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为改善触觉评估设计,研究人员探究臂优势、神经、位置和性别对触觉感知的影响,成果助力评估优化。
触觉,作为人类感知世界的重要方式之一,在日常生活中扮演着举足轻重的角色。无论是与亲人的温暖拥抱,还是在键盘上的飞速打字,又或是稳稳握住一杯咖啡,触觉感知都在其中发挥着关键作用。然而,对于许多患有神经系统损伤的患者来说,他们的触觉感知常常受到严重影响,这不仅降低了他们的生活质量,还限制了他们的功能独立性。
尽管触觉感知的重要性已被广泛认知,但现有的触觉评估方法却存在诸多不足。这些方法可靠性差、有效性不足、对变化的敏感度低,且难以确定引发触觉障碍的潜在机制。为了填补这一空白,来自弗吉尼亚理工大学(Virginia Polytechnic Institute and State University)等机构的研究人员开展了一项深入研究,旨在全面探究影响触觉感知的各种因素及其相互作用。该研究成果发表在《Experimental Brain Research》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在实验中,他们招募了 20 名年轻右利手成年人和 14 名年长右利手成年人作为研究对象。使用商业设备(DIGITIMER, Model: DS8R)向皮肤表面传递电触觉刺激(electrotactile stimuli),并通过表面电极定位在不同神经(正中神经 median nerve、尺神经 ulnar nerve、桡神经 radial nerve)和手臂位置(手、肘)进行刺激。采用旋钮调节评估(knob adjustment assessment)和阶梯评估(staircase assessment)两种方式来确定触觉刺激的感知阈值,即电触觉刺激能被有意识感知的最小强度。同时,对参与者进行了多项筛查评估,以确保其认知和感觉运动功能正常。
研究结果主要从以下几个方面展开:
- 臂优势对触觉感知的影响:分别分析年轻和年长成年人的数据时,未发现优势臂和非优势臂刺激对检测阈值有显著影响。但将所有数据合并比较时,发现非优势臂刺激的检测阈值明显小于优势臂。这可能是由于实验任务简单,未来需在更复杂任务中进一步探究。
- 神经对触觉感知的影响:无论是年轻还是年长成年人,桡神经的检测阈值均高于尺神经和正中神经。这可能是因为手掌侧(由正中神经和尺神经支配)的受体密度高于手背侧(由桡神经支配),且桡神经位置更深,需要更强的刺激才能激活。
- 手臂位置对触觉感知的影响:在年轻成年人中,手部的检测阈值低于肘部,这是因为手部的神经支配密度更大,神经位置更浅。而在年长成年人中,情况则相反,手部的检测阈值高于肘部,且随着年龄增长,手部检测阈值的增加幅度比肘部更大。这可能与年龄相关的生理变化有关,如神经、循环、皮肤等系统的改变,使得手部更容易受到影响。
- 性别对触觉感知的影响:在年轻成年人中,女性的检测阈值低于男性,这可能与指尖大小、皮肤顺应性、激素、BMI、行为社会化和体温等因素有关。但在年长成年人中,性别对触觉感知无显著影响。进一步分析发现,随着年龄增长,女性检测阈值的增加幅度比男性更大,这可能与绝经后雌激素水平下降有关。
研究结论表明,神经、位置和性别对年轻成年人的触觉刺激检测有显著影响,而在年长成年人中,神经和位置与年龄的相互作用对触觉感知有重要影响。这些结果可作为规范性数据,与未来研究对比,以了解引发触觉感知障碍的潜在机制,特别是在神经系统损伤后的情况。此外,该研究成果为触觉评估的设计提供了重要参考,有助于开发更精确、个性化的评估方法,还能为触觉刺激技术在触觉反馈、感觉替代等领域的应用提供有价值的见解。通过对影响触觉感知因素的深入研究,有望为改善神经系统损伤患者的生活质量和功能恢复提供有力支持。