Name: using facial electromyography to assess facial muscle reactions to experienced and observed affective touch in humans
Uploaded: 2019-03-15T14:45:00
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Los autores agradecemos al Dr. Margaret Wardle su excepcional formación y asistencia técnica. Este trabajo fue financiado en parte por la subvención del Consejo de investigación sueco FYF-2013-687 (IM).

Este protocolo se basa en Mayo et al.31 (experimento 1) y Ree et al.32 (experimento 2). Aprobación ética fue concedida por la Junta de revisión ética Regional, Linköping, Suecia (experimento 1) y el Comité de ética local en el Departamento de psicología, Universidad de Oslo, Noruega (experimento 2).
1. preparación y selección participante
<ol><li>Reclutar a los participantes que carecen de alteraciones visuales táctiles o no corregid...

<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=How+the+brain+codes+intimacy:+The+neurobiological+substrates+of+romantic+touch.">How the brain codes intimacy: The neurobiological substrates of romantic touch.</a> Human Brain Mapping. 38 (9), 4525-4534 (2017).</li><li>Fridlund, A. J., Cacioppo, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+human+electromyographic+research.">Guidelines for human electromyographic research.</a> Psychophysiology. 23 (5), 567-589 (1986).</li><li>Tipper, S. 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R., Bartlema, L., Dijkerman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+perception+of+the+arm+manipulates+the+experienced+pleasantness+of+touch.">Visual perception of the arm manipulates the experienced pleasantness of touch.</a> Developmental Cognitive Neuroscience. , (2017).</li><li>Pawling, R., Cannon, P. R., McGlone, F. P., Walker, S. 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S., Evert, M., Wessberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pleasantness+of+touch+in+human+glabrous+and+hairy+skin:+order+effects+on+affective+ratings.">Pleasantness of touch in human glabrous and hairy skin: order effects on affective ratings.</a> Brain Research. 1417, 9-15 (2011).</li></ol>

Aquí, Divulgamos sobre el uso de facial electromiografía (EMG) como un método para el estudio de respuestas afectivas al toque observado y experimentado. Anteriormente, muchos estudios se han centrado en el uso de uno mismo-informe de calificaciones para caracterizar la calidad afectiva de toque. Toque que óptimamente activa aferentes CT (p. ej., 1-10 cm/s) es constantemente clasificado como más agradable que sea más rápido o más lento toque velocidades10. En cambio, las calificaciones de ...

C-táctiles (CT) aferentes se proponen transmitir el componente afectivo del tacto, que puede distinguirse de los aspectos discriminatorios del tacto procesados a través de las fibras Aβ1,2. Tacto afectivo mediado CT se cree para desempeñar un papel integral en comportamientos sociales asociaciones3, llevando a la hipótesis de "la piel como un órgano social"4. Física5,6, desarrollo7y psiquiátrico8,9 factores pueden influir en procesamiento táctil CT-mediada. Por lo tanto, establecer una medida objetiva para cuantificar reacciones afectivas tacto CT relevantes es crítico para permitir comparaciones entre poblaciones.
En los últimos años, ha ha ganado mucho conocimiento sobre las características de CT aferentes. Estos aferentes amielínicos muestran una frecuencia de disparo en forma de U invertida, con velocidades de 1 a 10 cm/s («CT-óptimo») que la mayor frecuencia y mayor ambos ("rápido no óptimo") o reducción de velocidades ("slow no óptima") menor que leña10. CT, frecuencia de la leña se correlaciona con la calificaciones de tacto "simpatía", produciendo una curva en forma de U invertida similar en simpatía calificaciones10. Además, CT-aferentes también responden más enérgicamente a estímulos cerca de la piel temperatura11. Estas fibras también muestran velocidades de conducción distinta. Los aferentes amielínicos de la CT son más lento2 y así la salva de la entrada aferente a la corteza muestra un desfase temporal en comparación con la velocidad del más rápido, mielínicas Aβ fibras1,12. También se puede diferenciar tacto discriminativo y afectivo a nivel neural. Mientras que ambos tipos de toque activan la superposición de las áreas somatosensoriales, tacto afectivo es más probable que activan la ínsula posterior, mientras que el tacto discriminativo activa áreas sensoriomotora13,14,15 , 16. este patrón de activación es consistente si el toque es experimentado directamente o simplemente observado17, sugiriendo que toque afectivo no es sólo un proceso "bottom-up" impulsado por la activación física de CT aferentes, pero también implica " integración top-down"de procesamiento sensorial multimodal.
Situaciones en que CT es deficiente o anormal si no también ha proporcionado la penetración en el significado funcional de estos aferentes. En un único grupo de pacientes con una mutación hereditaria que afecta el gen β del factor de crecimiento nervioso, hay una reducción en la densidad de finas y unmyelinated fibras del nervio, incluyendo CT aferentes. En comparación con controles sanos, estos pacientes Informe toque a velocidades óptimas de CT como menos agradables5. El escenario inverso también es cierto; pacientes que carecen de fibras mielínicas Aβ son capaces de mantener una débil sensación de tacto agradable por el CT sigue intacta aferentes6. Tacto afectivo anormal procesamiento no se limita sólo a los ejemplos de cambios físicos en CT-aferentes. En poblaciones de pacientes y sanas, los más altos en el espectro de rasgos autistas registrados simpatía reducida calificación de toque8. Pacientes psiquiátricos muestran también reducida calificación hedónica del tacto afectivo, con una historia de maltrato infantil como uno de los predictores más consistentes de desajuste afectivo táctil conciencia8. Desregulación en el sistema de tacto afectivo basado en el CT en la anorexia nerviosa ha sido también reportado9. Así, factores físicos y psicológicos pueden influir en proceso toque afectivo, y por lo tanto, es imperativo establecer metodologías que pueden aplicarse a todas las personas de manera equitativa y comparable.
Penetraciones en normo-típico y desajuste afectivo tienen la oportunidad de proporcionar una imagen más matizada de muchos grupos de pacientes. Sin embargo, una limitación potencial de investigación del tacto afectivo es la necesidad de la clasificación. A veces, uno mismo-informe pueden ser poco confiable18 y tema recordar diagonal19. Investigaciones del uno mismo-informe psicológicamente pueden eliminar a un participante de la configuración actual, limitación de la validez ecológica de las respuestas y sacarlos temporalmente de la experiencia20. Por otra parte, uno mismo-informe se basa en una firme comprensión de lenguaje y semántica, lo intercultural y desarrollo diversas comparaciones (por ejemplo, infantil y niño de edad personas) desafiante. Por ejemplo, individuos con una diagnosis del espectro de autismo con frecuencia muestran distintas respuestas conductuales a21, pero también pueden tener dificultades en la comunicación verbal22. Por lo tanto, encontrar métodos no invasivos para medir respuestas al tacto que eluden una confianza en uno mismo-informe puede traducirse, al menos, a una mejor comprensión de los mecanismos del tacto afectivo y en la mayoría, la novela penetraciones en la desregulación del proceso social en poblaciones de pacientes.
Facial electromiografía (EMG) es un candidato adecuado para evaluar objetivamente las respuestas afectivas al tacto. Se ha utilizado para medir reacciones de Valencia específica a visual23, audiovisual24, olfativo25y estímulos gustativos26 . EMG facial es un método seguro y no invasivo que consiste en electrodos de superficie que se adhieren a la cara27. Estos electrodos de superficie registran la actividad de músculos faciales continuamente en tiempo real con la sensibilidad de la balanza de tiempo decenas de milisegundos. De particular interés es el corrugador superciliar "(corrugador del), que se activa cuando surcado la frente y relaja durante una sonrisa. Como resultado, corrugador actividad tiene una relación linear con Valencia afectiva, con mayor respuesta a los estímulos negativos y disminución de la actividad en respuesta a estímulos positivos28. Además, el cigomático mayor ("malar") es el músculo activado como las esquinas de la tire boca arriba en una sonrisa. Los cigomáticos muestra un patrón de activación "En forma de J" con estímulos positivos obteniendo la mayor respuesta y los estímulos más negativos que una mayor respuesta a estímulos neutros28. Facial grabaciones de EMG de estos músculos pueden observarse incluso cuando los estímulos son fuera de conciencia o cuando individuos explícitamente tratan de reprimir sus reacciones29,30. Lo importante, EMG facial puede utilizarse solo o en combinación con uno mismo-informe de calificaciones u otros registros fisiológicos. Por lo tanto, es una metodología ideal para evaluar reacciones afectivas a estimulación táctil31,32.
En Resumen, el EMG facial puede combinarse con uno mismo-informe de calificaciones para determinar cómo CT óptima estimulación táctil influye en la actividad muscular facial como un indicador potencial de respuesta afectiva. Uno puede tomar ventaja de la frecuencia de disparo de dependiente de la velocidad del CTs para aplicar toque a velocidades CT óptima y no óptima, y táctil puede aplicarse tanto para el brazo Rico en CT y supuestamente CT-carecer de la palma. Las comparaciones pueden hacerse a través de las modalidades para determinar si las respuestas afectivas al tacto requieren estimulación directa o pueden ser sacadas mediante la mera observación, sugestivo de procesamiento compartido entre modalidades sensoriales. Finalmente, al establecimiento de EMG facial como una metodología adecuada para estudiar las reacciones afectivas tacto afectivo, los investigadores pueden entonces explorar cómo afectiva táctil procesamiento puede estar influenciado por diversas intervenciones (por ejemplo, administración de medicamentos, estrés exposición ), cómo cambia a lo largo de desarrollo7, cómo está influenciada por la relación de los interactuantes33y sea desequilibrada en poblaciones clínicas8.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1149px;" width="1148">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</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 "Afectiva" se cree para ser procesados de una manera distinta de tacto discriminatorio e implican la activación de las fibras aferentes C-táctiles (CT). Toque que óptimamente activa fibras CT es constantemente clasificado como hedonismo placentero. Grupos de pacientes con funcionamiento socio-emocional deteriorada también mostrar clasificaciones de tacto afectivo desordenado. Sin embargo, confiando en la clasificación del tacto tiene muchas limitaciones, incluyendo las barreras de prejuicio y comunicación memoria. Aquí, describimos un enfoque metodológico para el estudio de respuestas afectivas a través de facial electromiografía (EMG) que evita la dependencia de uno mismo-informe de calificaciones. EMG facial es un objetivo, cuantitativo, método no invasivo para medir la actividad muscular facial indicativa de respuestas afectivas. Las respuestas pueden ser evaluadas a través de poblaciones sanas y de pacientes sin necesidad de comunicación verbal. Aquí, nos proporcionan dos conjuntos de datos independientes demostrando ese toque CT óptima y no óptima provocan reacciones de distintos músculos faciales. Por otra parte, las respuestas de EMG facial son constantes a través de modalidades de estímulo, por ejemplo táctiles (tacto experimentado) y visual (táctil observado). Por último, la resolución temporal del facial EMG puede detectar respuestas en escalas de tiempo que la de informes verbales sustituyen a. Juntos, nuestros datos sugieren que EMG facial es una metodología adecuada para el uso en la investigación táctil afectivo que puede utilizarse para complementar, o en algunos casos, reemplazar, medidas.

CT-óptimo tacto desencadena distintas respuestas EMG comparadas con toque rápido no óptima a través de modalidades El primer experimento dirigido si diferencial reactividad EMG podría detectarse en respuesta a CT-óptimo (3 cm/s) y fast óptima estimulación táctil (30 cm/s) que fue directamente experimentados (figura 3) o simplemente observado (figura 2 y figura 3)<sup clas...

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

Se describe un protocolo para evaluar la actividad de músculos faciales en respuesta a la estimulación táctil experimentada y observada mediante electromiografía facial.

Usando la electromiografía Facial para evaluar las reacciones del músculo Facial tacto afectivo experimentado y observado en los 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. ...

Un protocolo permite a los investigadores superar problemas potenciales, como las compras de retirada, o las barreras de comunicación, allanando el camino para nuevas líneas de investigación que de otra manera no serían posibles. Este método nos permite rastrear los movimientos musculares faciales en tiempo real. Como resultado, podemos obtener una medida objetiva de respuesta afectiva, además de la auto-relación, a través de la estimulación táctil.Se necesita tiempo para aprender a aplicar consistentemente los electrodos correctamente. Sin embargo, asegurarse de que está recopilando datos de calidad lleva mucho tiempo después, durante el procesamiento y análisis de datos. Comience informando al participante del proceso de aplicación del sensor de electrodos en el que, el propósito es medir la actividad muscular y sudor durante la sesión.A continuación, utilice agua para limpiar la piel del participante donde se aplicarán los sensores. Usa un exfoliante exfoliante para abrasar ligeramente las mismas áreas. A continuación, aplicar collares adhesivos a los pares de electrodos, que consisten en dos, cuatro milímetros blindados, electrodos de grabación bipolar, más uno, electrodo de referencia monopolar, para que se adhieran a la piel.Después de que el collar se adhiere al borde exterior de los electrodos, sensores de llenado con un gel de electrodo conductor, teniendo cuidado de evitar la formación de burbujas de aire. Luego, coloca un electrodo directamente sobre la ceja a lo largo de una línea vertical imaginaria, que atraviesa la esquina interna del ojo. Coloque el segundo electrodo un centímetro lateral y ligeramente superior al primero, a lo largo del borde de la ceja.Para la reactividad cigomática, coloque el primer sensor a mitad de camino, a lo largo de una línea imaginaria que conecte el oído superior y la esquina de la boca. Coloque el segundo electrodo un centímetro medial, hacia la boca, y tenga cuidado de evitar el músculo maseter. A continuación, utilice un electrodo de grabación monopolístico de ocho milímetros, sin blindaje, como electrodo de referencia, y colóquelo en el centro de la frente, equidistante por encima de las cejas internas y por debajo de la línea del cabello.Asegúrese de que los cables del electrodo estén colocados de manera que no impidan la visión. Por último, compruebe que los niveles de impedancia están por debajo de 20 kilohms para cada electrodo con un monitor de impedancia. Comience por sentar al participante frente al ordenador con el brazo experimental extendido lateralmente, y descansando cómodamente.A continuación, bloquee la vista lateral del brazo del participante con un separador de cortina. Por último, administrar el tacto con un cepillo de pelo de cabra de 75 milímetros, aplicado a las secciones designadas marcadas en el brazo. Los resultados indicaron que el toque óptimo de CT experimentado fue calificado como más agradable que el tacto no óptimo, independientemente de la ubicación táctil.El tacto rápido y no óptimo siempre fue calificado como más intenso, independientemente de si el tacto se experimentó. La respuesta del corrugado difería significativamente entre el tacto óptimo por TC y el tacto no óptimo, para el tacto al brazo, pero solo se observaron efectos de nivel de tendencia para tocar la palma. Por otro lado, la actividad cigomática no se vio significativamente afectada por el tacto experimentado.Además, para el segundo experimento, los resultados indicaron que el tacto lento y no óptimo fue clasificado como menos agradable, y menos intenso que el tacto óptimo de TC. Al igual que el tacto rápido y no óptimo, el tacto lento y no óptimo provocó una actividad robusta del corrugado que se atenió con un tacto óptimo de la TC. Por último, las respuestas de EMG indicaron que durante los primeros 700 milisegundos, no hubo diferencia en la reactividad del corrugado.Sin embargo, durante los siguientes 5,6 segundos, la reactividad del corrugado y la respuesta al tacto óptimo de la TC disminuyeron gradualmente, mientras que aumentó gradualmente en respuesta a un tacto lento y no óptimo. Además de EMG, también puede recopilar otras mediciones psicofisiológicas, como la conductancia de la piel o la frecuencia cardíaca, al mismo tiempo. Esto le proporcionaría un perfil psicofisiológico más completo.

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

Evaluación de los cambios relacionados con la edad en las funciones cognitivas Uso EmoCogMeter, un Enfoque Basado Novela Tablet-ordenador

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 ...

Investigación

Comportamiento

Studying Food Reward and Motivation in Humans

Estudiar Recompensa Alimentos y motivación en los 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

El descubrimiento de golpe Sordera: Trastornos Detección de ritmo con los dedos sincronizada Tapping y tareas de sincronización de percepción

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 el Grupo de probabilidad de amenaza para evaluar la ansiedad y el miedo durante una amenaza incierta y 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 Creación retrato robot y posterior Alineación vídeo Eyewitness Identificación Paradigma

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

Un método para evaluar las propiedades reforzantes de etanol en ratas sin privación de agua, la sacarina o el desvanecimiento de Formación Extended Access

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

Medición de demora descuento en humanos Utilizando un Grupo de Ajuste Monto

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 la Recolección de Datos y Análisis Aplicado a Automatizado facial Tecnología de Análisis de Expresión y Análisis temporal para la Evaluación Sensorial

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

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Un Protocolo de Pruebas manual para medir la sensación y el dolor en los seres humanos

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

Análisis de vídeo fotograma por fotograma de idiosincrásicos alcance de entender los movimientos en los 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 ...