编辑推荐:
舌的触觉功能对于咀嚼和吞咽至关重要。由于衰老或残疾导致该功能衰退会增加误吸、窒息和吸入性肺炎的风险。本研究的目的是确定随机共振(Stochastic Resonance, SR)——即施加噪声振动以增强手指及其他身体部位触觉敏感性的现象——是否同样发生于舌并确
舌的触觉功能对于咀嚼和吞咽至关重要。由于衰老或残疾导致该功能衰退会增加误吸、窒息和吸入性肺炎的风险。本研究的目的是确定随机共振(Stochastic Resonance, SR)——即施加噪声振动以增强手指及其他身体部位触觉敏感性的现象——是否同样发生于舌并确定其效应。为此,研究人员评估了在被动触觉和主动触觉期间,施加于颏下区(submental region)的噪声振动对舌敏感性的影响。该研究在15名无舌相关疾病或相关病史的年轻男性(平均年龄±标准差,22.7±1.0岁)和12名老年男性(73.9±5.2岁)中进行。使用Semmes–Weinstein(SW)感知测试测量触觉阈值,同时使用粗糙度辨别测试评估粗糙度辨别的准确率。96%的参与者被动触觉的触觉阈值降低,在年轻和老年组中均观察到敏感性改善。此外,59%的参与者在主动触觉期间的粗糙度辨别准确率得到改善,在两组中均观察到敏感性增强。没有参与者在被动或主动触觉中未表现出随机共振效应。这些发现表明,施加于颏下区的噪声振动可立即增强舌的感觉功能,提示其在新型饮食辅助设备中的潜在应用。
舌在咀嚼和吞咽中起核心作用,除运动功能外,还能感知食团的形状、硬度和温度等物理性质,为安全执行吞咽动作提供关键反馈。然而,舌和口腔的感觉功能会随年龄增长、身体成分改变和神经退化而下降,导致食团形成不良和推进延迟,增加窒息、误吸和吸入性肺炎的风险。目前的干预措施如吞咽训练、口腔康复、食物质地调整和姿势控制存在需要持续训练、降低进食愉悦感且难以恢复功能本身等问题。因此,亟需一种能在日常进餐中自然支持吞咽功能以代偿受损功能的方法。随机共振(Stochastic Resonance, SR,指通过添加适当强度噪声来提高对弱刺激检测和辨别能力的现象)作为一种增强感觉功能的方法备受关注。尽管SR已在触觉、前庭和视觉等系统中被报道,但尚未有研究将其应用于口腔进食和吞咽功能。为此,研究人员开展了这项研究,旨在探讨在颏下区施加振动噪声对舌触觉敏感性的影响,并验证SR在舌中的潜在效应。研究得出结论,施加于颏下区的噪声振动能够立即增强舌的感觉功能,这一发现对开发新型饮食辅助设备具有重要意义。该研究发表在《Dysphagia》期刊上。
该研究的样本队列来源为15名年轻男性(年龄21至24岁,平均22.7±1.0岁)和12名老年男性(年龄67至83岁,平均73.9±5.2岁),所有参与者均无舌相关疾病史。研究人员首先通过口腔功能综合检查收集基础数据。在关键技术方法上,研究采用两种测试评估舌敏感性:在被动触觉测试中,使用Semmes–Weinstein(SW)感知测试测量触觉阈值,并通过压电致动器向颏下区施加不同强度的白噪声振动;在主动触觉测试中,采用3D打印的球形探针进行粗糙度辨别测试,评估参与者在不同振动条件下的粗糙度辨别准确率。研究人员利用上下限法测定振动阈值和触觉阈值,并使用Mann–Whitney U检验和单因素重复测量方差分析(ANOVA)等统计方法进行数据分析。
研究结果如下:
年轻与老年参与者口腔功能比较
通过基础数据对比发现,老年参与者在/ta/发音、/ka/发音和舌压上显著较低,而口内干燥度和颏下区振动阈值显著较高。
被动触觉期间的舌敏感性
通过SW感知测试发现,年轻参与者的平均触觉阈值在不同振动条件下有显著主效应,老年参与者则无显著效应。但对比无振动和最佳振动条件时,两组的触觉阈值均显著降低。96%的参与者在施加60%振动阈值强度的噪声时触觉阈值下降幅度最大,且年轻参与者触觉阈值改善程度显著大于老年参与者。
主动触觉期间的舌敏感性
通过粗糙度辨别测试发现,两组在不同振动条件下的平均准确率主效应不显著,但对比无振动和最佳振动条件时,两组平均准确率均显著改善。59%的参与者准确率得到提升。在无振动条件下,年轻参与者的准确率显著高于老年参与者,但两组在准确率改善程度上无显著差异。施加噪声后,选择误差分布向0集中,大识别错误减少。
SW感知测试与粗糙度辨别测试结果比较
通过相关性分析发现,两项测试的结果之间未观察到相关性。所有参与者至少在一种触觉任务中表现出SR效应。
讨论部分总结:该研究首次证明SR能够增强年轻和老年成人的舌触觉感知,且在被动和主动触觉中均有效。舌敏感性的改善可能归因于周围受体水平和中枢神经系统(CNS)水平的双重SR机制,特别是CNS中通过三叉神经系统的相互作用。被动触觉测试涉及简单的阈值检测,因此改善率较高;而主动触觉测试属于高阶感知任务,容易受注意力和运动控制等内部噪声影响,改善率受限。在年龄差异方面,感觉检测水平上的SR表现出年龄依赖性,但在高阶辨别任务中未表现出年龄差异,而是表现为感知表征准确性的改善。研究的局限性包括仅纳入健康男性、未评估吞咽功能本身以及刺激参数可能未针对舌组织进行优化。
研究结论部分翻译:在本研究中,研究人员调查了在被动和主动触觉期间,通过向颏下区施加噪声振动引发的SR对舌感觉功能的影响。通过SW感知测试评估被动触觉,通过粗糙度辨别测试评估主动触觉。结果表明,在这两种条件下,舌感觉功能均得到改善。此外,不仅在年轻参与者中,老年参与者的舌感觉功能也得到了改善。值得注意的是,所有参与者均通过其中一种方法表现出了SR效应。本研究的新发现,即在颏下区佩戴振动设备并施加适当噪声可立即增强舌敏感性,是迈向开发不干扰进食动作的新型进食辅助技术的关键一步。研究人员计划探索最大化SR效应的条件,并结合电视荧光吞咽研究和视频内窥镜吞咽检查,验证其对吞咽障碍患者吞咽动力学的影响。