Descontando em seres humanos usando uma Tarefa de Ajuste Valor

Delay discounting refers to a decline in the value of a reward when it is delayed relative to when it is immediately available. Delay discounting tasks ...

Protocol for Data Collection and Analysis Applied to Automated Facial Expression Analysis Technology and Temporal Analysis for Sensory Evaluation

Protocolo para Recolha de Dados e Análise Aplicada à Tecnologia Análise Expressão Facial automatizada e Análise Temporal de Avaliação Sensorial

We demonstrate a method for capturing emotional response to beverages and liquefied foods in a sensory evaluation laboratory using automated facial ...

A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans

Um protocolo de testes manuais para medir Sensation e a dor em humanos

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study ...

Frame-by-Frame Video Analysis of Idiosyncratic Reach-to-Grasp Movements in Humans

Análise de vídeo quadro-a-quadro de movimentos de alcance de compreender idiossincráticos em seres humanos

Prehension, the act of reaching to grasp an object, is central to the human experience. We use it to feed ourselves, groom ourselves, and manipulate ...