Тактильные ощущения это: как бережно к ним относится

как бережно к ним относится

Органы чувств, зрения и слух являются неотъемлемой частью нервной системы. Работают как единая система. Органы чувств также называют сенсорами, они позволяют воспринимать окружающую информацию. Органы чувств через импульсы подают необходимую информацию в мозг, где уже она анализируется.

Ни одно живое существо не сможет полноценно существовать без сенсоров. Как найти еду, если ее не видеть, как отличить запах соленого от сладкого, и как понять, ощущается ли боль, если нет тактильного восприятия? Без органов чувств человек просто не сможет выжить. Именно поэтому им необходимо обеспечить должный уход.

Необходимые памятки должны быть во всех учебных заведениях, в том числе в детских садах. Ребенок с самого раннего детства должен понимать, что к своему организму нужно относиться бережно. Для начал нужно знать, что у каждого человека 5 сенсорных систем.

Содержание:

Органы зрения

Впервые человек получает информацию об органах чувств в начальных классах.

Но родители должны самостоятельно уделить этому вопросу внимание намного раньше, чем дети начнут с этим знакомиться на уроках биологии.

С самых первых дней малыш с помощью глаз познает окружающий мир. С помощью глаз человек может читать, писать, распознавать окружающие вещи и предметы, что особенно важно для становления личности.

Вокруг находится огромное количество раздражителей, но большее внимание уделяется зрительным, поскольку около 90% информации человек получает с помощью глаз. Чтобы уберечь органы зрения, нужно следовать некоторым простым правилам:

• При чтении книг и журналов позаботиться о хорошем освещении;

• Отказаться от курения;

• Не тереть глаза грязными руками, вытирать лицо чистым полотенцем;

• Употреблять в пищу продукты, которые положительно сказываются на зрении;

• У кого проблемы со зрением, нужно хорошо ухаживать за линзами и очками. Менять их также нужно вовремя;

• Если специалист назначил очки, то их обязательно нужно носить;

• Периодически проверяться у врача;

• При продолжительном сидении за компьютером, чтении книг или просмотра телевизора нужно делать специальную гимнастику для глаз, особенно если чувствуется утомляемость;

• Нельзя смотреть на яркое солнце без солнцезащитных очков;

• Выдерживать необходимое расстояние от компьютера, телефона и книг. Также нельзя смотреть телевизор или в экран монитора сбоку – только прямо.

Следуя этим простым рекомендациям, то органы зрения будут здоровы.

Органы вкуса

За восприятие вкуса отвечает язык. Это подвижная мышца, которая на удивление является одной из самых сильных. Поверхность языка немного шершавая, поскольку на ней находится огромное количество мелких сосочков, с помощью которых и распознается вкус еды. Все сосочки разделяются на несколько групп в зависимости от вида: листовидные, конические и др. В зависимости от формы, каждый отвечает за конкретные функции. Чтобы уберечь орган вкуса, нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• Нельзя употреблять очень горячую еду, пить слишком горячую воду;

• Перед приемом пищи обязательно мыть руки;

• Не класть в рот неизвестные предметы, лекарства и растения;

• Во время еды активно не разговаривать, иначе можно подавиться.

Особенно следует наблюдать за маленькими детьми, которые любят тянуть все в рот и как можно раньше отучить от этой плохой привычки. Препараты для пищеварительного тракта и обмена веществ, вы сможете купить через наш каталог.

Обоняние

За восприятие запахов отвечает нос. Именно с помощью него можно распознавать приятные ароматы. Также он может предупреждать о различных опасностях, например, утечка газа и пожар. Обонятельные рецепторы также нуждаются в правильном и должном уходе:

• Не нужно вдыхать полной грудью запахи неизвестных жидкостей из бутылок и прочих емкостей. Направить запах к носу можно при помощи помахивания руки;

• Для органа чувств вредной считается пыль. Поэтому в помещении, в котором вы живете, работаете или часто находитесь, нужно регулярно делать влажную уборку и хорошо проветривать;

• Курение и или вдыхание дыма от сигарет негативно отражается на органах обоняния;

• При чистке ротовой полости зубной пастой, не забывать хорошо очищать язык.

Органы слуха

Органом слуха являются уши, с помощью которых мы распознаем разные звуки и можем приблизительно определять их дальность, силу. Звуки распространяются при помощи волн. Существуют некие пределы. Если звук выходит за эти пределы, то его называют ультразвуком или инфразвуком. Органы слуха нужно беречь. Для этого есть простые правила:

• Нельзя слушать громко музыку, особенно в наушниках;

• Запрещается, чтобы кто-то громко орал в ухо;

• Чистить уши можно только ватными палочками, не стоит использовать острые предметы, иначе можно повредить барабанную перепонку;

• Нужно каждый день чистить и мыть уши;

• При разных болезнях или дискомфортных ощущениях сразу же обращаться к врачу.

Осязание

И последний орган – кожа, которая отвечает за тактильные восприятия. Она выполняет основную и одну из самых значимых функций – защищает организм от проявления внешних факторов, которые могут навредить.

Благодаря коже человек ощущает боль, понимает, когда холодно, а когда жарко. Стоит взять во внимание несколько полезных советов, которые помогут уберечь органы осязания:

• Каждый день нужно принимать душ или ванну;

• Не наносить на кожу средства с подозрительным или незнакомым составом;

• Носить качественную одежду из натуральных материалов;

• Не допускать ожогов, перемерзания и сильных порезов;

• Не нужно трогать неизвестных насекомых, растений и уличных животных.

Следуя простым правилам, человеку удастся сохранить свои органы чувств здоровыми. При любых ухудшениях, нужно сразу же обратиться к врачу и ни в коем случае не заниматься самолечением.

В нашем каталоге также продаются препараты для лечения геморроя. Вы будете приятно удивлены нашими ценами.

Ощущение тактильное . Что такое «Ощущение тактильное «? Понятие и определение термина «Ощущение тактильное » – Глоссарий

Ощущение тактильное – один из видов кожной чувствительности. Оно возникает в результате различной степени деформации кожи под воздействием некоторых физических раздражителей. В зависимости от степени этой деформации различают два вида тактильных ощущений: ощущение прикосновения и ощущение давления. Тактильные ощущения в совокупности с мышечно-двигательными ощущениями составляют осязание, с помощью которого человек отражает качественные особенности поверхности предметов, их плотность, а также место прикосновения предмета к телу и размер раздражаемой при этом поверхности тела. Основным органом осязания у человека являются руки. С их помощью человек может определить форму и величину предметов, не используя при этом зрение. Основная роль тактильных ощущений приходится на выполнение человеком движений, что вкупе с другими ощущениями обеспечивает их необходимую координацию.

Комплекс тактильных ощущений, который мы называем осязанием, используется нами каждый день. Помимо «рядовой» информации, которую предполагают тактильные ощущения и которая поступает к нам в мозг (размер предмета, его текстура, температура, плотность и так далее), человек может испытывать эмоции по отношению к тому, что он осязает. Поскольку набор этих эмоций огромен и у каждого человека он свой, нельзя с полной уверенностью утверждать, что человеку доставляет удовольствие, а что, наоборот, отвращение. Осязание – одно из основных пяти чувств, которые помогают человеку познавать мир, причем это такое чувство, которым точно может обладать любой человек, если у него нет определенных нарушений нервной системы. Например, осязание – это главный способ общения для людей с ограниченным или вовсе отсутствующим зрением. Причем чувства людей, страдающих слепотой, обострены намного больше, чем у здоровых, то есть они способны различить мельчайшие детали и особенности, главным образом – в звуках и тактильных ощущениях.

Тактильные ощущения передают по интернету

14 Июля 2003 11:0714 Июл 2003 11:07 | Поделиться Ученые из лаборатории виртуальной реальности при университете Буффало разработали новую технологию передачи чувства осязания по интернету. Исследователи утверждают, что их способ передачи тактильных ощущений принципиально отличается от всех изобретенных раньше: они добавили к существующим технологиям новое измерение, что делает восприятие ощущений более полным и объемным. Речь идет о том, что если раньше на расстоянии можно было понять, чем занимается другой человек, то сейчас можно узнать, что он при этом чувствует. Разница между этими двумя технологиями принципиальная, утверждают исследователи. «Вы держите в руках карандаш. Если я буду держать вашу руку и писать ею, вы будете чувствовать, как вашу руку водят туда-сюда, но вы не будете ощущать, что вы пишете», — объясняет директор лаборатории и ведущий проекта Тенкурусси Кесавадас.

Ученым удается успешно передавать ощущения от прикосновения к мягкому и твердому объекту, а также от предметов различных форм. Исследователи называют этот метод ответным осязанием, а суть его заключается в передаче на расстоянии ощущений одного человека другому.

Исследователи разработали специальную перчатку, напичканную различными сенсорами. Первый человек — «генератор» ощущений — надевает перчатку и дотрагивается до какого-либо предмета. Данные от датчиков мгновенно поступают по интернету в компьютер, за которым сидит «человек-приемник», также снабженный сенсорными устройствами. Он должен повторять движения «человека-генератора», следуя указаниям компьютера. Если он делает неверное движение, компьютер корректирует его.

По словам ученых, чувство осязания — это наиболее эффективный способ обучения человека, более эффективный, чем зрение или слух. Стоит мышцам один раз «прочувствовать» правильную позицию и напряжение, необходимые для, например, правильного удара теннисной ракеткой по мячу или кием по бильярдному шару, — и мозг никогда уже этого не забудет. В то же время, можно до бесконечности смотреть по телевизору мастерски забитые голы известных футболистов, но это вряд ли научит кого-нибудь играть в футбол.

В будущем врачи смогут ставить диагноз по интернету, например, произведя виртуальную пальпацию живота. Остеопаты смогут учить своих подопечных целительному искусству на примере своих собственных ощущений, а там уже и до стопроцентно безопасного секса недалеко, полагают в Русской службе Би-би-си.

Кроме того, новая технология позволяет записывать информацию, полученную от «человека-генератора», и проигрывать ее сколько угодно раз. Именно поэтому исследователи возлагают на новинку столько надежд. Они считают, что ее можно будет использовать как обучающий инструмент для врачей, хирургов, спортсменов и даже музыкантов и скульпторов. Так что, возможно, показанный в фильме «Матрица» способ мгновенного обучения любому искусству и ремеслу не так фантастичен, как кажется.

Источник: по материалам Русской службы Би-би-си.

Тактильные ощущения искажают эмоциональное восприятие действительности

В одном из экспериментов ученые предложили группе добровольцев сложить мозаику из фрагментов. Одна группа добровольцев работала с гладкими кусочками мозаики, а вторая использовала фрагменты, покрытые наждачной бумагой.

После успешного выполнения этого задания ученые предложили вниманию участников эксперимента небольшой текст, в котором описывалась сцена общения двух людей, содержащая насмешки и несколько крепких фраз. Добровольцам предлагалось оценить, насколько острым был разговор между гипотетическими персонами. Люди, складывавшие мозаику из грубых фрагментов с шершавой поверхностью, находили диалог более жестким и агрессивным, чем те, что складывали мозаику из гладких кусочков.

Во втором эксперименте добровольцы после мозаики участвовали в игре «Ультиматум». Их разделяли на пары, и одному доставалось десять лотерейных билетов, по каждому из которых можно было выиграть небольшую сумму — до 50 долларов. Владелец билетов должен был предложить своему напарнику некоторые из них. Предложение можно было сделать только один раз. Если второй игрок соглашался, оба распечатывали билеты и получали каждый свой выигрыш. Если второй игрок считал предлагаемый вариант разделения билетов несправедливым и отказывался от предложения, то билетов лишались оба.

Ученые установили, что добровольцы, имевшие дело с шершавыми фрагментами мозаики, были склонны предлагать напарникам больше билетов, чем те, что работали с гладкими. По мнению исследователей, этот факт связан с тем, что люди неосознанно ассоциируют шероховатость поверхности со сложностью человеческих взаимоотношений и учитывают эту сложность в игре.

Третий эксперимент заключался инсценировал обсуждение цены на автомобиль с торговым агентом. Авторы исследования отметили, что даже «пассивное» ощущение предмета — сидел ли участник в мягком кресле или на твердом деревянном стуле — влияет на поведение человека. Те добровольцы, что вели переговоры, сидя на твердой поверхности, были заметно жестче в споре.

Авторы публикации считают, что связь между тактильными ощущениями и восприятием социальных взаимодействий возникает еще в младенчестве, когда ребенок познает окружающий мир в основном с помощью прикосновений. Впоследствии, заучив такие понятия, как «твердый», «теплый», «упругий», он учится основанным на них абстрактным понятиям, касающимся человеческих эмоций и настроения.

Что отвечает за тактильные ощущения. Биология тактильных рецепторов и точка G

(прикосновение)

После того как я описал структуру и строение нервной системы, настало время подумать, как же работает эта система. Очень легко видеть, что для того, чтобы нервная система могла управлять действиями организма с пользой для последнего, она должна постоянно оценивать детали окружающей среды. Бесполезно быстро опускать голову, если ей не грозит столкновение с каким-то предметом. С другой стороны, очень опасно не сделать этого, если такая угроза существует.

Для того чтобы иметь представление о состоянии окружающей среды, надо ее ощущать или воспринимать. Организм ощущает окружающую среду путем взаимодействия специализированных нервных окончаний с теми или иными факторами среды. Взаимодействие интерпретируется центральной нервной системой способами, которые отличаются друг от друга в зависимости от природы воспринимающих нервных окончаний. Каждая форма взаимодействия и интерпретации выделяется в виде особого вида сенсорного (чувственного) восприятия.

В обыденной речи мы обычно различаем пять чувств — зрение, слух, вкус, обоняние и тактильную чувствительность, или ощущение прикосновения. Мы располагаем отдельными органами, каждый из которых отвечает за один из видов восприятия. Образы мы воспринимаем с помощью глаз, слуховые стимулы с помощью ушей, запахи достигают нашего сознания через нос, вкус мы ощущаем языком. Эти ощущения мы можем сгруппировать в один класс и назвать специализированными ощущениями, так как каждое из них требует участия особого (то есть специального) органа.

Для восприятия тактильных ощущений не требуется никакого особого органа. Нервные окончания, воспринимающие прикосновения, рассеяны по всей поверхности тела. Осязание — это пример общего ощущения.

Мы довольно плохо дифференцируем ощущения, восприятие которых не требует участия специальных органов, и поэтому говорим о прикосновении как о единственном ощущении, которое мы воспринимаем кожей. Например, мы часто говорим, что какой-то предмет «горяч на ощупь», хотя в действительности прикосновение и воздействие температуры воспринимаются разными нервными окончаниями. Способность воспринимать прикосновение, давление, жар, холод и боль объединяется общим термином — кожная чувствительность, так как нервные окончания, которыми мы воспринимаем эти раздражения, находятся в коже. Эти нервные окончания называются также экстероцепторами (от латинского слова «экстра», что означает «снаружи»). Экстероцепция существует также внутри организма, так как окончания, расположенные в стенке желудочно-кишечного тракта, по сути, являются экстероцепторами, поскольку этот тракт сообщается с окружающей средой посредством рта и заднего прохода. Можно было бы считать ощущения, возникающие в результате раздражения этих окончаний, разновидностью внешней чувствительности, но ее выделяют в особый вид, называемый интероцепцией (от латинского слова «интра» — «внутри»), или висцеральной чувствительностью.

Наконец, существуют нервные окончания, передающие сигналы от органов самого тела — от мышц, сухожилий, связок суставов и тому подобного. Такая чувствительность называется проприоцептивной («проприус» па латинском языке означает «собственный»). Мы меньше всего осознаем именно проприоцептивную чувствительность, воспринимая результаты ее работы как нечто само собой разумеющееся. Проприоцептивную чувствительность реализуют специфические нервные окончания, находящиеся в различных органах. Для наглядности можно упомянуть о нервных окончаниях, расположенных в мышцах, в так называемых специализированных мышечных волокнах. При растяжении или сокращении этих волокон в нервных окончаниях возникают импульсы, которые передаются по нервам в спинной мозг, а потом, по восходящим трактам, в ствол головного мозга. Чем больше степень растяжения или сокращения волокна, тем больше порождается импульсов в единицу времени. Другие нервные окончания реагируют на давление в ступнях при стоянии или в ягодичных мышцах при сидении. Есть и другие разновидности нервных окончаний, реагирующих на степень напряжения в связках, на угол взаимного расположения костей, соединенных в суставах, и так далее.

Нижние отделы мозга обрабатывают поступающие сигналы от всех частей тела и используют эту информацию для координации и организации движений мышц, призванных сохранять равновесие, менять неудобное положение тела и приспосабливаться к внешним условиям. Хотя обычная работа организма по координации движений во время стояния, сидения, ходьбы или бега ускользает от нашего сознания, определенные ощущения иногда достигают коры большого мозга, и благодаря им мы в любой момент времени отдаем себе отчет в относительном положении частей нашего тела. Мы, не глядя, точно знаем, где и как расположен наш локоть или большой палец ноги, и с закрытыми глазами можем прикоснуться к любой названной нам части тела. Если кто-то согнет нашу руку в локте, мы точно знаем, в какое положение переведена наша конечность, и для этого нам не надо на нее смотреть. Для того чтобы это делать, нам необходимо постоянно интерпретировать бесчисленные сочетания нервных импульсов, поступающих в мозг от растянутых или изогнутых мышц, связок и сухожилий.

Различные проприоцептивные восприятия иногда объединяются общим названием позиционного чувства, или чувства положения. Часто это чувство называется кинестетическим (от греческих слов, обозначающих «чувство движения»). Неизвестно, в какой степени это чувство зависит от взаимодействия сил, развиваемых мышцами, с силой гравитации. Этот вопрос стал особенно актуальным для биологов в последнее время, в связи с развитием космонавтики. Во время длительных космических полетов космонавты долгое время пребывают в состоянии невесомости, когда проприоцептивная чувствительность лишена сигналов о привычном воздействии гравитации.

Что же касается экстероцептивной чувствительности, воспринимающей такие модальности,

Учёные утверждают, что тактильные ощущения являются биологической потребностью каждого из нас. Они играют немаловажную роль в формировании привязанности и любви у каждого человека. Прикосновения — это один из способов эмоционального воздействия, влияющих на здоровое развитие каждого организма.

Каждый человек знает 5 чувств, с помощью которых мы воспринимаем этот мир. Осязание или тактильное чувство — одно из них. Благодаря продуктивной работе нервных окончаний нашей кожи, которые расположены по всему телу, мы чувствуем боль, давление, вибрацию, температуру и прикосновения. Наибольшей тактильной чувствительностью обладают:

• кончики пальцев рук и ног;
• кончик языка.

В то же время кожа спины, живота и внешней стороны предплечий — наоборот, наименьшей.

Прикосновения — очень важная форма общения . До того как научится разговаривать, новорождённый малыш общается со своими родителями посредством тактильного контакта. При частом общении с ребёнком закладываются первые предпосылки для укрепления психологического здоровья. По словам психологов, при помощи прикосновений родители передают своему ребёнку эмоциональное состояние радости, любви и спокойствия. Но к сожалению, с каждым годом чувства притупляются.

Осязание — что это?

Осязание — это некая форма чувствительности кожного покрова человека. Как правило, осязание обусловлено работой рецепторов. Характер ощущений различен и полностью зависит от того, чем они вызваны.

Осязание — одно из первых чувств, формирующихся у человека с самого рождения. Психологи утверждают, что большинство наших абстрактных понятий формируются как раз из тактильных ощущений.

Виды осязания и данные некоторых исследований

Основные виды осязания

В нашем обществе тактильные ощущения используются как одно из средств коммуникации, некоторые же прикосновения носят ритуальный характер . Каждая из культур имеет свои особенности в этом плане. К примеру, в Индии используют поцелуи в плечи, в России и Европе — поцелуи в лоб и щёки.

Также тактильные ощущения связаны с профессиональной деятельностью человека. Врачи, парикмахеры или тренеры, выполняя свою работу, касаются другого человека. Особая разновидность прикосновений, носящих интимный характер, существует между близкими людьми.

У человека, лишённого одного из органов чувств, происходит замещение за счёт других ощущений . К примеру, у слепого человека более развитый слух, чем у здорового. Глухонемые люди развивают своё тактильное ощущение до наивысшего уровня. Каждые из видов ощущений взаимодействуют между собой и зависят друг от друга.

Исследования, направленные на изучение осязания

Американские учёные, проведя ряд исследований, доказали, что и мужчины, и женщины прикасаются друг к другу с одинаковой частотой . Существует только одно различие — возрастной фактор. Мужчины чаще сталкиваются с осязанием до 30 лет, женщины — после 50. Во время исследования установили и то, что мужчинам нравится прикасаться к кисти рук, а женщине — к самой руке.

Кроме того, было проведено несколько исследований, в ходе которых доказали, что тактильное ощущение может поменять мнение человека об одном и том же продукте. К примеру, такой эксперимент: одному прохожему давали резюме в большой и тяжёлой папке, другому — на одном мягком листке. Задача одна — рассказать, какой он, этот человек. В первом случае прохожие говорили, что человек — серьёзный и опытный, во втором — не надёжный, но простой и приятный в общении.

Ещё одно исследование, целью которого было доказать, как сильно тактильное ощущение влияет на сознание человека, было проведено с использованием стульев. В эксперименте принимали участие два человека. Задача заключалась в следующем: сидя на стуле, продать автомобиль. Первый испытуемый сидел на мягком стуле, второй — на твёрдом и жёстком. В процессе продажи первый был более мягким в общении с покупателем и легко уступал цену на продаваемый товар . Второй испытуемый был жёстким и настойчивым. Торговаться с ним было сложно, потому как он был непреклонен в цене.

Таким образом, испытания американских учёных показывают, что наше решение в значительной степени зависит от влияния на нас тактильных ощущений. С осязанием неплохо знакомы люди, чьи профессии тесно связаны с общением с людьми.

Как мужчины и женщины реагируют на прикосновения?

Мужчины и женщины могут по-разному реагировать на прикосновения. Всё зависит от собственного статуса и социальных условий .

Американская библиотека решила изучить этот вопрос и провела ряд экспериментов. В ходе первого исследования служащие должны были либо прикасаться, либо не прикасаться к рукам студентов, желающих взять книги.

Девушки, к которым служащие прикасались при передаче книги, реагировали позитивно. У них складывалось хорошее впечатление о библиотеке и обслуживании в ней. Студентки, к которым служащие не прикоснулись, выразили мнение о библиотеке гораздо скромнее, без лишних похвал. При прикосновении служащих к рукам парней у студентов никаких ощущений не возникало.

В следующем исследовании учёные установили, каким же всё-таки образом мужчины и женщины реагируют на тактильные прикосновения. Эксперимент проводился в хирургической клинике, где врачи очень часто идут на тактильный контакт со своим пациентом (это входит в их профессиональные обязанности). После исследования частоты и длительности контактов с больными проводили опрос пациентов с целью изучения их соматического и психического состояния .

Девушки-пациентки, к которым перед операцией прикасались медицинские работники, рассказали, что после тактильного контакта они не боялись предстоящей операции. По окончании операции показатели здоровья были в норме, что нельзя сказать о пациентках, с которыми тактильного контакта перед операцией не было.

У мужчин наблюдался обратный эффект. После тактильного контакта кровяное давление повышалось, чего не наблюдалось у тех пациентов, с которыми медсестры не устанавливали тактильный контакт до проведения операции.

Результаты исследований

1. Исходя из результатов проведённых исследований специалисты предположили, что девушки на тактильный контакт реагируют гораздо лучше мужчин.
2. По словам психологов, тактильный контакт между влюблёнными несёт в себе положительную энергию, укрепляя оба организма и продлевая им жизнь.
3. В любом возрасте касания успокаивают и расслабляют. Сердцебиение стабилизируется, а давление приходит в норму.

Тактильные ощущения Этимология.

Происходит от лат. tactilis — осязательный.

Категория.

Форма кожной чувствительности.

Специфика.

Различный характер имеют ощущения, вызываемые прикосновением, давлением, вибрацией, действием фактуры и протяженности. Обусловлены работой двух видов рецепторов кожи: нервных сплетений, окружающих волосяные луковицы, и состоящих из клеток соединительной ткани капсул.

Психологический словарь . И.М. Кондаков . 2000 .

Смотреть что такое «тактильные ощущения» в других словарях:

Тактильные Ощущения — форма кожной чувствительности, обусловленная работой двух видов рецепторов кожи: нервных сплетений, окружающих волосяные луковицы, и состоящих из клеток соединительной ткани капсул. Различный характер имеют ощущения, вызываемые прикосновением,… … Психологический словарь

ТАКТИЛЬНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ — то же, что осязательные. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910 … Словарь иностранных слов русского языка

тактильные ощущения — ▲ ощущение прикоснуться тактильные ощущения ощущения прикосновения. осязание. осязать. осязательный. осязаемость. на ощупь (ткань мягкая #). ощупью. мягкий (# сидение). твердый. жесткий. зуд. зудеть. зудить. свербеж. свербеть. чесотка (#… … Идеографический словарь русского языка

Тактильные ощущения — (или осязательные) см. Осязание, Кожа … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Тактильные ощущения — … Википедия

Тактильные ротовые ощущения — (mouthfeel): тактильные ощущения, воспринимаемые в ротовой полости, включая язык, десны, зубы… Источник: ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. СЛОВАРЬ. ГОСТ Р ИСО 5492 2005 (утв. Приказом Ростехрегулирования от 29.12.2005 N 491 ст) … Официальная терминология

Ощущения — Ощущение (англ. sensation) психическое отражение свойств и состояний внешней среды, возникающее при непосредственном воздействии на органы чувств, дифференцированное восприятие субъектом внутренних или внешних стимулов и раздражителей при… … Википедия

— (англ. tactile sensations) один из видов кожной чувствительности. О. т. включают ощущения прикосновения, давления, вибрации, фактурности и протяженности (отражение площади механического раздражителя). Возникновение их связывают с деятельностью 2… …

Кинестетический ощущения тела — Тактильные ощущения и внутренние чувства, такие, как вспоминаемые впечатления и эмоции, а также чувство равновесия. В HЛП этот теpмин использyется как собиpательное название всех ощyщений, включая тактильные, висцеpальные (во внyтpенних оpганах)… … Словарь нейролингвистического программирования

Тактильные ощущения и внутренние чувства, такие, как вспоминаемые впечатления и эмоции, а также чувство равновесия. В НЛП этот термин используется как собирательное название всех ощущений, включая тактильные, висцеральные (во внутренних органах)… … Большая психологическая энциклопедия

Книги

• Тактильные ощущения , Сергей Слюсаренко. Если однажды вы почувствуете, что авторучка выскальзывает из рук, что привычные вещи стали чужими, что все кругом вызывает раздражение — это не обязательно сумасшествие. Может быть — вы на…

Вопросы и задания

Литература

Глава 2. Становление тифлопсихологии как науки §1. Возникновение тифлопсихологии как самостоятельной отрасли психологической науки

§2. Основные направления тифлопсихологии копия XIX — качала XX вв.

§3. Тифлопсихология в дореволюционной России

§4. Становление отечественной тифлопсихологии

§5. Отечественная тифлопсихология на современном этапе

Вопросы и задания

Литература

Глава 3. Компенсация слепоты и слабовидения §1. Понятие о дефекте и компенсации

§2. Принципы и физиологические основы компенсации

§3. Физиологические механизмы компенсации

§4. Биосоциальная природа компенсаторного приспособления

§5. Критика биологизаторских и социологизаторских теорий компенсации.

Вопросы и задания

Литература

Раздел II. Личность и деятельность при дефектах зрения глава 4. Личность слепых §1. Проблема личности в тифлопсихологии

§2. Активность личности при слепоте

§3. Межличностные отношения при глубоких нарушениях зрения

§4. Социально-психологическая адаптация и реадаптация инвалидов по зрению

§5. Социальная перцепция и установки на общение

Вопросы и задания

Литературе

Глава 5. Деятельность при дефектах зрения §1. Деятельность и компенсация

§2. Социально-трудовая реабилигация инвалидок но зрению

Вопросы и задания

Литература

Глава 6. Внимание слепых §1. Внимание и его роль при дефектах зрения

§2. Особенности внимания слепых

Вопросы и задания

Литература

Глава 7. Речевая деятельность слепых §I. Понятие о речи и ее функциях

§2. Особенности развития речи при слепоте

§3. Особенности речевого общения слепых

Вопросы и задания

Литература

Раздел III. Психические процессы и состояния при слепоте и слабовидении глава 8. Ощущения слепых и слабовидящих §1. Сенсорная организация человека при дефектах зрения

§2. Критика знаковой теории ощущения

§3. Проявление психофизических закономерностей ощущения при слепоте и слабовидении

§4. Виды ощущений и их роль в жизнедеятельности слепых и слабовидяших

§5. Зрительные ощущения частичнозрячих и слабовидящих

§6. Использование зрения частичнозрячих и слабовидящих в процессе учебной деятельности

§7. Слуховые ощущения слепых

§8. Тактильные ощущении слепых

§9. Кожно-оптическое чувство

§10. Кинестезические ощущения слепых

§11. Вибрационные ощущения незрячих

§12. Хеморецепция слепых

§13. Статические ощущения слепых

Вопросы и задания

Литература

Глава 9. Восприятие слепых и слабовидящих §I. Восприятие, его типы и механизмы при нарушениях зрения

§2. Сравнительная характеристика зрительною и осязательного восприятия

§3. Особенности зрительного восприятия слабовидящих и частичиозрячих

§4. Природа, формы и способы осязательного восприятия

§5. Осязательное восприятие пространства

§6. Роль осязания в детальности слепых

§7. Приборное восприятие

Вопросы и задания

Литература

Глава 10. Представления слепых и слабовидящих §1. Основные особенности образов памяти слепых и слабовидящих

§2. Формирование представлений при дефектах зрения

§3. Зрительные представления ослепших

§4. Критика знаковых теорий представлений

Вопросы и задания

Литература

Глава 11. Пространственная ориентация слепых §1. Понятие об ориентации в пространстве

§ 2. Роль органов чувств в ориентировке слепых

§ 3. Топографические представления

Вопросы и задания

Литература

Глава 12. Память слепых и слабовидящих § 1. Проблема памяти в тифлопсихологии

§ 2. Специфические особенности памяти слепых и слабовидящих

Вопросы

Литература

Глава 13. Мышление слепых §1. Мышление и его роль в компенсации слепоты

§2. Теории мышления в тифлопснхологии

§3. Мыслительные операции

§4. Формы и виды мышления

Вопросы и задания

Литература

Глава 14. Воображение слепых

Вопросы и задания

Литературе

Глава 15. Эмоционально-волевая сфера слепых §1. Особенности эмоций и чувств слепых

§2. Эмоциональные состояния и внешнее выражение эмоции

§3. Воля слепых

Вопросы и задание

Литература

Тактильные ощущения представляют собой сложный комплекс ряда ощущений — тактильных ощущении прикосновения и давления, температурных (тепловых и холодовых) и болевых. Эти ощущения возникают при соприкосновении наружных покровов тела с — поверхностью отображаемых объектов. Результатом этого соприкосновения является возникновение в мозгу ощущений, отражающих многообразные свойства и признаки предметов: величину, упругость, плотность, гладкость или шероховатосгь, тепло, холод и т.д. Механизмом кожных ощущений является деятельность кожно-механического анализатора. Кожные ощущения являются контактным видом рецепции. В совокуппости они образуют пассивное осязание. Первые исследования порогов кожной чувствительности слепых были крайне противоречивы. Одни исследователи отмечали (стр. 156) изощрение ощущений, высокое развитие кожной чувствительности (Г.П. Недлер, В.И. Суров и др.), другие — отсутствие каких бы то ни было различий (А.А. Крогиус), третьи — некоторое снижение чувствительности у слепых (А. В. Бирилев). Но независимо от результатов исследователи не смогли показать истинное значение этого вида чувствительности в составе осязания для познавательной деятельности слепых. Они считали, что тактильная чувствительность лает слепым принципиально иные знания о мире, нежели зрячим зрение, или в лучшем случае уступает но полноте, точности и целостности отражения не только зрению. Но и слуху, в связи с чем последний рассматривался как основное компенсирующее средство.

Только материалистическая психология смогла выявить роль кожных ощущений в процессе познания мира при отсутствии зрения. Они не только отражают механические, пространственные и временные признаки и свойства объектов, но и участвуют в образовании “схемы” тела. Кроме того, кожные ощущения, и это наиболее существенно, образуют сигнальную основу активного осязания — ведущего вида восприятия слепых.

Значимость ощущений прикосновения и давления для слепых определила направленность тифлопсихологичсских исследований преимущественно на этот вид чувствительности.

Тактильная чувствительность характеризуется абсолютными и пространственными различительными порогами ощущений. Абсолютный порог тактильной чувствительности есть едва заметное ощущение прикосновения при воздействии каким-либо предметом на определенный участок кожи. Абсолютная чувствительность измеряется при помощи набора волосков Фрея, имеющих различный диаметр и позволяющих определить давление на квадратный миллиметр кожи.

В связи с тем что кожно-осязательные рецепторы (тельца Мейснера, тельца Меркеля и др.) расположены в кожном покрове неравномерно, абсолютная чувствительность к прикосновению и давлению на разных участках тела различна. Наибольшей чувствительностью у нормально видящих обладают (в миллиграммах на квадратный миллиметр) кончик языка — 2, концы пальцев — 3, губы — 5; наиболее низкая чувствительность зафиксирована на поверхности живота — 26, пояснице — 48, плотной части подошвы — 250. (стр. 157)

Пространственный различительный порог тактильной чувствительности, или острота пассивного осязания, определяется по ощущению раздельного прикосновения двух раздражителей. Пространственный порог измеряется при помощи циркули Вебера и исчисляется и миллиметрах соответственно расстоянию между одновременно прикасающимися к коже ножками циркуля. Так же как и абсолютные, различительные пороги не однозначны для разных участков кожи. Наивысшей чувствительностью (в миллиметрах) обладают кончик языка — 1,1, концы пальцев -.2,2, губы — 4,5; наименьший ~ шея — 54,1, бедра и спина — 67,4.

Полная или частичная утрата зрения ведет к тому, что целый ряд предметов и явлений окружающего мира, в норме воспринимающихся визуально, становятся объектами осязательного восприятия, а их свойства и признаки превращаются в тактильные раздражители. В связи с этим резко повышается активность дистальных частей тела, особенно рук, в познавательной и трудовой деятельности слепых, что закономерно дает эффект сенсибилизации — повышение тактильной чувствительности.

Изменение (повышение) тактильной чувствительности происходит у слепых не равномерно на всех участках кожи, а лишь на тех, которые принимают активное участие в актах осязания. Наиболее отчетливо повышение кожной чувствительности проявляется на ладонной поверхности пальцев рук. Как показывают эстезио-метрические исследования, пространственный порог различения первой фаланги указательного пальца правой руки у слепых почти в два раза реже (1,2 мм), а чувствительность, следовательно, выше, чем у нормально видящих. Такой рост чувствительности на данном участке кожи объясняется специальной практикой слепых — чтением рельефно-точечного Шрифта Брайля, ведущую роль в котором играет указательный палец правой руки.

Однако повышение абсолютной и различительной чувствительности не может полностью объяснить тех замечательных успехов, которых слепые достигают в распознавании форм. Доказательством тому служит снижение остроты пассивного осязания правой руки слепых, по сравнению с левой, вызванное уплотнением кожи вследствие большей нагрузки на правую руку в процессах осязательного восприятия. Но это снижение остроты осязания не вызывает сколько-нибудь заметного ухудшения в распознавании различных свойств и качеств предметов. Напротив, в процессе (стр. 158) осязательного восприятия правая рука играет ведущую роль. Очевидно, что распознавание форм и предметов зависит не столько от абсолютных и различительных порогов кожной чувствительности, сколько от перестройки сенсорной организации и совершенствования навыков осязательного обследования объектов. Разумеется, это не значит, что работа по развитию остроты осязания в школах слепых не должна вестись. Полезность упражнений, направленных на развитие тактильной чувствительности, не вызывает сомнения, так как уровень чувствительности характеризует способность рецептора отражать воздействующие на него раздражители.

Поскольку осязание имеет существенное значение для деятельности слепых, необходимо помнить, что пороги кожной чувствительности подвержены серьезным колебаниям под влиянием окружающих условий. Одним из факторов, наиболее сильно действующих на остроту осязания, является утомление. По данным Гризбаха, пространственный порог указательного пальца правой руки у слепых повышается от 1,29 мм в нерабочее время до 1,49 мм после умственной работы и до 1,70 мм после работы физической. Причем, как установил Гризбах, утомление сильнее влияет на остроту осязания слепых, нежели зрячих.

Снижается острота осязания также под воздействием сильных температурных и механических раздражителей, вызывающих болевые ощущения. Кроме того, отрицательное влияние на кожную чувствительность оказывают наркотики и алкоголь.

Постоянное воздействие указанных раздражителей может привести к стойким снижениям остроты пассивного осязания.

Интересные данные приводит А.Ц. Пуни, исследовавший влияние производственного труда на кожную чувствительность и осязание в целом. Он обнаружил, что вначале, при производственном стаже от 1 до 5 лет, чувствительность повышается примерно в 1,5 раза, а затем начинается ее снижение. При стаже более 10 лет осязательная чувствительность слепых опускается ниже исходного уровня. Отсюда вытекают определенные рекомендации для профессиональной ориентации слепых. Согласно этим рекомендациям для слепых необходимо подбирать работы, не связанные с возможными микротравмами и огрублением кожных покровов рук.

Помимо повышения остроты осязания, у слепых наблюдается повышенная способность дифференцировать термальные (тепловые и холодные), болевые раздражители. Ощущения, возникающие при (стр. 159) воздействии данных раздражителей, развиваются, совершенствуются у слепых в процессе деятельности.

Температурная чувствительность довольно широко используется слепыми при ориентации в окружающем пространстве, в быту, реже в познавательной деятельности. Благодаря температурной чувствительности кожных покровов лица и рук слепые по теплоотдаче предмета могут судить о его местоположении (ощущать наличие препятствия), по теплопроводимости различать материалы, локализуя источник тепла (холода), определять уровень жидкости в сосуде, положение солнца и т.д.

Познавательное значение болевых ощущений для слепых, так же как и для нормально видящих, незначительно.

Тактильные, температурные и болевые ощущения крайне редко выступают изолированно. В процессе отражения физико-механических, пространственных и временных параметров объективного мира они объединяются в сложный комплекс, образуя пассивное, а при включении мышечно-суставных ощущений — активное осязание, которое будет рассмотрено в следующей главе.

Тактильный контакт — это секретное оружие, которое мы получаем для создания успешных и прочных отношений. Это наш язык, данный нам с самого рождения. Но со временем мы забываем о его важности. Как же нам вернуться к природному общению?

Психологи рекомендуют для того, чтобы вспомнить, тактильный контакт подключить свое воображение и представить себя в автобусе, переполненном людьми. Пассажиры, находясь в полусонном состоянии, по инерции продолжают воспроизводить свои мысли и эмоции с помощью тактильных ощущений. Влюбленная пара держится за руки, маленький ребенок ищет поддержку у своей мамы — тянет к ней ручки и успокаивается.

Виды общения

То, что мы умеем общаться вербально и невербально, знают все. Но то, что с помощью движений и выражений можно передать достаточно сложные эмоции и желания, знают не многие. Мы осторожны в своих прикосновениях, но мы можем принимать и передавать сигналы с их помощью. То есть, имеем способность интерпретировать тактильный контакт. Когда мы прикасаемся к другому человеку, наш мозг отображает объективную оценку.

Самый точный и совсем не простой способ общения

Исследователи сделали вывод, что с помощью и голоса мы сможем определить один-два положительных сигнала — хорошее настроение и радость. Тем не менее, исследования доказывают, что ощущения) — это более точный и тонкий способ общения, чем звучание голоса и выражение лица.

Кроме того, при помощи прикосновений можно увеличить скорость связи, то есть касание — это самый простой способ подать сигнал о чем-либо. Тактильный контакт с мужчиной помогает девушкам создать более глубокое чувство связи. Прикосновения также важны и в отношениях матери и ребенка, так как мы начинаем получать еще до рождения. Когда мама касается своего ребенка, она дает ему ощущение безопасности.

Важность прикосновения

Теплое прикосновение способствует высвобождению который повышает чувство привязанности и доверия между людьми. Этим можно объяснить и нашу привычку прикасаться к самому себе: потирать руки, поглаживать лоб, волосы. Тактильный контакт помогает нам испытать все те же положительные ощущения, какие испытывает и тот человек, которого мы касаемся. Исследование показало, что обнимая, мы получаем столько же пользы, как и тот человек, которого мы обнимаем. К тому же прикоснувшись к человеку, мы получим информацию о его эмоциональном состоянии. Узнаем, как он настроен: дружелюбно или враждебно. Расслаблен он или напряжен. Такая информация поможет нам выбрать правильную тактику в общении. Поэтому можно сказать, что тактильные ощущения — это самый простой способ укрепить близость в романтических отношениях.

Тактильной памятью называют воспоминания об ощущениях, испытываемых нами во время прикосновения к какому-либо предмету. Допустим, вы однажды погладили змею в зоопарке, и теперь каждый раз при виде змеи (по телевизору, например) вы вспоминаете, какая у нее холодная кожа.

Тактильная память не связана с органами зрения, в ней участвуют В ином случае можно говорить о совместной работе зрительной и тактильной памяти. Если в запоминании задействовано зрение, то, как правило, тактильные ощущения нами не запоминаются.

Haptic UX – дизайн тактильных ощущений сенсорного интерфейса — UXPUB

Проектирование сенсорного опыта для создания интерактивных продуктов следующего поколения.

Давайте исследуем мир тактильных ощущений! Мы расскажем, как дизайнеры и разработчики могут создавать опыт, использующий наше осязание.

Сфера тактильных ощущений – одна из самых быстрорастущих, но при этом одна из самых малоизученных областей пользовательского опыта. Поскольку наши повседневные взаимодействия с устройствами переходят от клавиатуры и мыши к телефонам, автомобильным развлекательным системам и повседневным объектам, становится все более важным, то, как мы взаимодействуем и получаем фидбек от физического мира.

Онлайн-стажировка по UI/UX дизайну

99% практики, реальные задачи от крупных компаний страны и шанс попасть на работу мечты.

Присоединиться

Эта статья даст вам базовый обзор тактильных ощущений, их применения в UX и лучших практик.

1. Что такое тактильные ощущения?

Тактильные ощущения относятся к области кинестетической коммуникации, которая фокусируется на тактильном контакте, как форме общения. Тактильные ощущения повсеместны и дарят яркие ощущения. Представьте, что вы впервые держите ребенка на руках, обнимаете друга, которого давно не видели, или чувствуете, как ваш телефон быстро вибрирует в вашем кармане. Эти ощущения порождают настоящие чувства, которые остаются с нами.

Что касается цифровых или веб-интерфейсов, то есть несколько определений тактильных ощущений:

• Любая технология, которая может создавать тактильный опыт, передавая пользователю вибрации или движения. Источник.
• Использование движений, генерируемых электронным или механическим способом, которые пользователь ощущает через осязание, как часть интерфейса (Merriam).
• Тактильные ощущения задействуют у людей осязание, чтобы улучшить взаимодействие с экранными интерфейсами (Apple).

Синтезируя эти определения вместе, мы можем сформулировать следующее определение тактильных ощущений и применить его к пользовательскому опыту:

Тактильный пользовательский опыт (Haptic UX) использует тактильный фидбек, чтобы через прикосновение передать пользователю своевременную и полезную информацию.

Вот несколько примеров использования тактильных ощущений:

• Успешный платеж на мобильном устройстве, вызывающий кратковременную вибрацию.
• Состояние ошибки при вводе неправильного пароля.
• Специальный жест, разблокирующий функцию.
• Вибрации в мобильной гоночной игре.

Apple Taptic Engine

2. Создание тактильных ощущений

Большинство мобильных устройств имеет встроенную тактильную систему. Это стандартные паттерны, которые дизайнеры и разработчики могут использовать для улучшения опыта. Вы также увидите примеры, используемые в других «умных» устройствах: автомобильные информационно-развлекательные системы, планшеты, смарт-часы, фитнес-браслеты и VR-перчатки.

Но давайте запомним: цель использования тактильных ощущений – передать полезную информацию, а  именно, когда:

• Что-то пошло не так
• Что-то случилось или не случилось
• Нужно привлечь внимание пользователя («Привет! Взгляни на это».)

Чтобы создать тактильную схему, которая передает соответствующую информацию, необходимо, чтобы мы понимали, как люди интерпретируют паттерны вибрации. Другими словами, какие физические метафоры являются общепринятыми для обозначения успеха, ошибки или нейтрального состояния?

Тактильные ощущения – это физические метафоры

Физическая метафора – это, по сути, то, как человек интерпретирует семантическое значение физического взаимодействия. Эти метафоры со временем усваиваются и обычно зеркально отражают заученные слуховые метафоры. Физические вибрации по своей природе излучают звук, и наш мозг пытается понять эти закономерности, сравнивая их с нашим эмпирическим опытом.

Создание физической метафоры

Чтобы создать физическую метафору с помощью тактильных ощущений, мы можем использовать взаимодействие резкости и интенсивности для передачи информации пользователю (Apple Haptics).

Резкость – воспринимаемая жесткость импульса. Чем жестче импульс, тем отчетливее пользователь может его почувствовать. Чем меньше жесткость импульса, тем сложнее уловить различия между несколькими импульсами (т.е. пользователю труднее определить закономерности).

• Увеличьте резкость, чтобы передать важные семантические паттерны фидбека, например, об успешном внесении чека на счет в банковском приложении.
• Уменьшите резкость, чтобы передать едва уловимую обратную связь для непрерывного взаимодействия. Например, нажатие педали газа в мобильной игре.

Интенсивность – воспринимаемая сила или величина импульса. Чем интенсивнее импульс, тем сильнее для пользователя тактильные ощущения.

• Увеличьте интенсивность, чтобы обеспечить заметный фидбек для временных событий, таких как успешная или неудачная оплата товара.
• Уменьшите интенсивность, чтобы обеспечить дополнительный фидбек для нейтральных событий, таких как добавление товара в корзину или открытие приложения.

Дальше мы можем регулировать гранулярность, амплитуду и тембр тактильного фидбека, чтобы обозначать различное семантическое значение для переходных и непрерывных событий.

Гранулярность – частота импульсов и расстояние между ними. Чем больше гранулярность, тем быстрее импульсы.

Амплитуда – интенсивность и величина импульса. Чем выше амплитуда, тем сильнее импульс.

Тембр – резкость / ясность, с которой можно почувствовать импульсы. Чем выше резкость, тем отчетливее воспринимается каждый импульс.

Таким образом, дизайнеры могут регулировать гранулярность, амплитуду и тембр импульса, чтобы дополнить как переходные, так и непрерывные события.

Переходные события – кратковременные прикосновения или вибрации, связанные с определенным действием (например, нажатие кнопки, дающей быстрый импульс). Для этих событий гораздо более важными становятся смысловое значение и тонкая настройка импульса.

Непрерывные события – долговечные модели вибрации, которые могут длиться несколько секунд и более (например, гоночная игра, имитирующая неровность дороги, или длинная анимация празднования в сообщении).

Тестирование тактильных паттернов

Вот несколько полезных ресурсов и приложений, чтобы лучше понять, как тестировать паттерны тактильных ощущений и вибрации:

• Vibration App— настоящий анализатор спектра вибрации, использующий встроенные акселерометры и гироскоп iPod Touch и iPhone.
• Core Haptics (для разработчиков)— составляйте и воспроизводите тактильные паттерны, чтобы настроить тактильный фидбек вашего iOS-приложения.
• Android Haptics(для дизайнеров) — рекомендации по тактильности для улучшения взаимодействия и передачи полезной информации пользователям через осязание.
• Android Haptic Constants (для разработчиков)— константы, которые будут использоваться для выполнения эффектов тактильного фидбека на Android-устройствах.
• Haptic Feedback Generators (для разработчиков) — исследуйте тактильные паттерны, созданные Apple Tactic Engine (от Jesus Guerra)

А теперь давайте исследуем эвристику тактильных ощущений.

3. Эвристика тактильных ощущений

Вот несколько основных рекомендаций, когда и как включать тактильные ощущения в свой опыт.

Используйте тактильные ощущения, чтобы улучшить юзабилити

Тактильные ощущения следует использовать для улучшения фидбека и передачи полезной информации вашим пользователям. Их не следует использовать для украшения взаимодействия или предоставления фидбека, который не является необходимым для опыта. Например, используйте тактильную обратную связь для обозначения многослойного или сложного жеста, а не для обычных нажатий кнопок.

Создайте четкую причинно-следственную петлю фидбека

Тактильные ощущения должны укреплять четкую причинно-следственную связь. Тактильный импульс должен быть немедленно приурочен к определенному действию. Чем больше задержка, тем более разрозненным становится опыт. Например, когда я нажимаю «Deposit Check», я должен немедленно получить нейтральный импульс, подтверждающий мой выбор. Не должно быть никаких задержек.

Тактильные ощущения должны служить дополнительному, а не первичному фидбеку

Не полагайтесь только на тактильные ощущения, чтобы передать фидбек пользователям. Многие устройства позволяют пользователям включать и выключать тактильные ощущения, поэтому крайне важно, чтобы первичный фидбек был визуальным или представлял собой совокупность нескольких механизмов обратной связи. Например, когда мой чек успешно депонирован, я должен видеть отчетливое визуальное состояние успеха, дополненное тактильным и / или аудио сигналом.

Целенаправленно и экономно используйте тактильные ощущения

Будьте очень внимательны с тем, когда и где вы добавляете тактильные ощущения в свое приложение. Тактильные ощущения могут отвлекать, сбивать с толку и мешать при слишком частом использовании. Их следует использовать, когда есть четкая цель с пользой для пользователя. Например, запуск тактильного импульса при каждом нажатии кнопки в приложении отвлекает и снижает эффективность тактильного отклика.

Будьте последовательны, используя системные настройки по умолчанию

При проектировании стандартных приложений используйте тактильные настройки ОС по умолчанию. Ваши пользователи будут привыкать к системным паттернам тактильных ощущений, особенно к тем, которые имеют семантическое значение: успех, неудача или нейтральный фидбек. Будут особые случаи использования, особенно с мобильными играми, где вы можете использовать для улучшения опыта кастомные тактильные ощущения.

Снижайте непреднамеренные воздействия

Когда устройство вызывает тактильную обратную связь, оно вибрирует. Эта вибрация может мешать другим действиям, например, при попытке сфокусировать камеру или при вводе текста в поле формы.  Узнайте, как тактильный отклик вашего приложения будет взаимодействовать с другими приложениями.

Поддерживайте срок службы батареи

Когда устройство вызывает тактильную обратную связь, оно вибрирует. Эта вибрация расходует заряд батареи, особенно в сочетании с интенсивной мобильной игрой, в которой часто используются тактильные ощущения. Позвольте пользователю отключать их или уменьшать частоту тактильных откликов, чтобы продлить срок службы батареи.

4. Создание тактильного опыта

Вот несколько шагов, которые помогут определить, когда и как добавить в свой опыт тактильные ощущения.

Определите значительную потребность пользователя. Убедитесь, что рассматриваемый вами вариант использования удовлетворяет значительную потребность пользователя. Это должна быть критическая задача, решающая важную проблему.

• Пример: Внесение чека на счет в мобильном банкинге.

B. Деконструируйте поведение пользователя – проведите поведенческий анализ отдельных действий, которые пользователь предпринимает для завершения действия. Что нужно сделать пользователю для успешного выполнения задачи? Что он должен знать? Какие действия он должен предпринять?

• Пример: При внесении чека на счет в приложении мобильного банкинга мне нужно (1) открыть приложение, (2) нажать кнопку, чтобы внести депозит, (3) щелкнуть, чтобы сделать фото, (4) добавить сумму в долларах, (5) сделать фото, (6) подтвердить фото, (7) подтвердить депозит.

C. Определите различные состояния фидбека – на протяжении всего процесса определите, какую важную и полезную информацию приложение должно сообщить пользователю. Какой фидбек необходим пользователю, чтобы перейти к следующему шагу?

• Пример: Когда фотография чека успешно загружена, я ожидаю какого-то визуального или аудио подтверждения, что проверка прошла успешно.

D. Проанализируйте тактильную потребность – задайте вопрос: предоставит ли добавление тактильных ощущений полезную, преднамеренную и актуальную информацию для пользователя? Какую информацию вы хотите сообщить? Какие другие формы обратной связи получит пользователь за то же действие? (Аудио, видео, сенсорная)

• Пример: Когда я делаю и загружаю в приложение фотографию депозита, я просматриваю несколько экранов (камеры и приложения), что затрудняет определение, когда загрузка чека завершена. Из-за визуальной несвязности тактильный отклик мог бы предоставить дополнительное подтверждение, что действие было успешным.

E. Выберите и протестируйте тактильную чувствительность – После определения варианта использования тактильной чувствительности проведите A / B-тест, чтобы увидеть, помогает ли добавление тактильных ощущений юзабилити. Воспользовавшись нашей тактильной эвристикой, выберите семантически выровненную тактильную чувствительность, которая дополняет действия пользователя, но не мешает или не является ненужной.

• Пример: Когда фотография чека успешно загружена, я чувствую небольшую вибрацию в телефоне, которая дополняет визуальный сигнал (галочку на экране). Это добавляет уверенности, что фотография была успешно загружена.

5. Примеры из реального мира

Тактильные ощущения, указывающие направление, при этом пользователям не нужно смотреть

В этом примере Лиам Такер демонстрирует использование тактильной обратной связи для указания основного направления поворота – либо для привлечения внимания пользователя, либо для обеспечения импульса обратной связи, который может указывать вправо или влево.

Тактильные сигналы фидбека информационно-развлекательных систем авто

Когда люди за рулем, они должны уделять свое внимание сразу нескольким вещам: дороге, пассажирам, радио и другим побочным шумам. Следовательно, трудно узнать, когда действие на сенсорном экране автомобиля было успешным. Тактильные ощущения могут обеспечивать фидбек, что действие было успешно зарегистрировано системой, вместо того, чтобы полагаться только на визуальные или аудио сигналы.

Cadillac Cue System — Haptic Feedback

Тактильные ощущения для индикации активации скрытых функций

Едва уловимые жесты и скрытые аффордансы особенно сложно передать пользователям. Тактильные ощущения могут помочь сообщить, что скрытая функция была успешно активирована.

Скрытая функция iPhone для разблокировки прокрутки

Тактильные ощущения для иммерсивного VR-гейминга

Благодаря более совершенным тактильным аксессуарам системы обратной связи в играх виртуальной реальности развиваются и включают в себя сигналы силы и крутящего момента, чтобы повысить реальность тактильного фидбэка.

VR Controller Force and Torque Mechanics Механика силы и крутящего момента VR-контроллера

Тактильные ощущения для доступности

Для людей с нарушениями зрения или слуха тактильные ощущения могут служить основным механизмом обратной связи. В этом примере тактильный паттерн используется, чтобы указать, что пользователь должен повернуть направо.

Тактильные ощущения также можно использовать, когда экраны расположены далеко от линии глаз. Например, если вы поместите часы на сканер кредитных карт, чтобы использовать Apple Pay, тактильный отклик будет указывать на успешную транзакцию.

CBC.ca

6. Выводы

Целью тактильного UX является использование тактильного фидбека для предоставления своевременной и полезной информации посредством прикосновения.

Тактильная обратная связь должна быть актуальной, своевременной, семантической и дополняющей. Она должна решать существенную проблему пользователя и использоваться разумно, чтобы не отвлекать и не раздражать его.

Haptic UX становится важной возможностью для создания более удобного и захватывающего опыта. Веб-технологии, сенсорные экраны, перчатки виртуальной реальности и носимые устройства все чаще используют тактильный отклик для улучшения ощущений от прикосновения, чтобы прояснить наш визуально загроможденный и шумный мир.

Новое поколение опыта, особенно голосового взаимодействия, потребует от продуктовых команд создания языка осязания (language of touch) – способа улучшить тактильные ощущения, вызывая эмоции и сложные ощущения.

Can touch this! Тактильные ощущения и дринки.

Кул стори о том, как тактильные ощущения влияют на то, как мы воспринимаем вкус напитков.

Ой, да, конечно — каждый модный бартендер, миксолог и нейрогастрономист знает: тактильные ощущения важны, так же как вкус, цвет, аромат и вот это все. Без тактильного восприятия никакого вам мультисенсорного опыта.

Но, давайте вкратце и по пунктам — как именно влияют тактильные ощущения именно на восприятие напитков. И, что из всех тех теорий и умных книжек, мы можем реально использовать и применять в баре?

Начнем, как всегда — издалека.

Почему важно задумываться о текстуре? Потому мы вообще должны обращать внимание на тактильные ощущения? Бикоз именно благодаря тактильным ощущениям мы воспринимаем вкус именно во рту, хотя, как мы знаем — «вкус» у нас складывается из непосредственно вкусовых ощущений во рту и восприятия ароматов ретро-назальными рецепторами.

Мозг просто привык связывать тактильную инфу изо рта с инфой вкусовых рецепторов на языке и обонятельных рецепторов в носу и на задней стенке горла. От части именно поэтому, например, впечатление от легких пен и прочих эспум кажется нам не таким ярким, как сочный кусок мяса. Просто из-за разных тактильных ощущений.

То, что плотнее и тяжелее, не важно еда или напиток  — мы ощущаем как более насыщенное во вкусе, чем что-то легкое и нежное. Спасибо тактильным ощущениям.

Кстати, какие они бывают?

Условно, их можно разделить на несколько типов: ощущение веса, ощущение формы, ощущение однородности и, конечно, контекст (внешние условия).

С весом все понятно — чем плотнее жидкость, тем более тяжелой мы ее воспринимаем. Больше вес — интенсивней вкус. Вода с сахаром → сироп → мед.

Ощущение формы — это то, как мы реагируем на форму продуктов, посуды, и напитков.

Ощущение однородности — это то, насколько однородными мы воспринимаем напитки, есть ли в жидкости что-то твердое, и насколько однородна еда.

Контекст — это то, как внешняя обстановка влияет на наше восприятие. Все культурное и социальное. Например: пластиковый стаканчик с игристым в ночью на скамейке в парке воспринимается ожидаемо и нормально, а вот в дорогом ресторане — не всегда.

Теперь пройдемся по этим параметрам, подробней и с примерами.

Вес

Можно предположить, что «чем тяжелее еда или напиток, тем лучше», но это не всегда так.

Хотя, в отношении еды этот принцип срабатывает чаще. Логично предположить, что более тяжелые продукты нам нравятся больше с эволюционной точки зрения — если тяжелый, значит спелый, а значит и полезных веществ в нем больше. Вспомните, нам всем нравятся тяжелые арбузы (легкие вызывают подозрения), а вид гнущихся под весом яблок веток яблони доставляет удовольствие. Вес и объем продукта — первое, на что мы обращаем внимание.

И этим весьма успешно пользуются маркетологи: в магазинах фрукты и овощи выкладывают пирамидами и горками, в фаст-фуде эта техника тоже используется: порции накладывают так, чтобы казалось что они больше, чем есть на самом деле.

От «тяжелых» напитков мы, обычно, получаем более яркие вкусовые впечатления. Зачастую это напрямую связано с плотностью и концентрацией жидкости. 

И, кстати, не только благодаря самим напиткам, влияет и вес посуды, бокалов и даже приборов, если речь идет о еде. Это все подробно описано в книгах о гастрофизике и нейрогастрономии.

А вот, например, чашки для кофе, разработанные специально для кофе с разными вкусовыми профилями. Слева на право: чашка tulip — для кофе с низкой кислотностью, cone (в центре) — для ароматных сортов, усиливает ощущение сладкого, splitt (правая чашка) — для сортов с яркими цветочными ароматами и высокой кислотностью.¹ (источник фото)

Тяжелые приборы в ресторане, тяжелые бокалы и посуда — все это увеличивает шансы на позитивное впечатление от еды и напитков.

Тяжелые приборы в ресторане, тяжелые бокалы и посуда — все это увеличивает шансы на позитивное впечатление от еды и напитков.

Как это можно использовать в баре? Делать более плотные напитки? Не только. Ведь в большинстве случаев плотность коктейля достигается добавлением сахара, а это не всегда хорошее решение. А у различных загустителей (таких, как, например агар) есть свой вкус, который может повлиять на вкус коктейля.

Хороший способ — использовать тяжелую посуду. Бокалы из керамики или металла, например. Ведь не зря даже в разговоре мы используем слова, связанные с весом для придания важности и значимости: весомый аргумент, тяжелый взгляд, тяжелое решение, тяжелый труд, взвешенное решение, легкий на подъем и тд.

Сравнение веса винных бутылок одинакового объема, оказывается, вес может отличаться почти в два раза, от 650 грамм до 350 грамм. И, естественно, это сказывается на восприятии вина. Вина в тяжелых бутылках мы воспринимаем как более «качественные», а цену на них как оправданную. (источник фото)

То же самое относится и к тому, как вес посуды влияет на вкус напитка. Большой олд фэшен с тяжелым дном придает основательности напитку в нем. Особенно, если контекст подходящий (о нем поговорим ниже).

Был еще такой забавный эксперимент — оказалось, что на наши суждения о человеке по его резюме способен повлиять весь планшета, к которому это резюме прикреплено. ²

В общем — всем коктейльмэйкерам определенно стоит обратить внимание не только на вкус, но и на вес коктейля. И вес посуды — это самый простой способ повлиять на впечатления от тактильных ощущений коктейля.

Форма

Да, для большинству из вас известно, что форма бокала влияет на наше восприятие вкуса напитков. Многие думают, что форма бокала влияет на поведение в нем жидкости, испарение и концентрацию одорантов и тому подобные параметры. Это, конечно, верно, но фишка не только в этом.

Не смотря на то, что форма бокала способна влиять на концентрацию паров в бокале, не доказано что все мы способны уловить это изменение. Зачастую, для того, чтобы заметить этот эффект, нужно чтобы нас стимулировали обратить на него внимание, а это происходит далеко не всегда, например: если вы подаете гостю один и тот же напиток в разных бокалах в разное время, не факт что он заметит разницу в ароматах, если не указывать ему на то, что она вообще есть. Это вообще-то говоря справедливо не только для напитков, но и для любого нового опыта — контекст и настроение решают. Если мы не в настроении «разбираться в деталях» то эти детали для нас просто перестают существовать.

Но, что же с тактильными ощущениями формы? Есть несколько закономерностей которые работают почти всегда, как говорится «без напоминаний».

3d-модели бокалов, которые использовались в исследовании ³

Например, в посуде с «округлыми формами»: пузырчатые поверхности, плавные формы, отсутствие четких граней и резких углов — многие ожидают напитки более сладкими. На ум сразу приходит ассоциация «буба куки», о которой я уже писал.

Так, например ⁴ , в бокалах с округлыми формами  напиток воспринимался как более сладкий у 18% испытуемых, а тот же самый напиток в бокале с резкими, угловатыми формами воспринимался как более горький у 27% тех же самых испытуемых.

Посуда от Ингрид Рюгимер из серии Polarity & Unity. Две полусферы, идеально подходящие друг другу, но представляющие собой диаметрально противоположный сенсорный опыт. С одной стороны — холодный, идеально отполированный метал, с другой — теплая текстурированная керамика. Возможный вариант использования: как бокал, из которого можно пить поочередно то, прикасаясь губами к металлу, то к керамике, чтобы ощутить эффект. (источник фото)

Да, результаты не впечатляющие, но, если использовать этот эффект подкрепив его «со всех сторон», вкусами, ароматами, атмосферой, названием и подачей, то можно «склонить» гостя в более сладкую или горькую стороны.

Это работает и с едой, например, еда угловатой формы воспринимается нами как более кислая чем округлая и мягкая еда ⁵. Это тоже можно использовать, если с умом подходить к приготовлению гарниров к коктейлям. Слегка кисловатые фруктовые чипсы будут казаться еще более кислыми если окажутся по-настоящему сухими и хрустящими. А любые гели, пены и эспумы будут казаться нам чуть более сладкими, чем есть на самом деле.

Похожие принципы распространяются и на посуду из которой мы пьем. Например: обычная вода может показаться нам вкуснее, если мы выпьем ее из стеклянного бокала, а не пластикового. Пластиковый — не твердый, он меняет форму, если его сжать, а стекло нет. То же самое с бутылками — лимонады в стеклянных бутылках нравятся нам больше чем в пластиковых (кока-кола из стеклянной бутылочки ведь всегда вкусней, да?). Но, тут становится важен не только материал емкости из которой мы пьем, но и контекст.

Контекст

Кроме веса, формы и однородности существует еще множество параметров тактильности, и, кстати говоря, то, как человек описывает тактильные ощущение зависит еще и от культуры, в которой он вырос и воспитан. В разных культурах эти ощущения описывают по-разному и важность этих ощущений тоже разнится от культуры к культуре. Например, в японском языке существует около 120 слов, которыми описываются тактильные ощущения.

Это я к тому, что контекст, в котором мы интерпретируем эту информацию очень важен. И дело тут вот в чем: в силу культурных особенностей мы приписываем определенные ожидания определенным типам напитков.

Два контейнера с разной текстурой. Испытуемые описывали черствый бисквит как более хрустящий и твердый, когда пробовали его из контейнера с текстурой ⁶ (источник фото)

Например, пиво из одноразового стаканчика может казаться нам вкуснее, если мы пьем его слушая выступление любимой группы живьем на каком-нибудь музыкальном фестивале, но, тот же пластиковый стаканчик и то же пиво в ресторане будут вызывать у нас разочарование и пиво уже не покажется таким вкусным.

Или, например, сладкий лимонад ⁷ — в высоком стеклянном бокале он кажется нам вкуснее чем в непрозрачной керамической кружке. А все потому, что у нас есть устойчивый образ лимонада и соответствующие ожидания. Если я скажу «лимонад», то большинство представит либо бутылку известного бренда, либо прозрачный стеклянный бокал (или кувшин) со льдом и дольками лимона. И это будет образ лимонада актуальный для нас и нашей культуры.

Например, для нас, в России, йогурт — это сладкая жижа в пластиковом контейнере в магазине, а для индийцев — это домашний продукт, потому что там многие делают йогурт дома сами и он далеко не такой сладкий, как «наш» йогурт. И ожидания о том, в какой посуде он должен подаваться тоже разные. А значит и тактильные ожидания тоже отличаются. Это важно учитывать.

И эффект от тактильных ощущений зависит еще и от контекста, в котором мы употребляем напитки.

Причем это работает в обе стороны: у нас есть как представления о напитках и том, как и из чего их принято пить, так и о посуде. У большинства из нас, например, чайник ассоциируется с горячими напитками и если мы подадим в нем холодный коктейль (ой, это же было можно пару лет назад), то сыграем на удивлении и разрыве шаблона. Человек ожидает горячее и безалкогольное — получает холодное и алкогольное.

И таких примеров можно привезти много. Бокалы на ножке ассоциируются у большинства из нас с вином и винными напитками, а низкие бокалы с толстым дном — с крепким алкоголем. Но, опять же, все зависит от контекста.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от Полторы Комнаты (@perfectservebar) 23 Янв 2019 в 8:41 PST

Хайбол с выпуклостями в баре «Полторы Комнаты».

Яркий пример — традиции подачи джина с тоником: в Англии его принято подавать в узком высоком бокале и без особых украшений (долька лайма или лимона), а в Испании джин с тоником подают в «винном» бокале, высоком, на ножке, много льда и много украшений.

Посуда из керамики в большинстве случаев ассоциируется у нас с горячими напитками, а из стекла — с охлажденными. Более того, мы можем переносить «свойства» посуды на напиток. Так, напиток поданный в деревянном бокале будет ощущаться более «натуральным», потому что тактильные ощущения от дерева ассоциируются у нас с природой и натуральностью. То же относится и к необработанному камню.

А пластмасса наоборот — с ненатуральностью. Но, опять же, контекст, контекст. Все решает контекст. Не стоит сразу же отказываться от пластиковой или легкой посуды — минимализм, футуризм, яркие цвета: все это сочетается с пластиковой посудой.

Почему-то в нас до сих пор живет убеждение, что «в будущем» все будет как в мультсериале Джетсоны, еда и напитки будут подаваться в минималистичной посуде из полимеров и мы будем летать друг к другу в гости на аэромобилях тесла.

Кстати, «натуральность» — тоже тактильный параметр, и очень важный. Мы, оказывается, часто обращаем внимание на натуральность, зачастую даже не замечая этого. Натуральное с тактильной точки зрения, это все, что имеет текстуру «натуральных» материалов: камень, дерево, металл. Важный параметр натуральности — это нестабильность поверхности. Идеально отполированный камень ощущается как менее натуральный, чем камень с текстурой и шероховатостями (вспомните текстуру корпуса айфона, макбука или покрытие soft touch).

Кстати, я уже писал о посуде из пластика и дерева, там как раз про контекст в том числе. А помните, как стало можно подавать еду на спилах дерева? Все для того, чтобы усилить ощущение «натуральности». Это, кстати, относится и многоразовым трубочкам из дерева — тактильные ощущения от дерева, как по мне, так одни из самых приятных и позитивных. На втором месте в моем рейтинге — натуральный камень.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от Nikolaev Vladimir (@nikolaev_vladimirr) 10 Апр 2018 в 10:01 PDT

Бокал в чехле из ворса. Так в баре «Полторы Комнаты» подают Пина Колладу и другие коктейли со сливочной текстурой.

Вообще, если хочется «поиграть» с тактильностью — то для начала стоит отталкиваться от ваших личных ассоциаций.

Так же, во многом, контекст создается окружающей нас обстановкой. В ресторан с дичью и фермерскими продуктами коктейли в тяжелых керамических или деревянных бокалах будут смотреться очень и очень привлекательно.

И, наоборот, минималистичный бар со строгими миксами только выиграет от минималистичной же посуды из тонкого стекла.

В общем, принцип вы поняли.

Главное — обратить внимание на такое свойство коктейля как тактильность, потому что это тоже влияет на вкус и впечатление. И, знающие бартендеры давным давно используют этот параметр.

И, кстати, с ростом популярности многоразовых трубочек из стекла, металла и дерева стоит задуматься — а может быть стоит пойти дальше и нанести на трубочку какую-нибудь текстуру? Чтобы губами чувствовалось не просто гладкое стекло, например?

Я как-то уже упоминал в разговоре с кем-то, что на многоразовую трубочку тоже можно делать красту, обмакивать ее в сироп или соус и посыпать вкусовой пудрой. Так можно создать не только дополнительный слой вкуса, но и тактильных ощущений, а?

Или, может быть, пойти еще дальше и поработать над бокалами с текстурированными краями? 

В общем — не стесняйтесь, трогайте.

---

Обратите внимание! Если хотите просто перевести с карты, то рядом с полем суммы выберете иконку с картами! Вот так:

---

Не забывайте подписываться на страницу блога в INSTAGRAM, еще есть канал блога в телеграме (чтобы раньше всех узнавать о новых статьях в блоге, общаться со мной и смотреть забавные гифки), страницу блога в фейсбуке (чтобы быть в курсе последних новостей из барного и алкогольного мира) и вконтакте, а так же делится понравившимися статьями с друзьями в социальных сетях.

---

12.3B: Тактильные ощущения — Медицина LibreTexts

Прикосновение воспринимается механорецептивными нейронами, которые по-разному реагируют на давление.

Задачи обучения

• Описать, как прикосновение воспринимается механорецептивными нейронами, реагирующими на давление

Ключевые моменты

• Наше осязание, или тактильное ощущение, обеспечивается кожными механорецепторами, расположенными в нашей коже.
• Существует четыре основных типа кожных механорецепторов: тельца Пачини, тельца Мейснера, диски Меркеля и окончания Руффини.
• Кожные механорецепторы классифицируются по морфологии, типу ощущений, которые они воспринимают, и по скорости адаптации. Более того, у каждого есть свое рецептивное поле.

Ключевые термины

• рецептивное поле : Конкретная область сенсорного пространства (например, поверхность тела, пространство внутри уха), в которой стимул вызывает возбуждение этого нейрона.
• адаптация : изменение во времени реакции сенсорной системы на постоянный раздражитель.
• Aβ-волокно : Тип сенсорного нервного волокна, передающего сигналы холода, давления и некоторых болевых сигналов.
• Aδ волокно : переносит сенсорную информацию, относящуюся к вторичным окончаниям мышечного веретена, прикосновению и кинестезии.

Механорецептор — это сенсорный рецептор, который реагирует на механическое давление или искажение. Например, в периодонтальной связке есть механорецепторы, которые позволяют челюсти расслабляться при надавливании на твердые предметы; Мезэнцефалическое ядро ​​отвечает за этот рефлекс.

В коже есть четыре основных типа голой (безволосой) кожи:

1. Концовки Руффини.
2. Тельца Мейснера.
3. тельца Пачини.
4. Диски Меркель.

В волосистой коже также есть механорецепторы. Волосковые клетки в улитке являются наиболее чувствительными механорецепторами, преобразующими волны давления воздуха в нервные сигналы, посылаемые в мозг.

Кожные механорецепторы

Кожные механорецепторы расположены в коже, как и другие кожные рецепторы.Они обеспечивают осязание, давление, вибрацию, проприоцепцию и другие. Все они иннервируются волокнами Aβ, за исключением механопринимающих свободных нервных окончаний, которые иннервируются волокнами Aδ.

Их можно разделить на категории по морфологии, по типу ощущений, которые они воспринимают, и по скорости адаптации. Более того, у каждого свое восприимчивое поле:

.

• Конечные органы Руффини обнаруживают напряжение глубоко в коже.
Тельца
• Мейснера обнаруживают изменения текстуры (колебания около 50 Гц) и быстро адаптируются.
• Пачинианские тельца обнаруживают быстрые колебания (около 200–300 Гц).
Диски
• Меркель обнаруживают длительное прикосновение и давление.
• Механорецепторы свободных нервных окончаний обнаруживают прикосновение, давление и растяжение.
• Рецепторы волосяных фолликулов расположены в волосяных фолликулах и определяют изменение положения прядей волос.

Конец Руффини

Окончание Руффини (тельце Руффини или луковичное тельце) представляет собой класс медленно адаптирующихся механорецепторов, которые, как считается, существуют только в голой дерме и подкожной клетчатке человека.Он назван в честь Анджело Руффини.

Этот веретенообразный рецептор чувствителен к растяжению кожи и способствует кинестетическому ощущению и контролю положения и движения пальцев. Считается, что он полезен для отслеживания скольжения предметов по поверхности кожи, позволяя модулировать захват объекта.

Окончания Руффини расположены в глубоких слоях кожи. Они регистрируют механическую информацию в суставах, в частности изменение угла, с точностью до двух градусов, а также состояния постоянного давления.Они также действуют как терморецепторы, которые долго реагируют, например, держатся за руки во время прогулки. В случае глубокого ожога тела боли не будет, так как эти рецепторы сгорят.

Тельца Мейснера

Тельца Мейснера (или тактильные тельца) отвечают за чувствительность к легкому прикосновению. В частности, они имеют самую высокую чувствительность (самый низкий порог) при обнаружении вибрации ниже 50 герц. Это быстро адаптивные рецепторы.

Тельца Пачини

Пачинианские тельца (или пластинчатые тельца) отвечают за чувствительность к вибрации и давлению. Роль вибрации может использоваться для обнаружения текстуры поверхности, например шероховатой или гладкой.

Нерв Меркель

Нервные окончания Меркеля — это механорецепторы, обнаруженные в коже и слизистой оболочке позвоночных животных, которые передают в мозг информацию касания. Информация, которую они предоставляют, касается давления и текстуры. Каждое окончание состоит из клетки Меркеля, близко соприкасающейся с увеличенным нервным окончанием.

Иногда его называют комплексом клетка Меркеля-нейрит или дисковым рецептором Меркеля. Одно афферентное нервное волокно разветвляется, иннервируя до 90 таких окончаний. Они относятся к медленно адаптирующимся механорецепторам типа I.

Тактильное чувство | Мультисенсорные среды Snoezelen

Тактильное чувство

Наше тактильное чутье позволяет нам оставаться в контакте с окружающей средой. Наше осязание происходит от ряда рецепторов нашей кожи, которые принимают сообщения о давлении, вибрации, текстуре, температуре, боли и положении наших конечностей и передают их через нашу нервную систему в мозг.Наши тактильные рецепторы делятся на 4 группы.

Механорецепторы : Эти рецепторы улавливают такие ощущения, как давление, вибрацию и текстуру. В настоящее время существует четыре типа механорецепторов, и их единственная функция — передавать информацию об углублениях и вибрациях на коже. Механорецепторы, обнаруженные в верхних слоях кожи, передают информацию о давлении и текстуре и более плотно распределены в неволосатых частях кожи, таких как ладони, язык, подошвы ног и наши губы.Механорецепторы в нижних слоях кожи, вдоль сухожилий и суставов собирают информацию о вибрациях, перемещающихся по нашим костям, напряжению нашей кожи и движениям наших конечностей. Эти ощущения жизненно важны для физической активности, такой как ходьба или ловля предметов.

Сенсорные продукты, которые производят вибрацию или имеют текстуру.

Мешки с пшеницей можно нагревать в микроволновой печи или охлаждать в морозильной камере

Терморецепторы : Эти рецепторы улавливают ощущения тепла и холода.Рецепторы холода начинают воспринимать ощущение холода, когда кожа опускается ниже 95 ^° F. Ощущение пиков при 77 ^° F и перестают воспринимать, когда кожа опускается ниже 41 ^° F. Вот почему ваши руки и ноги немеют от сильного холода. горячие рецепторы срабатывают, когда поверхность кожи достигает 86 ^° F, и это ощущение достигает пика при 113 ^° F. После этого болевые рецепторы вступают во владение, чтобы избежать ткани повреждать.

Болевые рецепторы : У нас их более 3 000 000, и они находятся в коже, костях, некоторых органах, кровеносных сосудах и мышцах.Роль болевого рецептора состоит в том, чтобы побудить вас отойти от причины раздражителя, будь то игла или горячее железо. эти рецепторы также могут вызывать длительную тупую боль, чтобы указать на то, что область была повреждена, и к ней нельзя прикасаться или использовать, чтобы дать время области заживить.

Беспорядочная игра может быть веселым и увлекательным способом изучения тактильных ощущений.

Взвешенные продукты обеспечивают проприоцептивную обратную связь, оказывая успокаивающее действие на пользователя.

Проприорецепторы : Эти рецепторы обеспечивают обратную связь с мозгом о положении различных частей тела по отношению друг к другу. Расположенные в сухожилиях, суставных капсулах и мышцах, проприорецепторы отслеживают крошечные изменения мышечного напряжения и длины, чтобы нарисовать картину того, где наши тела находятся в космосе. Проприоцептивная обратная связь имеет решающее значение для мелкой моторики, которая позволяет нам печатать, играть на музыкальных инструментах, а также есть, мыться и одеваться.

Понимание тактильного ощущения позволяет нам оценить, насколько хорошо сбалансирована эта система. Расстройство обработки сенсорной информации, которое влияет на осязание, может существенно повлиять на жизнь человека. Управление тактильными стимулами в среде Snoezelen путем сосредоточения внимания на приятных тактильных ощущениях может уменьшить беспокойство и способствовать благополучию людей с целым рядом состояний.

механизмов тактильного ощущения | Лаборатории коммуникационных наук NTT

Люди воспринимают такие материальные свойства предметов, как шероховатость, твердость и температуру на ощупь, и оценивают их как удобные или неудобные.Затем тактильные ощущения выражаются и передаются другим языком. Цель нашего исследования — понять механизмы обработки тактильной информации с многоуровневых точек зрения, а именно: от того, как физические стимулы воспринимаются тактильными рецепторами, до того, как кодируются нейронные сигналы, как формируются эмоциональные суждения и как ощущения выражаются устно. Благодаря результатам наших исследований мы надеемся разработать новые технологии тактильного представления информации и практические приложения для более глубокого общения.

В последние годы тактильное представление информации стало применяться в мобильных терминалах и игровых устройствах. Понимание того, как люди обрабатывают тактильную информацию, важно для развития технологий тактильного представления информации. Кроме того, поскольку тактильные ощущения глубоко связаны с чувством комфорта, привязанности и эмоциями, тактильные ощущения можно использовать не только для представления информации, но и для достижения более тесного общения, которое объединяет людей.

Точно так же, как глаза имеют разные ячейки для кодирования цветов (красный, зеленый и синий), наша кожа имеет различные датчики для обнаружения вибраций, температуры и другой информации. Мы используем психологические методы, чтобы изучить, как эти нейронные сигналы обрабатываются в человеческом мозге.

Иллюзии — это явления, при которых существует несоответствие между тем, что наш мозг воспринимает, и тем, что существует на самом деле. Они дают важные подсказки, проливающие свет на то, как нейронные органы обрабатывают тактильную информацию.Кроме того, иллюзии резко улучшили возможности устройств представления информации. Мы проводим исследования тактильных иллюзий, таких как иллюзия тактильной непрерывности (см. Справа (1)) и иллюзия теплового направления (см. Справа (2)).

Тактильные ощущения глубоко связаны с предпочтениями, комфортом и другими сенсорными суждениями. Мы также проводим исследования, чтобы выяснить взаимосвязь тактильных ощущений и эмоций.

Анализ слов — это средство психологического изучения категорий ощущений.Мы сосредоточились на звукоподражаниях (общий термин для миметических слов) и создали двумерную карту распределения звукоподражаний на основе их впечатлений. Карта позволила нам визуализировать взаимосвязь категорий в контакте.

Воспринимаемое место прикосновения — Scholarpedia

Воспринимаемое место прикосновения

Рисунок 1: Воспринимаемое местоположение прикосновения, вероятно, возникает в результате последовательной обработки стимула — от обнаружения до местоположения во внешнем пространстве.

Восприятие места прикосновения к нашей коже — удивительно сложный процесс. Сигналы от кожных рецепторов в коже передаются в мозг афферентными нейронами в первичную соматосенсорную кору (S1) через таламус. Учитывая шум, как на уровне кожных рецепторов, так и на нервном уровне, мозг должен решить, был ли стимул представлен и где этот стимул находится. S1 организован в виде топографической карты, на которой соседние участки на коже представлены рядом друг с другом.Было показано, что информация в этих первичных представлениях пластична — так, что нейрон в S1 может представлять прикосновение в одном месте поверхности кожи в один момент времени, но затем представлять прикосновение в другом месте после кортикальных и периферических изменений. Следовательно, требуется дальнейшая обработка, чтобы связать активность в этих первичных представлениях с ощущением в определенной позиции на поверхности кожи. Это достигается за счет интеграции с представлениями тела более высокого порядка. Наконец, прикосновение необходимо локализовать — не только по положению на поверхности кожи, но и в системе отсчета относительно тела и внешней среды.Следовательно, местоположение касания может быть представлено в нескольких различных представлениях, каждое со своей собственной системой отсчета. Мы представим доказательства на различных этапах обработки и представления, которые связаны с локализацией прикосновения.

Обнаружение касания и локализация: последовательный процесс.

Есть две основные гипотезы относительно сознательного обнаружения прикосновения и локализации. В первой гипотезе утверждалось, что обнаружение и локализация — полностью диссоциативные процессы.Если бы это было так, то можно было бы ожидать людей, которые могут обнаруживать, но не локализовать прикосновения, наряду с теми, кто может локализовать, но не обнаруживать прикосновения. Сообщалось о ряде лиц с интактным тактильным обнаружением, но плохой тактильной локализацией (Anema et al. 2009; Halligan et al. 1995; Paillard, Michel & Stelmach, 1983). Доказательства второй стороны этой двойной диссоциации исходит из расстройства, известного как онемение, при котором прикосновение, которое невозможно обнаружить, может быть точно локализовано.Первый случай был зарегистрирован в 1983 году у пациентки с повреждением левой теменной кости, которая, по-видимому, не могла чувствовать прикосновение к правой руке (Paillard, Michel & Stelmach, 1983). В эксперименте, предназначенном для проверки ее способностей к локализации, ей было предложено указать место прикосновения (даже если она не чувствовала этого) правой рукой. Ее ответы были в целом точными — она ​​могла «приблизительно указать на локус стимуляции». Это наблюдение было воспринято как доказательство диссоциации между тактильным обнаружением и локализацией.

Рисунок 2: A. В типичных задачах оцепенения критерии решения для обнаружения и локализации могут варьироваться. Например, когда человека спрашивают, чувствовали ли он прикосновение, реакция на один и тот же стимул может варьироваться в зависимости от критерия принятия решения, использованного для этого испытания. Кроме того, двоичное кодирование ответа локализации (R) на стимул (S) как правильного или неправильного может варьироваться в зависимости от критерия, установленного экспериментатором. Если критерии решения не совпадают для разных задач, это может привести к воспринимаемому разрыву между характеристиками обнаружения и локализации, вызванным разными критериями, а не отдельными процессами.

Тем не менее, существует ряд опасений относительно того, являются ли эти свидетельства убедительной поддержкой гипотезы о том, что тактильное обнаружение и локализация являются отдельными процессами. Основное внимание уделяется критериям, используемым для правильного ответа в задачах обнаружения по сравнению с задачами локализации. Во-первых, утверждение о неповрежденной локализации сильно зависит от того, что кодируется как «правильный» ответ локализации. Если в качестве критерия использовать нахождение в пределах 20 мм от целевого местоположения, пациент в исследовании Пайярда был правильным только в 26% локализационных испытаний, в отличие от 90% у здорового участника контрольной группы.Кроме того, критерий обнаружения прикосновения также может варьироваться. При представлении стимула, близкого к пороговому, участники должны решить, было ли ослабление ощущения вызвано тактильным стимулом. Если участник сообщает только о прикосновении, которое имеет аналогичную интенсивность и качество прикосновения к его неповрежденной руке, он может не сообщать о ощущении прикосновения. В подтверждение этого Пайлард сообщила, что участница сообщила о статическом давлении в правой руке как о «событии» в последующих сессиях тестирования, в отличие от более раннего тестирования, в котором она не чувствовала прикосновения.Если эти «события» ощущались, но не сообщались на предыдущих сеансах, возможно, она могла и обнаружить, и локализовать прикосновение. В целом, доказательства неясны относительно того, является ли онемение пациента Пайярда доказательством диссоциации обнаружения / локализации или может быть объяснено другим механизмом (см. Рисунок 2, см. Также отношение сигнал / шум в нейробиологии).

Вопреки гипотезе о том, что тактильное обнаружение и локализация разделимы, была предложена вторая последовательная гипотеза (см. Harris, Thein & Clifford, 2004).В этой последовательной гипотезе участники сначала определяют, был ли предъявлен тактильный стимул, а затем локализуют этот стимул. Учитывая, что это серийная гипотеза, обнаружение необходимо для тактильной локализации. Однако, если это так, то как можно наблюдать подобную онемению производительность? Это было проверено путем указания здоровым людям указывать пальцами на прикосновение, близкое к пороговому (Harris, 2006). Участникам был предложен краткий тактильный стимул, за которым следовала обратная маска, что затрудняло тактильное обнаружение.Обнаружение было измерено с использованием метода да-нет, тогда как локализация измерялась с использованием метода принудительного выбора, когда участники должны были объявить, к какому пальцу прикоснулись. Участники могли локализовать стимулы, когда они, по-видимому, их не обнаруживали. Этот вывод, аналогичный numbtouch, оказался доказательством параллельной обработки. Однако Харрис и его коллеги отметили важное различие между задачами обнаружения и локализации. Тактильное обнаружение предполагает принятие произвольного критерия обнаружения для задачи «да-нет», так что прикосновение могло быть обнаружено, но не объявлено как обнаруженное.Этого не было в задаче локализации принудительного выбора. Консервативный порог для ответа «да» может привести к тому, что участники не сообщат о прикосновении, даже если у них есть достаточно информации для обнаружения и даже локализации прикосновения. Эксперимент был повторен с использованием задачи принудительного выбора как для тактильного обнаружения, так и для локализации, имея дело с проблемой наличия разных критериев обнаружения для разных задач. При представлении задач на обнаружение и локализацию принудительного выбора участники не могли локализовать стимулы, которые они не обнаруживали.Эти результаты предполагают, что различия, наблюдаемые у людей с онемением касания, могут быть связаны с разными критериями, используемыми в задачах локализации по сравнению с задачами обнаружения у людей с онемением (Medina & Coslett, 2016). В будущих исследованиях потенциального оцепенения потребуются более крупные выборки и эквивалентные методы отчетности для сравнения исследований.

Соматосенсорная пластичность и локализация

После стимуляции поверхности кожи активность проходит через таламус в первичную соматосенсорную кору (S1).Соматосенсорная кора организована топографически, так что (за некоторыми исключениями) соседние участки тела представлены в соседних местах на карте (см. Рисунок 3). Несмотря на то, что это топографический снимок, соотношение между размером поверхности кожи и размером карты неодинаково для всех областей тела. Эти неоднородности могут возникать из-за региональных различий в плотности сенсорной иннервации или использования конечностей.

Соматосенсорная кора также пластична.У нечеловеческих приматов хорошо изучена реорганизация соматосенсорной коры после ампутации, переноса островков кожи и других вмешательств (Merzenich & Jenkins, 1993). Например, когда третий палец удаляется ампутацией, изображения ладони и соседних пальцев расширяются в это пространство, так что теперь второй и четвертый пальцы имеют общую границу в коре головного мозга. Интенсивная стимуляция поверхности кожи также приводит к реорганизации коры. Пространственные и временные свойства стимуляции определяют, как реорганизуется S1.Когда пальцы обезьян стимулируются одновременно в течение длительного периода, представления пальцев становятся ближе, тогда как последовательная стимуляция раздвигает их (Wang et al. 1995). У людей синхронная стимуляция пальцев также приводит к изменениям S1. Браун и его коллеги (Браун и др., 2000) касались участников одновременно первой и пятой цифр в течение часа в день, пока не было достигнуто двадцать часов. Почти пороговое прикосновение любого пальца ошибочно приписывалось другому пальцу с гораздо большей частотой, чем измерялось до эксперимента.Таким образом, более частое использование не только вызывает топографические изменения в S1, но также изменяет воспринимаемое местоположение прикосновения. Прикосновение, возникающее в результате самопроизвольного движения, может иметь аналогичные эффекты; у опытных пианистов гораздо лучший порог дискриминации по двум точкам на кончиках пальцев по сравнению с не музыкантами (Ragert et al. 2004). Кроме того, их тактильная острота на пальцах имеет дозозависимую зависимость от часов практики.

Исследования корковой пластичности демонстрируют обширные изменения топографии S1.Тем не менее, было проведено меньше исследований, изучающих, как потенциальные изменения топографии S1 из-за пластичности связаны с изменениями восприятия. Учитывая, что S1 является пластичным, связь между активностью в определенной области S1 и восприятием прикосновения в определенном месте на поверхности кожи не может быть зафиксирована, так что один набор нейронов всегда представляет прикосновение в определенном месте. Необходима дальнейшая обработка, которая берет информацию из соматосенсорных областей и интерпретирует ее, чтобы возникло сознательное восприятие места прикосновения.Очень мало известно о том, как мозг интерпретирует соматосенсорную активность как особое тактильное ощущение. Некоторые первоначальные свидетельства понимания этого исходят от людей с повреждением головного мозга в результате инсульта.

Лица, перенесшие инсульт в соматосенсорных областях, часто сообщают о пониженной чувствительности к прикосновениям наряду с искажениями в тактильной локализации. Например, пациенты с инсультом часто демонстрируют ошибки локализации, такие как тактильные раздражители, локализующиеся по направлению к центру руки (Rapp, Hendel & Medina, 2002).Интересно, что здоровые люди демонстрируют аналогичные «центральные» предубеждения, когда им предъявляются тактильные стимулы, близкие к пороговым. Например, более слабое прикосновение к предплечью смещается к его середине (Steenbergen et al. 2014). Почему люди с соматосенсорным повреждением, предъявляемым сверхпороговыми стимулами, наряду с неврологически интактными людьми с почти пороговыми стимулами, демонстрируют такую ​​центральную тенденцию? Общие модели, объясняющие пространственное смещение в условиях неопределенности, могут объяснить эти смещения тактильной локализации.Huttenlocher и его коллеги предложили модель корректировки категорий (Huttenlocher & Others, 1991) для объяснения предубеждений в пространственной памяти. Воспоминания о пространственном расположении смещены к середине категориального пространства и дальше от границ категорий, что приводит к центральной ошибке. Важно отметить, что эта центральная ошибка увеличивается в зависимости от неопределенности. В обоих случаях (сверхпороговое прикосновение для людей с повреждением мозга и околопороговое прикосновение для неврологически здоровых людей) соматосенсорная информация является зашумленной и неопределенной.Одна из возможностей состоит в том, что при интерпретации информации из соматосенсорных областей мозг использует аналогичные эвристики, чтобы интерпретировать эту шумную активацию как прикосновение в определенном месте.

От S1 до представительств высшего уровня

Представления в S1 искажены. Однако наш повседневный опыт несовместим с искаженным телом — то есть наши пальцы не кажутся больше, даже если их корковое представительство больше, чем наша спина. Следовательно, информацию из «искаженного» представления в S1 необходимо сопоставить с достоверным представлением поверхности кожи.Большинство считает, что существует множество представлений тела, которые объединены с выходом из S1 (Schwoebel & Coslett, 2005). Для сопоставления этих искаженных представлений было предложено наличие представлений тела более высокого порядка, которые служат для связи S1 с представлением мест на поверхности кожи. Один из способов изучить взаимосвязь между тактильной локализацией и представлениями более высокого порядка — это манипулировать воспринимаемым размером тела.

Иллюзия Пиноккио представляет собой ключевое свидетельство, подтверждающее существование этих представлений (Lackner, 1988).В этой иллюзии участник держит нос одной рукой. Двуглавая мышца плеча этой руки вибрирует; это, как известно, задействует мышечные рецепторы, создавая иллюзию, что рука движется в разгибание. Учитывая, что рука касается носа, и что рука воспринимается как отдаляющаяся от тела, человек часто ощущает, что нос становится длиннее. Одно из объяснений состоит в том, что мозгу необходимо интерпретировать противоречивую информацию (рука движется вперед, а рука касается носа).Учитывая, что нос может расти, предполагается, что представление о размере и форме тела более высокого порядка изменится, что приведет к воспринимаемому удлинению носа. Если эти представления высшего порядка о размере и форме тела меняются, как это влияет на тактильную локализацию? То есть, если кто-то считает, что часть тела длиннее / короче, воспринимают ли они сопутствующие изменения в воспринимаемом прикосновении? Или изменения воспринимаемого размера и формы тела отделены от изменений тактильной локализации? В варианте иллюзии Пиноккио, когда один палец схвачен другой рукой, можно использовать вибрацию сгибателей локтя другой руки, чтобы создать иллюзию вытянутого пальца.Используя эту иллюзию, де Винемонт и его коллеги (де Винемонт и др., 2005) попросили участников оценить расстояние между двумя тактильными стимулами, предъявляемыми либо на лбу (эталонное суждение), либо на пальце во время иллюзии. Тактильные расстояния на пальце казались более длинными, что свидетельствовало о том, что изменения воспринимаемого размера тела приводят к изменениям восприятия тактильных расстояний. Визуальная информация также может искажать представления о размерах тела более высокого порядка. Чтобы проверить, влияют ли такие искажения на сенсорное восприятие, был проведен эксперимент с использованием искаженных представлений о теле (Taylor-Clarke, Jacobsen & Haggard, 2004).Участники рассматривали свою руку как уменьшенную, а предплечье как увеличенную в течение одного часа, после чего было протестировано сенсорное восприятие. Воспринимаемое расстояние уменьшилось на пальце и увеличилось на предплечье. В сочетании с результатами вибрации это наблюдение может продемонстрировать, что изменения воспринимаемого размера тела приводят к изменениям воспринимаемой протяженности кожи.

Локализация во внешнем пространстве

Исследования, рассмотренные до сих пор, были сосредоточены в первую очередь на локализации прикосновения к месту на поверхности кожи — обычно называемой соматотопической системой отсчета.В этой системе координат местоположение прикосновения представлено относительно самой поверхности кожи, так что стимуляция кончика указательного пальца правой руки приведет к ответу независимо от того, где этот палец находится во внешнем пространстве. Однако требуется дополнительная обработка для учета растяжения и движения кожи во время мышечных сокращений, движения конечностей по отношению к телу и движения тела по сравнению с внешним миром. Чтобы воздействовать на внешний мир, необходимо знать, где находится тактильный стимул относительно ряда различных систем отсчета, помимо простого местоположения на поверхности кожи.Вообще говоря, они называются «внешними» системами отсчета, которые доступны параллельно в сочетании с соматотопическими опорными кадрами для обработки местоположения прикосновения. Пространственные координаты этих внешних систем отсчета могут иметь разное происхождение. Существует ряд исследований на приматах, не относящихся к человеку, которые продемонстрировали, что тело закодировано в различных внешних системах отсчета, включая ориентированные на глаза системы отсчета для планирования охвата (Батиста и др., 1999) и системы отсчета вокруг тела для движения конечностей. (Lacquaniti et al.1995; см. также обзор Colby, 1998). Исследования неврологически здоровых людей и людей с повреждениями головного мозга предоставляют доказательства кодирования тактильного местоположения в различных внешних системах отсчета.

Медина и Рапп (Medina & Rapp, 2008) сообщили о человеке с левым лобно-теменным повреждением, который испытал тактильную синхирию — состояние, при котором стимуляция ипсилезии руки вызывает ощущения в обеих руках. Эти фантомные восприятие контратезии после ипсилезионной стимуляции были в высокой степени локализуемыми — в большей степени, чем фактическая стимуляция самой противолезной руки.Если это поражение затронуло только соматотопические представления, то перемещение руки в пространство контрацепции не должно изменить ее силы. Напротив, если поражение повлияло на внешние представления, то движение руки должно повлиять на эффект. Они обнаружили, что изменение положения руки привело к изменению скорости фантомного восприятия, так что больше фантомов наблюдалось, когда руки находились в противоположном пространстве (по сравнению с ипсилезионным пространством) в системах отсчета, центрированных как по голове, так и по туловищу (см. Также Bartolomeo et al. al.2004; Moro, Zampini & Aglioti, 2004, за аналогичные результаты, полученные в результате тактильного угасания.)

Ряд поведенческих исследований предоставляет доказательства того, как тактильная информация может быть закодирована как в соматотопической, так и во внешней системе отсчета (см. Также доказательства тактильной оценки временного порядка). Используя другие парадигмы, Азаньон и Сото-Фарако (Azañón & Soto-Faraco, 2008) попросили участников оценить местоположение визуального стимула, которому предшествовал тактильный сигнал со скрещенными руками. Они обнаружили кросс-модальный эффект подсказки, но, что интересно, эффект подсказки был значительным, когда тактильная подсказка находилась на противоположной стороне, когда межстимульный интервал (ISI) был менее 100 мсек.Напротив, наблюдался значительный эффект подсказки, когда сигнал и стимул находились на одной стороне для ISI более 200 мс. Эти результаты можно объяснить процессом «тактильного переназначения», в котором тактильное местоположение сначала представлено в соматотопической системе отсчета, а затем во внешней системе координат (см. Yamamoto & Kitazawa, 2001). Однако вторая гипотеза состоит в том, что преобразование координат опорного кадра происходит быстро и сопровождается интегрированием пространственной информации из этих кадров.Brandes & Heed (Brandes & Heed 2015) измерили траектории досягаемости до неперекрещенных или скрещенных ног. Целевой стимул предъявлялся после начала достижения. Достижения визуальных целей отклонялись в сторону правильной стопы за 138 мс независимо от положения стопы. Достижения к тактильным целям для неперекрещенных ног были перенаправлены на 158 мсек. Эти дополнительные 20 мсек, вероятно, представляют собой переназначение соматотопических координат на внешние. Когда ступни скрещивались, что приводило к конфликту соматотопической и внешней систем отсчета, отклонение замедлялось до более чем 200 мсек.Эту дополнительную задержку можно отнести к процессу пространственной интеграции, в котором должно накопиться достаточно доказательств местоположения, прежде чем они будут определять охват. Хотя участники были точны, иногда они начинали движение в неправильном направлении. Эти наблюдения согласуются с заявлением о быстром преобразовании координат, так что системы отсчета одновременно доступны для интеграции пространственной информации. Такой процесс взвешивает каждую систему отсчета индивидуально во время интегративного процесса определения местоположения касания (подробное обсуждение этой гипотезы см. В Badde & Heed, 2016).

Нет сообщений (о которых нам известно), демонстрирующих, что изменения положения руки в системе отсчета, центрированной по голове и туловищу, создают ошибки в тактильной локализации (например, участника прикасаются к указательному пальцу, но ощущают его на середине). палец в другом полушарии). Однако есть данные об изменении тактильного восприятия местоположения при изменении положения пальца относительно руки. Кослетт (Coslett, 1998) сообщил об одном человеке с повреждением головного мозга, который сделал больше тактильных ошибок локализации на руке, пораженной поражением, когда пальцы были разведены в стороны, а не близко друг к другу.Хаггард и его коллеги (Хаггард и др., 2006) разработали исследование, в котором участники должны были устно идентифицировать палец или руку, к которым прикасались. Руки располагались либо одна над другой (состояние осанки), либо с переплетенными пальцами (пространственное состояние). Состояние осанки не влияло на идентификацию пальцев или рук. Напротив, переплетение пальцев ухудшало способность называть руку, к которой прикоснулись, но не имя пальца, которого коснулись. Однако другие исследования показывают, что идентификация пальцев по-прежнему относится к внешнему пространству, но в меньшей степени, чем идентификация руки (Riemer et al.2010). Исследование с использованием суждений о временном порядке подтверждает, что пальцы локализованы во внешних справочных координатах (Heed, Backhaus & Roder, 2012). Таким образом, задачи идентификации рук и пальцев используют одни и те же представления, но могут полагаться на них в разной степени. Поскольку постуральные и пространственные манипуляции не влияли на идентификацию пальцев, казалось бы, доступ осуществляется только соматотопическим представлением, тогда как идентификация руки опирается на внешнее представление. Похожее исследование Overvliet и его коллег (Overvliet et al.2011) обнаружил, что выполнение задачи тактильной локализации с принудительным выбором лучше всего, когда пальцы находятся далеко друг от друга, а не близко друг к другу или чередуются. Это дает некоторые доказательства того, что внешние пространственные представления — возможно, в системе отсчета с центром в руке — влияют на характеристики тактильной локализации на поверхности кожи.

Открытые вопросы

Остается ряд проблем, связанных с пониманием того, как локализуется прикосновение. Необходимо продолжить изучение различных представлений о теле, а также их расположения в головном мозге.Например, неизвестно, возникают ли ошибки локализации в относительно простых задачах, таких как указание на ориентиры на руке, в результате искаженного представления тела (Longo & Haggard, 2010) или других основных предубеждений. Если сенсорная локализация включает ожидания, каковы эти предварительные ожидания и где существуют нейронные репрезентации? Оптимизирована ли локализация касания для минимизации ошибок (среднего), для выбора наиболее вероятного местоположения (режима) или для цели задачи, частью которой она является? Далее, как мультисенсорный ввод влияет на местоположение касания? Хотя сенсорная локализация — простая задача, это сложный процесс с множеством открытых вопросов.

В настоящее время мы можем использовать относительно неинвазивные методы, чтобы вызвать быстрые и устойчивые искажения представлений тела, но долговременных изменений не наблюдается. Лечение необходимо пациентам с нарушением локализации прикосновения и других сенсомоторных функций, из которых известно более сорока нарушений репрезентации тела (de Vignemont, 2010). Тактильные иллюзии, которые изменяют размер, форму, расположение или владение частью тела, могут иметь терапевтический потенциал для этих расстройств.

Благодарности

Этот материал основан на работе, поддержанной Национальным научным фондом в рамках гранта No. 1632849.

Список литературы

• Anema, H.A. и другие. (2009). Двойная диссоциация между соматосенсорной обработкой восприятия и действия. Neuropsychologia 47 (6): 1615–1620.
• Азаньон, Э. и Сото-Фарако, С. (2008). Изменение системы отсчета при кодировании тактильных событий. Текущая биология 18 (14): 1044–1049.
• Бадде, С. и Хид, Т. (2016). К объяснению пространственного восприятия прикосновения: взвешенная интеграция нескольких кодов местоположения. Когнитивная нейропсихология 33 (1–2): 26–47.
• Бартоломео П., Перри Р. и Гайнотти Г. (2004). Влияние скрещивания конечностей на тактильное угасание слева. Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии 75 (1): 49.
• Batista, A.P. et al. (1999). Планы достижения в координатах, ориентированных на глаза. Наука 285 (5425): 257.
• Брандес, Дж. И Хид, Т. (2015). Траектории досягаемости характеризуют тактильную локализацию для принятия сенсомоторных решений. Журнал неврологии 35 (40): 13648.
• Braun, C. et al. (2000). Дифференциальная активация в соматосенсорной коре для различных задач распознавания. Журнал неврологии 20 (1): 446–450.
• Colby, C.L. (1998). Ориентированные на действие пространственные системы отсчета в коре головного мозга. Нейрон 20 (1): 15-24.
• Coslett, H.B. (1998). Свидетельства нарушения схемы тела при пренебрежении. Мозг и познание 37 (3): 527–544.
• Haggard et al. (2006). Пальцы и руки мозга. Экспериментальное исследование мозга 172 (1): 94–102.
• Halligan, P.W. и другие. (1995). Сенсорное обнаружение без локализации. Нейроказ 1 (3): 259–266.
• Харрис, Дж.А., Тейн Т. и Клиффорд C.W.G. (2004). Диссоциация обнаружения от локализации тактильных стимулов. Журнал неврологии 24 (14): 3683.
• Харрис, Дж. А. (2006). Локализация тактильных стимулов зависит от осознанного обнаружения. Журнал неврологии 26 (3): 948-952.
• Хид, Т., Бакхаус, Дж. И Родер, Б. (2012). Интеграция расположения руки и пальца во внешних пространственных координатах для тактильной локализации.. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность 38 (2): 386-401.
• Huttenlocher, J. & Others, A. (1991). Категории и особенности: Эффекты прототипа в оценке пространственного местоположения .. Psychological Review 98 (3): 352–376.
• Лакнер, Дж. Р. (1988). Некоторые проприоцептивные влияния на восприятие формы и ориентации тела. Мозг 111: 281-297.
• Лакванити, Ф.и другие. (1995). Представление пространственной информации для движения конечностей: роль области 5 у обезьяны. Кора головного мозга 5 (5): 391–409.
• Лонго, М.Р. и Хаггард, П. (2010). Неявное представление тела, лежащее в основе чувства положения человека. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 107 (26): 11727.
• Медина, Дж. И Рапп, Б. (2008). Фантомные тактильные ощущения, модулируемые положением тела. Текущая биология 18 (24): 1937–1942.
• Medina, J. & Coslett, H.B. (2016). Что ошибки могут сказать нам о представлениях тела ?. Когнитивная нейропсихология 3294 (август): 1–21.
• Мерценич М.М. И Дженкинс, W.M. (1993). Реорганизация кортикальных представлений руки после изменений воздействия на кожу, вызванных повреждением нерва, переносом островков кожи и переживанием. Журнал терапии рук 6 ​​(2): 89–104.
• Моро В., Зампини М. и Аглиоти С.М. (2004). Изменения в пространственном положении рук изменяют тактильное угасание, но не отменяют право собственности на руку с противоположным повреждением у двух пациентов с повреждением правого мозга. Нейроказ 10 (6): 437–443.
• Овервлит, К.Е., Анема., Э., Бреннер., Х., Дейкерман., А. и Смитс., К. (2011). Относительное положение пальцев влияет на то, сможете ли вы локализовать тактильные раздражители. Experimental Brain Research 208 (2): 245-255.
• Paillard, J., Michel, F. & Stelmach, G. (1983). Локализация без контента. Тактильный аналог «слепого зрения». Архив неврологии 40 (9): 548.
• Ragert, P. et al. (2004). Превосходное тактильное исполнение и обучение профессиональных пианистов: свидетельство метапластичности у музыкантов. Европейский журнал нейробиологии 19 (2): 473–478.
• Рапп, Б., Хендель, С.К. И Медина Дж. (2002).Ремоделирование соматосенсорных представлений руки после церебральных поражений у людей. NeuroReport: Когнитивная нейробиология и нейрофизиология 13 (2): 207–211.
• Riemer, M. et al. (2010). Поза тела влияет на тактильное различение и распознавание пальцев и рук. Экспериментальное исследование мозга 206 (1): 47-57.
• Schwoebel, J. & Coslett, H.B. (2005). Свидетельства множественных, отличных друг от друга представлений о человеческом теле. Журнал когнитивной нейробиологии 17 (4): 543.
• Steenbergen, P. et al. (2014). Тактильная локализация зависит от интенсивности стимула. Экспериментальное исследование мозга 232 (2): 597–607.
• Тейлор-Кларк, М., Якобсен, П. и Хаггард, П. (2004). Сохранение постоянного размера мира: постоянство объекта в человеческом прикосновении .. Природа нейробиологии 7 (3): 219–220.
• Де Виньемонт, Ф. (2010). Схема тела и имидж тела — плюсы и минусы. Neuropsychologia 48 (3): 669–680.
• De Vignemont, F., Ehrsson, H.H. & Haggard, P. (2005). Телесные иллюзии модулируют тактильное восприятие. Текущая биология 15 (14): 1286–1290.
• Wang, X. et al. (1995). Ремоделирование представительства рук во взрослой коре головного мозга определяется временем тактильной стимуляции. Nature 378 (6552): 71–75.
• Ямамото С. и Китадзава С. (2001). Изменение субъективного временного порядка из-за скрещивания рук. Природа нейробиологии 4 (7): 759.

Дополнительная литература

• Journal of Neuropsychology Special Issue: Репрезентации тела (http://www.tandfonline.com/toc/pcgn20/33/1-2?nav=tocList)
• Галлахер С. (2005). Как тело формирует разум. Оксфорд: Clarendon Press. КНИГА, Оксфорд: Оксфорд: Кларендон.
• Proske, U., & Gandevia, S. C. (2012). Проприоцептивные органы чувств: их роль в * передаче сигналов о форме тела, положении и движении тела, а также в мышечной силе.Physiological Reviews, 92 (4), 1651–1697. https://doi.org/10.1152/physrev.00048.2011
• Каллен, К. Э. (2011). Нейронное кодирование самодвижения. Текущее мнение в нейробиологии, 21 (4), 587–595. https://doi.org/10.1016/j.conb.2011.05.022

Статьи по теме «Научная литература»

Чувство осязания: Восприятие осязания

Эта статья — вторая из двух статей о осязании, продолжающая нашу серию об особых чувствах.

• Эта статья прошла двойное слепое рецензирование
• Рисунки и таблицы можно увидеть в прилагаемом PDF-файле для печати полной статьи, находящемся в разделе «Связанные файлы»

АВТОР
Мэрион Ричардсон, BD, DipN, Cert Ed, RNT, RN, , является главным преподавателем Университета Хартфордшира.
Это текстовая версия данной статьи. Чтобы получить PDF-документ с иллюстрациями, щелкните здесь.

Эта статья — вторая из двух статей о осязании, продолжающая нашу серию об особых чувствах.
В статье на прошлой неделе были рассмотрены способы, с помощью которых прикосновение воспринимается различными рецепторами кожи. На этой неделе мы рассмотрим, как информация передается в мозг и интерпретируется в нем, на ощущения щекотки и зуда и на оценку прикосновения.

От кожи к мозгу

Различные тактильные рецепторы прикреплены к разным типам нервов.Большинство рецепторов используют волокна А-бета для передачи своих сигналов — они передают информацию чрезвычайно быстро. Однако свободные нервные окончания и большинство сплетений корневых волосков (см. Предыдущую статью) используют относительно более медленные группы волокон А-дельта и даже более медленные группы волокон С (Allan, 2005).

Рецепторы, отвечающие за восприятие грубого прикосновения и давления, имеют широкое рецептивное поле, то есть они собирают информацию с относительно большой площади кожи. В результате невозможно точно определить местонахождение источника стимула, используя эти рецепторы, или получить дополнительную информацию о стимуле (Martini, 2005).Ощущения от этих рецепторов передаются по нервам к позвоночнику, а затем поднимаются в мозг по спиноталамическому пути (рис. 1).

В то время как передний спиноталамический тракт несет грубые ощущения прикосновения и давления, латеральный тракт несет болевые и температурные ощущения. Ощущения достигают таламуса, где сигналы сортируются и обрабатываются перед передачей в первичную сенсорную кору в полушариях головного мозга.

Рецепторы тонкого прикосновения и давления чрезвычайно чувствительны и имеют узкие поля восприятия.Это позволяет им предоставить подробную информацию об источнике сенсорной стимуляции, включая его точное местоположение, форму, размер, текстуру и движение (Martini, 2005).

Сенсорная информация передается по позвоночнику по заднему столбу (рис. 1) в мозг, а оттуда в наше сознание. Хэнкок (1996) описывает это как рецепторы, «отправляющие в мозг изображение, которое в точности похоже на сам объект».

В мозгу

В головном мозге вся богатая сенсорная информация, поступающая из всех частей тела, интегрируется и обрабатывается в первичной сенсорной коре.Сигналы сортируются по характеру рецепторов (боль, температура и т. Д.). Под каждой группой ячеек находится набор столбчатых структур мозга, предназначенных для осязания. По мере того, как сигнал перемещается глубже, он становится более точным — например, мозг распознает края и движение, и происходит распознавание образов (Hancock, 1996).

Мы используем информацию осязания, чтобы рассказать нам об окружающем мире — это называется тактильным восприятием. Тактильное восприятие объединяет соматосенсорную информацию от прикосновения, которую нельзя получить, глядя на объект (например, твердость, текстура, температура и вес), и от проприоцепции, которая предоставляет пространственную и моторную информацию (Marieb, 2006).

Мы полагаемся на свое осязание, чтобы мы могли выполнять повседневные задачи, такие как набор текста, приготовление пищи или игра на музыкальном инструменте. Тактильные ощущения, такие как текстуры, вибрации и неровности, контуры, формы и вес, — все это помогает задавать направление и направлять наши движения.

Щекотка и зуд

Ощущения щекотки и зуда тесно связаны с прикосновением и болью. Рецепторами, участвующими в обоих этих ощущениях, являются свободные нервные окончания, а информация переносится медленными немиелинизированными нервными волокнами (тип C) в спиноталамическом тракте.

Ощущение щекотки вызывается легким прикосновением к коже. Обычно, но не всегда, они доставляют удовольствие. Чувствительность людей к щекотке сильно различается, и психологические факторы играют важную роль в интерпретации ощущения щекотки.

Ощущение зуда, по-видимому, вызывается стимуляцией тех же рецепторов свободных нервных окончаний, что и щекотка, хотя точные детали не ясны. Специфические «зудящие пятна» могут быть нанесены на карту кожи, внутренней поверхности век и слизистых оболочек носа, но зуд отсутствует на других слизистых оболочках, а также в глубоких тканях и внутренних органах (Martini, 2005).

Рецепторы зуда можно стимулировать экспериментально путем инъекции гистамина или протеолитических ферментов в эпидермис и поверхностную дерму. Ощущение зуда обычно считается крайне неприятным, и люди с сильным зудом будут чесаться, даже если это причиняет им боль.

Оценка тактильной чувствительности

С возрастом люди теряют осведомленность о сенсорных ощущениях, потому что сенсорные рецепторы теряются в течение жизни. В возрасте 10 лет у большинства людей около 50 рецепторов прикосновения на квадратный миллиметр кожи, но к 50 годам их количество снизилось до 25 и только около 10 на квадратный миллиметр к 70 годам (Hancock, 1996).

Чувствительность к тактильным ощущениям может быть изменена инфекцией, заболеванием или повреждением сенсорных нейронов или проводящих путей. Тактильное отображение ответов иногда может помочь в клинической оценке.

Потеря чувствительности с четкими региональными границами указывает на травму спинномозговых нервов. Например, потеря чувствительности на границе дерматома может позволить достаточно точное определение пораженного спинномозгового нерва или нервов (Martini and Welch, 1998). Чувствительность к легкому прикосновению к определенной области можно проверить, осторожно прикоснувшись к нему кончиком пальца или клочком ваты.

Двухточечный тест дискриминации используется для создания более подробной сенсорной карты тактильных рецепторов. К поверхности кожи одновременно прикладываются две тонкие точки циркуля, изогнутой скрепки или другого предмета, и испытуемого просят описать контакт. Когда точки попадают в одно воспринимающее поле, субъект сообщает только об одной точке контакта. Нормальный человек теряет двухточечную дискриминацию примерно на 1 мм на поверхности языка, на 2–3 мм на губах, на 3–5 мм на тыльной стороне кистей и стоп и на 4–7 мм на общей поверхности тела (Мартини и Велч). , 1998).

Рецепторы вибрации можно проверить, приложив основание камертона к коже. Повреждение отдельного спинномозгового нерва вызывает нечувствительность к вибрации на путях соответствующих сенсорных нервов. Если потеря чувствительности возникает в результате повреждения спинного мозга, место повреждения обычно можно найти, пройдя камертон по позвоночнику, опираясь его основанием на позвоночные шипы (Martini and Welch, 1998).

Определение чувствительности

Для описания уровня чувствительности в определенной области тела используется ряд терминов.Анестезия означает полную потерю чувствительности — человек не может ощущать прикосновения, давления, боли или температуры в этой области. Гипестезия — это снижение чувствительности, а парестезия — это наличие аномальных ощущений, таких как иглы и иглы, когда рука или нога «засыпает» из-за давления на периферический нерв.

Список литературы

Аллан Д. (2005) Сенсорные рецепторы и органы чувств. В: Montague, S. et al (eds) Physiology for Nursing Practice (3-е изд).Эдинбург: Эльзевир.

Hancock, E. (1996) Грунтовка на ощупь. Журнал Джона Хопкинса; 48: 3.
www.jhu-edu / ~ jhumag / 996web / touch.html

Marieb, E. (2006) Основы анатомии и физиологии человека (8-е изд.). Сан-Франциско, Калифорния: Пирсон Бенджамин Каммингс.

Martini, F.H. (2005) Основы анатомии и физиологии (7-е изд.). Юинг, Нью-Джерси: Бенджамин Каммингс.

Мартини, Ф.Х., Уэлч, К. (1998) Основы анатомии и физиологии: Руководство по применению (4-е изд.). Юинг, Нью-Джерси: Бенджамин Каммингс.

границ | Прогнозирующий характер тактильной осведомленности? Выводы о поврежденном и неповрежденном функционировании центральной нервной системы

Введение

Идея прогнозирующего мозга постепенно выходит на передний план когнитивной нейробиологии. Согласно ей, человеческий мозг следует рассматривать не только как пассивный приемник сенсорной информации, но и как активный предсказатель поступающих сигналов.Мозг будет постоянно генерировать внутренние представления о будущих состояниях с точки зрения краткосрочных оценок предстоящих событий или долгосрочных предположений о вероятности событий в очень далеком будущем. Затем эти прогнозы будут постоянно сравниваться с фактическими воспринимаемыми состояниями. Такой процесс также позволит постоянно обновлять предыдущие знания и учиться на предыдущем опыте (Friston, 2005; Friston et al., 2006). Соответственно, такие термины, как предвидение, ожидание или предвосхищение, в основном используются для точного определения прогностических процессов в различных когнитивных областях: моторный контроль (Wolpert et al., 1995), самопознание (Аппс и Цакирис, 2014), моторная осведомленность (Блейкмор и Фрит, 2003), владение телом (Ферри и др., 2013), социальные взаимодействия (Браун и Брюн, 2012), восприятие (Фристон и Кибель, 2009) и обучение (Шульц и Дикинсон, 2000). Кроме того, было высказано предположение, что неправильное функционирование этих прогностических процессов может частично объяснить симптоматологию ряда психиатрических и / или неврологических расстройств: аутизма (Pellicano and Burr, 2012; Lawson et al., 2014), шизофрении (Picard and Friston). , 2014) и неосведомленность о моторных (Garbarini, Pia, 2013; Fotopoulou, 2015) или тактильных (Pia et al., 2014а, б) дефицит.

В данной статье мы сосредоточимся на соматосенсорной сфере, особенно на прикосновении. Мы кратко рассмотрим научные данные, поступающие как от неповрежденной, так и от поврежденной центральной нервной системы, предполагая, что процессы прогнозирования играют ключевую роль в субъективном опыте прикосновения.

Прикосновение как чистое ментальное содержание

Переживание прикосновения субъективно ощущается как связное и самоочевидное, потому что часто существует строгое соответствие между фактическим присутствием (или отсутствием) стимула и фактическим присутствием (или отсутствием) его субъективного аналога.Однако иногда мы можем испытывать тактильные ощущения без какой-либо физической стимуляции. Большинство из нас, например, испытали (ложное) убеждение в прикосновении во время перехода от бодрствования ко сну или наоборот . Что наиболее важно, недавние поведенческие, физиологические и нейропсихологические исследования сообщили о нескольких состояниях, при которых ощущение прикосновения явно возникает только в сознании смотрящего.

Одной из наиболее распространенных ситуаций, когда прикосновение не соответствует физической стимуляции, является ложное тактильное восприятие (т.е., тактильная галлюцинация), при которой люди могут испытывать ощущение прикосновения в отсутствие каких-либо внешних раздражителей (обзор см. в Berrios, 1982). Сообщалось о галлюцинациях при различных неврологических и психических расстройствах: психотических состояниях (Lewandowski et al., 2009), болезни Паркинсона (Fénelon et al., 2002), деменции (Fénelon and Mahieux, 2004), фантомной конечности (Ramachandran and Hirstein, 1998). ) и злоупотребление наркотиками (Morani et al., 2013). Однако наиболее убедительные доказательства предсказательной природы прикосновения исходят из иллюзорного опыта тактильного восприятия, порождаемого внешним стимулом, доставляемым в другой сенсорной модальности.Стоит отметить, что тактильные иллюзии по своей природе отличаются от тех состояний, в которых тактильное восприятие, а не иллюзорное, усиливается стимулами, представленными в другой сенсорной модальности (например, визуальное усиление осязания; см. Halligan et al., 1997; Rorden et al., 1999; Taylor-Clarke et al., 2002; Longo et al., 2008).

Подавляющее большинство тактильных иллюзий связано со стимулами, представленными в визуальной области. Реальный опыт прикосновения, полностью вызванный визуальным стимулом, может быть относительно обычным явлением даже среди здорового населения.Например, было показано, что при определенных обстоятельствах люди могут вызывать ложные тактильные сигналы тревоги после чисто визуальной стимуляции (Lloyd et al., 2011; McKenzie et al., 2012). Такое визуальное преобладание над осязанием более очевидно в тех патологических состояниях, при которых тактильное восприятие предотвращается, потому что физическое повреждение напрямую влияет на тактильную обработку. Например, некоторые пациенты с повреждением головного мозга с полной потерей тактильного восприятия контратезии (гемианестезия) могут сообщать о том, что все еще способны воспринимать прикосновения, что свидетельствует о так называемой анозогнозии гемианестезии (Vallar et al., 2003; Марсель и др., 2004; Боттини и др., 2009; Пиа и др., 2014а, б). Важно отметить, что они также могут сообщать о тактильных ощущениях, когда видят, что тактильный стимул доставляется в те части тела, где они анестезируют, где тактильные процессы не могут происходить (Pia et al., 2014a, b). Такой ответ, кажется, отражает реальный тактильный опыт, а не простую словесную конфабуляцию и / или ситуацию «как если бы». Действительно, эти пациенты демонстрируют нормальную предвосхищающую реакцию проводимости кожи на поступающие тактильные раздражители (Romano et al., 2014). Другой интересный пример тактильных иллюзий можно наблюдать в синестезии, то есть при патологическом состоянии, при котором стимуляция в одной сенсорной модальности автоматически вызывает сознательное сенсорное восприятие в другой модальности (Watson et al., 2014). Важно отметить, что сообщалось о существовании синестезии, связанной с прикосновением к зеркалу: есть люди, которые испытывают тактильную стимуляцию определенной части своего тела, когда видят, как другой человек касается той же части тела (Blakemore et al., 2005; Банисси и др., 2009; Holle et al., 2011).

Учитывая, что тактильное восприятие связано с телом, было исследовано, играют ли и как визуальные представления собственного тела роль в возникновении тактильных иллюзий. Ряд исследований показал, что около 30% нормальных субъектов сообщают о тактильных ощущениях на своей руке, когда искусственная (резиновая) рука расположена очень близко / накладывается на собственную скрытую руку (Durgin et al., 2007). Дополнительные доказательства прибывают из экспериментальных манипуляций, в которых манипулируют физическими ограничениями, подчиняющими репрезентацию тела.В этом отношении наиболее прочная экспериментальная парадигма известна как иллюзия резиновой руки (Botvinick and Cohen, 1998; Ehrsson et al., 2004; Tsakiris and Haggard, 2005). Вкратце, такая парадигма показывает, что синхронные прикосновения к видимой резиновой руке и к скрытой руке участников вызывают яркое ощущение владения фальшивой рукой как субъективно (по оценке анкеты самооценки), так и объективно (местонахождение своей руки). Сообщается, что собственная рука смещена к резиновой руке).Недавно в модифицированной версии этой парадигмы использовались приближающиеся зрительные стимулы, то есть каждый стимул не касался резиновой руки (Ferri et al., 2013). Результаты показывают, что люди по-прежнему испытывают иллюзию, точно так же, как в классической версии, в которой стимулы фактически доставляются на резиновую руку. Субъективный отчет об иллюзии можно рассматривать как достоверный опыт прикосновения, поскольку он сопровождался совместимыми реакциями проводимости кожи на входящий тактильный (видимый) раздражитель.Парадигма иллюзии резиновой руки использовалась также у пациентов с травматическим повреждением спинного мозга, патологическим состоянием, при котором обработка тактильной информации может быть потеряна. Тидони и его коллеги (Tidoni et al., 2014), например, сообщили о пациенте, который все еще был способен испытать иллюзию резиновой руки для глухих частей тела из-за сильного эффекта зрения. Такое сильное влияние зрения на прикосновение подтверждается тем фактом, что тактильное восприятие полностью неодушевленного пальца, прилегающего к чувствующему пальцу, может быть улучшено иллюзией резиновой руки (Ленггенхагер и др., 2012, 2013). Интересно, что эти данные наводят на мысль о наличии эффекта переназначения, вызванного иллюзией, который может вызвать нормальное представление тела о немеющей части тела. Своего рода постоянную иллюзию резиновой руки можно также увидеть у ряда пациентов с определенным неврологическим синдромом, то есть пациентов, которые принимают чужую руку за свою, несмотря на недвусмысленные доказательства обратного (феномен воплощения; подробности см. В (Гарбарини и Пиа , 2013; Гарбарини и др., 2013, 2014, 2015; Pia et al., 2013a). Важно отметить, что в соответствии с содержанием заблуждения, тактильные стимулы, доставляемые воплощенной части тела, субъективно воспринимаются как доставленные в собственное тело (Pia et al., 2013a; Garbarini et al., 2014). Кроме того, на физиологическом уровне вербальный отчет сопровождается реакциями возбуждения, аналогичными тем, которые зарегистрированы для собственной руки у здоровых субъектов (Garbarini et al., 2014). Поскольку предпосылкой для возникновения такой тактильной иллюзии является необходимость видеть стимул, эта монотематическая иллюзия владения телом представляет собой еще один случай тактильного опыта, вызванного визуальной стимуляцией.Наконец, у пациентов с фантомными конечностями был продемонстрирован еще один вид тактильной иллюзии. Эти пациенты могут сообщать о модуляции боли, когда видят, что их здоровая рука накладывается на ампутированную руку в зеркале (Ramachandran and Rogers-Ramachandran, 1996; MacLachlan et al., 2003) или когда они могут управлять виртуальной конечностью в иммерсивной виртуальной реальности (Murray et al., 2007; Cole et al., 2009; Sato et al., 2010).

Прогнозирующий учет тактильной осведомленности

Вышеупомянутое свидетельство показывает, что достоверные тактильные ощущения могут возникать при отсутствии какой-либо тактильной стимуляции.Чтобы объяснить этот феномен, нам нужно понять, какие нейрофункциональные механизмы обслуживают тактильную осведомленность.

Известно, что тактильная информация достигает первичной соматосенсорной коры через таламические ядра. BA3b, подобласть первичной соматосенсорной коры, представляет собой первую стадию тактильной обработки и способна определять интенсивность стимула и даже ноцицепцию. Второй этап происходит в BA1. Затем как BA3b, так и BA1 передают информацию в BA2, третий этап тактильной обработки, в котором объединяются визуальные, слуховые и соматосенсорные сигналы.Из первичной соматосенсорной коры информация отправляется через реципрокные связи во вторичную соматосенсорную кору, четвертый этап обработки информации. Текущая нейрокогнитивная модель тактильной осведомленности у людей (например, Gallace and Spence, 2008) утверждает, что когда достигается взаимная интеграция между первичной / вторичной соматосенсорной корой и структурами более высокого порядка, может начать возникать осознанная осведомленность. Стоит отметить, что только действия на более высоких стадиях обработки (например,g., BA2, SII) присутствуют, когда наблюдается прикосновение к другому человеку (Keysers et al., 2004). Следовательно, возможно, что более ранние стадии соматосенсорных операций (например, BA3b) участвуют только в обработке сигналов, исходящих от собственного тела, тогда как более поздние стадии обработки могут быть активированы, когда мы наблюдаем прикосновения к другим людям (Schaefer et al. , 2009). На этом этапе сигналы постепенно интегрируются с вовлечением нескольких областей более высокого порядка, таких как теменная кора, островок и даже моторные области.

Вышеупомянутая модель тактильной осведомленности (Gallace and Spence, 2008) позволяет четко прогнозировать: тактильная осведомленность в принципе может возникнуть даже при отсутствии какого-либо тактильного стимула, доставляемого собственному телу. Рассмотренная выше литература согласуется с этим представлением. Действительно, тактильные галлюцинации (Huber et al., 1984; Shergill et al., 2003), ложные тревоги у здоровых субъектов (Lloyd et al., 2011), ложные убеждения в восприятии реальных тактильных стимулов при анозогнозии для гемианестезии (Pia et al., 2014b) и синестетическое прикосновение (Blakemore et al., 2005) так или иначе связаны с активностью, по крайней мере, более ранней соматосенсорной коры (но даже областей более высокого порядка), но в отсутствие какого-либо физического (тактильного) аналога.

Еще одна проблема касается природы процессов, ведущих к тактильной осведомленности. Известно, что человеческий мозг имеет мультисенсорную сигнатуру. Другими словами, когда входящий ввод имеет высокую степень уверенности в одной данной сенсорной модальности, он может модулировать последствия восприятия в другой модальности (Driver and Spence, 2000).Однако природа тактильных иллюзий требует механизма, ответственного за запуск тактильной осведомленности в отсутствие тактильной стимуляции, но при наличии стимула в другой модальности (что наводит на мысль о возможной входящей тактильной симуляции). В соответствии с понятием прогнозирующего мозга, упомянутым выше, Бар (2007), такой механизм можно было бы представить в терминах прогнозной модели. Поскольку биологические системы должны сталкиваться с неопределенностью среды, в которой они живут, наиболее адаптивными реакциями являются те, кому удается свести к минимуму стоимость эффекта неожиданности.Лучший способ добиться этого — разработать систему, способную предвидеть наиболее вероятные события в определенном контексте. Это, в свою очередь, позволило бы выбрать оптимальное поведение, а именно такое, которое улучшает последующее обнаружение стимула (например, Brunia and van Boxtel, 2001; Bausenhart et al., 2006) и его обработку (Desimone and Duncan, 1995). Что касается прикосновения, в предыдущих исследованиях ожидания тактильных стимулов сообщалось об активации соматосенсорной коры, в тех же областях, которые поддерживают тактильное восприятие (Drevets et al., 1995; Карлссон и др., 2000). Что еще более интересно, недавнее исследование фМРТ (Langner et al., 2011) попыталось выделить активацию, связанную с чистым ожиданием. Авторы анализировали функциональные активации только в тех испытаниях, в которых сигнал, указывающий на модальность предстоящей цели, не сопровождался каким-либо стимулом. Результаты показывают, что явные тактильные ожидания подкрепляются упреждающим повышением базовой активности в соответствующих первичных / более высоких органах сенсорной коры (т. Е., первичная и вторичная соматосенсорная кора), а также снижение в нерелевантных первичных / высших сенсорных корковых слоях (первичная и вторичная зрительная и слуховая коры). Для нашей цели ключевой вывод состоит в том, что человеческий мозг может заранее представлять тактильную информацию не только в тактильных областях, но и в не тактильных областях. Это открытие предполагает, что ранняя сенсорная кора, традиционно считающаяся унисенсорной, также может обрабатывать мультисенсорную информацию. Стоит отметить, что эта последняя идея согласуется с представлением о том, что стимуляция в данной модальности также вызывает активность в ранней сенсорной коре, специфичной для других модальностей (Meyer et al., 2011; Веттер и др., 2014; Смит и Гудейл, 2015).

На этом основании мы полагаем, что ранее упомянутая нейрокогнитивная модель тактильного осознания (Gallace and Spence, 2008) может быть интегрирована с концепцией тактильных ожиданий для объяснения большинства тактильных иллюзий, запускаемых визуально. Это, в свою очередь, позволит глубже понять механизмы, лежащие в основе тактильной осведомленности у людей. Как отмечалось выше, мозг непрерывно преобразует соответствующие стимулы в тактильные ожидания, чтобы обеспечить наилучший ответ при определенных обстоятельствах.Такие ожидания будут генерироваться в рамках сложного взаимодействия между сенсорной корой низшего и высшего порядка и будут представлять нейронные сигналы, на основе которых возникает тактильная осведомленность (рис. 1, левая часть). Стоит отметить, что ожидания могут генерироваться не только на основе визуальной стимуляции, но и на основе любой сенсорной информации, имеющей отношение к возникновению сенсорной осведомленности. Например, известно, что синестезия прикосновения к зеркалу (Banissy et al., 2009; Holle et al., 2011), бредовое владение телом (Pia et al., 2013a) и тактильные иллюзии при травме спинного мозга (Tidoni et al., 2014) возникают при наблюдении прикосновения к человеческому телу, но не к предметам или манекенам. Это означает, что сохраненные внутренние представления накладывают ограничения на возникновение определенного тактильного опыта. Поскольку человеческое тело получает тактильные стимулы также во время действий, информация, поступающая от двигательной системы, должна быть включена в число источников сигналов для генерации ожидания.Тот факт, что в нормальном состоянии бодрствования практически невозможно пощекотать себя (Blakemore et al., 1998), демонстрирует, что внутренние представления о волевых действиях действительно влияют на тактильную обработку. Затем ожидания будут сравниваться с фактическими сенсорными обратными связями (рис. 1, средняя часть). Обнаружение соответствия (стимулы присутствуют) / несоответствия (стимулы отсутствуют) между ожидаемыми и доставленными стимулами должно привести к достоверной тактильной осведомленности (рисунок 1, правая нижняя часть). Мы предполагаем, что визуально запускаемые тактильные иллюзии возникают из-за неправильного обнаружения несоответствия между ожидаемыми и фактическими стимуляциями (рис. 1, средняя часть).Следовательно, в этом случае тактильное осознавание будет полностью зависеть от ожиданий с последствием переживания иллюзорного прикосновения в отсутствие действительной тактильной стимуляции (рис. 1, средняя нижняя часть).

Фиг.1. Представляет собой набросок предлагаемой модели тактильной осведомленности у человека .

Стоит отметить, что наша модель тактильного осознавания похожа на ту, которую мы предложили для объяснения переживания иллюзорных движений у пациентов с анозогнозией по поводу гемиплегии (Berti and Pia, 2006).В этом случае ложное убеждение в том, что вы все еще можете двигаться, рассматривается как неспособность обнаружить несоответствие между намеченными и фактически выполненными движениями (например, Jenkinson and Fotopoulou, 2010; Pia et al., 2013b; Piedimonte et al., 2015 ). Кроме того, предполагаемая роль механизмов прогнозирования в формировании сознательной осведомленности может быть распространена на сенсорные области, отличные от прикосновения. Что касается зрения, например, есть доказательства функционального взаимодействия между зрительной и префронтальной областями (Kveraga et al., 2007; Axmacher et al., 2008) и были описаны префронтальные модуляции ранних визуальных обработок, основанные на прогнозировании (Kveraga et al., 2007; Gamond et al., 2011). Соответственно, было высказано предположение, что такие взаимные связи могут служить основанием для сравнения фактических и прогнозируемых визуальных стимулов. Этот прогностический механизм быстро включил бы содержание визуальной осведомленности, тем самым уменьшив неопределенность (Panichello et al., 2013). Эта гипотеза согласуется с доказательствами, показывающими, что прогнозы действительно влияют на перцептивное содержание.Известно, например, что визуальная простота, связанная с одной интерпретацией неоднозначной фигуры, значительно смещает восприятие в сторону этой интерпретации (Goolkasian and Woodberry, 2010). Точно так же успешное восприятие фрагментированных фигур объектов более вероятно, когда наблюдатель осведомлен о семантической категории объекта (Reynolds, 1985). Более того, когда визуальные стимулы с измененными / неоднозначными краями плавно перемещаются в пространстве, мы склонны сообщать об их расположении в продвинутых позициях (Soga et al., 2009).

В заключение, хотя мы полагаем, что представленные доказательства подтверждают идею о прогностической природе тактильной осведомленности, все же требуются дополнительные поведенческие, физиологические и анатомо-функциональные доказательства. Действительно, эта интерпретация в первую очередь основана на объяснении, предложенном для тактильных иллюзий, описываемых при анозогнозии при гемианестезии. Эти пациенты, несмотря на то, что никогда не упоминали о прикосновении к пораженной стороне во время стандартного неврологического обследования с закрытыми глазами, они сообщают о прикосновении, когда видят стимул, доставляемый к их части тела, подвергшейся анестезии.Это нарушение явно интерпретируется как неврологическая неспособность обнаружить несоответствие между тактильными ожиданиями, запускаемыми визуально, и фактическим отсутствием тактильной стимуляции (Pia et al., 2014a, b). Однако следует явно исключить роль остаточной восходящей тактильной обработки в возникновении такого иллюзорного опыта прикосновения. Другими словами, прямые электрофизиологические измерения (например, соматосенсорные вызванные потенциалы), например, должны подтвердить полное отсутствие связанной с прикосновением электрофизиологической активности на периферии соматосенсорной системы.Если это так, можно сделать четкое предсказание: иллюзорное восприятие прикосновения должно подавляться только нисходящими действиями, запускаемыми зрительной модальностью в сохраненных первичных и / или вторичных соматосенсорных кортиках. эволюционного значения предсказательных механизмов. Другими словами, было бы крайне важно изучить роль таких прогностических механизмов в онтогенетической и / или филогенетической перспективе.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Работа финансировалась грантами PRIN (прот. 2010ENPRYE_003) и San Paolo Foundation (ускоренный грант ЕС 2012). Большое спасибо проф. Марко Неппи Модона за тщательную проверку английского.

Список литературы

Приложения, М. А., Цакирис, М. (2014). «Я» свободной энергии: прогнозирующее кодирование самопознания. Neurosci. Biobehav. Ред. 41, 85–97. DOI: 10.1016 / j.neubiorev.2013.01.029

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Аксмахер, Н., Шмитц, Д. П., Вагнер, Т., Элгер, К. Э. и Фелл, Дж. (2008). Взаимодействие между медиальной височной долей, префронтальной корой и нижними височными областями во время зрительной рабочей памяти: комбинированное исследование внутричерепной ЭЭГ и функциональной магнитно-резонансной томографии. J. Neurosci. 28, 7304–7312. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1778-08.2008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Баузенхарт, К. М., Ролке, Б., Хакли, С. А., и Ульрих, Р. (2006). Локус эффектов временной подготовки: данные из парадигмы психологического рефрактерного периода. Психон. Бык. Ред. 13, 536–542. DOI: 10.3758 / bf03193882

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берти А. и Пиа Л. (2006). Понимание двигательной активности через нормальное и патологическое поведение. Curr. Реж. Psychol. Sci. 15, 245–250. DOI: 10.1111 / j.1467-8721.2006.00445.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блейкмор, С. Дж., Бристоу, Д., Берд, Г., Фрит, К., и Уорд, Дж. (2005). Соматосенсорная активация при наблюдении прикосновения и случай синестезии зрение-прикосновение. Мозг 128, 1571–1583. DOI: 10.1093 / мозг / awh500

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боттини, Г., Седда, А., Ферре, Э. Р., Инверницци, П., Гандола, М., и Паулесу, Э. (2009). Продуктивные симптомы при повреждении правого полушария. Curr. Opin. Neurol. 22, 589–593. DOI: 10.1097 / WCO.0b013e328332c71d

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карлссон, К., Петрович, П., Скар, С., Петерссон, К.М., и Ингвар М. (2000). Ожидания щекотки: нейронная обработка в ожидании сенсорного стимула. J. Cogn. Neurosci. 12, 691–703. DOI: 10.1162 / 089892

2318

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коул, Дж., Кроул, С., Оствик, Г., и Слейтер, Д. Х. (2009). Исследовательские находки с виртуальной реальностью для фантомной боли в конечностях; от движения культи к агентству и обезболиванию. Disabil. Rehabil. 31, 846–854. DOI: 10.1080 / 09638280802355197

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Древец, В.К., Бертон, Х., Видин, Т. О., Снайдер, А. З., Симпсон, Дж. Р. мл., И Райхл, М. Е. (1995). Изменения кровотока в соматосенсорной коре человека во время ожидаемой стимуляции. Природа 373, 249–252. DOI: 10.1038 / 373249a0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дургин, Ф. Х., Эванс, Л., Данфи, Н., Клостерманн, С., и Симмонс, К. (2007). Резиновые руки чувствуют прикосновение света. Psychol. Sci. 18, 152–157. DOI: 10.1111 / j.1467-9280.2007.01865.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эрссон, Х. Х., Спенс, К., Пассингем, Р. Э. (2004). Это моя рука! Активность в премоторной коре отражает чувство владения конечностью. Наука 305, 875–877. DOI: 10.1126 / science.1097011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fénelon, G., and Mahieux, F. (2004). Галлюцинации и слабоумие. Распространенность, клиническая картина и патофизиология. Rev. Neurol. (Париж) 160, S31 – S43. DOI: 10.1016 / S0035-3787 (04) 70942-X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

Фенелон, Г., Тобуа, С., Бонне, А. М., Бруссол, Э. и Тисон, Ф. (2002). Тактильные галлюцинации при болезни Паркинсона. J. Neurol. 249, 1699–1703. DOI: 10.1007 / s00415-002-0908-9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ферри Ф., Чиарелли А. М., Мерла А., Галлезе В. и Константини М.(2013). Тело за пределами тела: ожидания сенсорного события достаточно, чтобы заставить владеть фальшивой рукой. Proc. Биол. Sci. 280: 20131140. DOI: 10.1098 / rspb.2013.1140

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фотопулу, А. (2015). Виртуальное телесное Я: ментализация тела, показанная в анозогнозии при гемиплегии. Сознательное. Cogn. 33, 500–510. DOI: 10.1016 / j.concog.2014.09.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Галлас, А.и Спенс К. (2008). Когнитивные и нейронные корреляты «тактильного сознания»: мультисенсорная перспектива. Сознательное. Cogn. 17, 370–407. DOI: 10.1016 / j.concog.2007.01.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гамонд, Л., Джордж, Н., Лемарешаль, Дж. Д., Хугвиль, Л., Адам, К., и Таллон-Бодри, К. (2011). Раннее влияние предыдущего опыта на восприятие лица. Neuroimage 54, 1415–1426. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2010.08.081

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарбарини, Ф., Форния, Л., Фоссатаро, К., Пиа, Л., Гиндри, П., и Берти, А. (2014). Воплощение чужих рук вызывает реакцию возбуждения, похожую на реакцию собственных рук. Curr. Биол. 24, R738 – R739. DOI: 10.1016 / j.cub.2014.07.023

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарбарини, Ф., Фоссатаро, К., Берти, А., Гиндри, П., Романо, Д., Пиа, Л. и др. (2015).Когда твоя рука становится моей: патологическое воплощение чужих конечностей с помощью инструментов модулирует представление собственного тела. Neuropsychologia 70, 402–413. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2014.11.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарбарини Ф. и Пиа Л. (2013). Парадигма бимануального сцепления как эффективный инструмент для исследования продуктивного поведения при нарушениях двигательной и телесной осознанности. Фронт. Гм. Neurosci. 7: 737. DOI: 10.3389 / fnhum.2013.00737

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарбарини, Ф., Пиа, Л., Пьедимонте, А., Рабуффетти, М., Гиндри, П., и Берти, А. (2013). Воплощение чужой руки мешает движениям неповрежденной руки. Curr. Биол. 23, R57 – R58. DOI: 10.1016 / j.cub.2012.12.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Холле, Х., Банисси, М., Райт, Т., Боулинг, Н., и Уорд, Дж. (2011). «Это не настоящее тело»: определение качеств стимула, которые модулируют синестетические ощущения от прикосновения. Сознательное. Cogn. 20, 720–726. DOI: 10.1016 / j.concog.2010.12.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кейзерс, К., Викер, Б., Газзола, В., Антон, Дж. Л., Фогасси, Л., и Галлезе, В. (2004). Трогательное зрение: активация SII / PV во время наблюдения и ощущения прикосновения. Нейрон 42, 335–346. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (04) 00156-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кверага, К., Бошян Дж. И Бар М. (2007). Магноцеллюлярные проекции как спусковой механизм облегчения распознавания сверху вниз. J. Neurosci. 27, 13232–13240. DOI: 10.1523 / jneurosci.3481-07.2007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лангнер Р., Келлерманн Т., Берс Ф., Штурм В., Уиллмс К. и Эйкхофф С. Б. (2011). Перцептивные ожидания, зависящие от модальности, выборочно модулируют базовую активность слуховой, соматосенсорной и зрительной коры. Cereb. Cortex 21, 2850–2862. DOI: 10.1093 / cercor / bhr083

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ленггенхагер, Б., Паццалья, М., Скиволетто, Г., Молинари, М., и Аглиоти, С. М. (2012). Чувство тела у людей с травмой спинного мозга. PLoS One 7: e50757. DOI: 10.1371 / journal.pone.0050757

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ленггенхагер, Б., Скиволетто, Г., Молинари, М., и Паццалья, М. (2013). Восстановление тактильного ощущения через иллюзию резиновой руки при травме шейного отдела спинного мозга. Neurorehabil. Ремонт нейронов 27, 704–708. DOI: 10.1177 / 15459683134

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Левандовски, К. Э., Де Паола, Дж., Камсари, Г. Б., Коэн, Б. М., и Онгюр, Д. (2009). Тактильные, обонятельные и вкусовые галлюцинации при психотических расстройствах: описательное исследование. Ann. Акад. Med. Сингапур 38, 383–385.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Ллойд, Д. М., Маккензи, К. Дж., Браун, Р. Дж., И Полякофф, Э. (2011). Нейронные корреляты иллюзорного прикосновения, исследованные с помощью фМРТ. Neuropsychologia 49, 3430–3438. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2011.08.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марсель А. Дж., Тегнер Р. и Ниммо-Смит И. (2004). Анозогнозия для плегии: специфичность, протяженность, пристрастность и разобщенность телесного неосознавания. Cortex 40, 19–40. DOI: 10.1016 / s0010-9452 (08) 70919-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маккензи, К. Дж., Ллойд, Д. М., Браун, Р. Дж., Пламмер, Ф., и Полякофф, Э. (2012). Изучение механизмов зрительно-вызванных тактильных ощущений. Acta Psychol. (Amst) 139, 46–53. DOI: 10.1016 / j.actpsy.2011.09.012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мейер, К., Каплан, Дж. Т., Эссекс, Р., Дамасио, Х., Дамасио, А. (2011). Видящее прикосновение коррелирует с контент-специфической активностью в первичной соматосенсорной коре. Cereb. Cortex 21, 2113–2121. DOI: 10.1093 / cercor / bhq289

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Морани, А.С., Панвар, В., и Грасинг, К. (2013). Тактильные галлюцинации с повторяющимися движениями после низких доз кокаина: последствия для усиления и сенсибилизации кокаином: отчет о случае. Am. J. Addict. 22, 181–182. DOI: 10.1111 / j.1521-0391.2013.00336.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мюррей, К. Д., Петтифер, С., Ховард, Т., Патчик, Э. Л., Кайлетт, Ф., Кулкарни, Дж. И др. (2007). Лечение фантомной боли в конечностях с использованием иммерсивной виртуальной реальности: три тематических исследования. Disabil. Rehabil. 29, 1465–1469. DOI: 10.1080 / 09638280601107385

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пелликано, Э., и Берр, Д. (2012). Когда мир становится «слишком реальным»: байесовское объяснение аутичного восприятия. Trends Cogn. Sci. 16, 504–510. DOI: 10.1016 / j.tics.2012.08.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пиа, Л., Кавалло, М., и Гарбарини, Ф. (2014a). Анозогнозия при гемианестезии: от синдрома к тактильной осведомленности. Пер. Neurosci. 5, 1–4. DOI: 10.2478 / s13380-014-0227-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пиа, Л., Гарбарини, Ф., Фоссатаро, К., Форния, Л., и Берти, А. (2013a). Боль и осознание тела: данные пациентов с повреждением мозга и бредового владения телом. Фронт. Гм. Neurosci. 7: 298. DOI: 10.3389 / fnhum.2013.00298

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pia, L., Spinazzola, L., Garbarini, F., Bellan, G., Piedimonte, A., Fossataro, C., et al. (2014b). Анозогнозия для гемианестезии: исследование на основе вокселов по картированию симптомов поражения. Cortex 61, 158–166.DOI: 10.1016 / j.cortex.2014.08.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pia, L., Spinazzola, L., Rabuffetti, M., Ferrarin, M., Garbarini, F., Piedimonte, A., et al. (2013b). Временное сцепление из-за иллюзорных движений в бимануальных действиях: свидетельство анозогнозии для гемиплегии. Cortex 49, 1694–1703. DOI: 10.1016 / j.cortex.2012.08.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пьедимонте, А., Гарбарини, Ф., Rabuffetti, M., Pia, L., Montesano, A., Ferrarin, M., et al. (2015). Невидимый захват: вмешательство в захват при анозогнозии при гемиплегии. Нейропсихология DOI: 10.1037 / neu0000182. [Epub перед печатью].

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Романо Д., Гандола М., Боттини Г. и Маравита А. (2014). Реакции возбуждения на вредные раздражители при соматопарафрении и анозогнозии: ключи к осознанию тела. Мозг 137, 1213–1223.DOI: 10.1093 / brain / awu009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рорден, К., Хойтинк, Дж., Гринфилд, Э. и Робертсон, И. Х. (1999). Когда резиновая рука «чувствует» то, чего не может настоящая рука. Нейроотчет 10, 135–138. DOI: 10.1097 / 00001756-199

0-00025

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сато К., Фукумори С., Мацусаки Т., Маруо Т., Исикава С., Ниши Х. и др. (2010). Неиммерсивная терапия с визуальной обратной связью с зеркалом виртуальной реальности и ее применение для лечения комплексного регионального болевого синдрома: открытое пилотное исследование. Pain Med. 11, 622–629. DOI: 10.1111 / j.1526-4637.2010.00819.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шефер М., Сюй Б., Флор Х. и Коэн Л. Г. (2009). Влияние различных точек зрения на соматосенсорные активации во время наблюдения за прикосновением. Hum. Brain Mapp. 30, 2722–2730. DOI: 10.1002 / hbm.20701

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сога Р., Акаиси Р. и Сакаи К.(2009). Прогностические и постдиктивные механизмы совместно способствуют визуальному осознанию. Сознательное. Cogn. 18, 578–592. DOI: 10.1016 / j.concog.2009.04.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тидони, Э., Гризони, Л., Льюцца, М. Т., и Аглиоти, С. М. (2014). Иллюзия резиновой руки подчеркивает массивный визуальный захват и сенсомоторное переназначение лица и руки у человека с тетраплегией. Рестор. Neurol. Neurosci. 32, 611–622. DOI: 10.3233 / RNN-130385

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

Цакирис, М., и Хаггард, П. (2005). Возвращение к иллюзии резиновой руки: зрительно-тактильная интеграция и самоатрибуция. J. Exp. Psychol. Гм. Восприятие. Выполнять. 31, 80–91. DOI: 10.1037 / 0096-1523.31.1.80

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Валлар, Г., Боттини, Г., и Стерци, Р. (2003). Анозогнозия при левостороннем моторном и сенсорном дефиците, моторном пренебрежении и сенсорном полу невнимании: есть ли связь? Прог. Brain Res. 142, 289–301.DOI: 10.1016 / s0079-6123 (03) 42020-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уотсон, М. Р., Акинс, К. А., Спайкер, К., Кроуфорд, Л., и Эннс, Дж. Т. (2014). Синестезия и обучение: критический обзор и новая теория. Фронт. Гм. Neurosci. 8:98. DOI: 10.3389 / fnhum.2014.00098

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нарушение кортико-корковой связи при тонких тактильных ощущениях после инсульта | Журнал нейроинжиниринга и реабилитации

Набор субъектов

Это исследование было одобрено Подкомитетом по этике людей в Гонконге Политехнического университета.Перед участием в исследовании все участники были проинформированы о цели исследования и предоставили письменное согласие. Мы проверили пациентов с инсультом, чтобы убедиться, что они удовлетворяют следующим критериям включения: (1) более шести месяцев после начала одностороннего поражения мозга из-за подкоркового инсульта; (2) Отсутствие визуального, когнитивного дефицита или дефицита внимания, оцениваемого по шкале Краткого обзора психического состояния (MMSE)> 21 [26]; (3) спастичность в лучезапястном и локтевом суставах была менее 3 по модифицированной шкале Ашворта (MAS) [27]; (4) Никаких неврологических нарушений, кроме инсульта; (5) От умеренного до тяжелого сенсорных нарушений на пораженном предплечье с оценкой 1 по шкале чувствительности легкого прикосновения по шкале Fugl-Meyer Assessment (FMA).Критериями включения здоровых субъектов было отсутствие в анамнезе каких-либо соматосенсорных нарушений, а также неврологических или психических расстройств. Наконец, восемь пациентов, перенесших инсульт, были набраны, и восемь пациентов соответствующего возраста (\ (p = 0,56 \), независимый t-тест) без нарушений были набраны в качестве контрольной группы (демографические данные и клинические баллы показаны в таблицах 1 и 2, соответственно). . Все здоровые участники были правши. Учитывая тот факт, что все набранные участники инсульта находились на очень хронической стадии, по крайней мере, через 10 лет после инсульта, их пораженные и непораженные конечности можно было рассматривать как недоминантную и доминирующую стороны, соответственно, из-за значительного неиспользования пораженной конечности. и более частое использование здоровой конечности [28].

Таблица 1 Демографические данные набранных субъектов Таблица 2 Нарушения, измеренные по клиническим оценкам у набранных пациентов с инсультом

Запись ЭЭГ во время тонкой тактильной стимуляции хлопчатобумажной тканью

Эксперимент проводился в тихой комнате с температурой и относительной влажность поддерживалась на уровне 18–20, ^◦, C и 60% ± 5%, соответственно. Каждому участнику было предложено удобно сесть перед столом и проинструктировано положить верхние конечности на подушку.На рис. 1а показана экспериментальная установка. Визуальные и звуковые помехи субъекту были дополнительно минимизированы за счет ношения маски для глаз и берушей. Затем колпачок 64-канальной системы ЭЭГ для записи всего мозга (BP-01830, Brain Products Inc.) был установлен на кожу головы участника в соответствии со стандартной международной системой 10–20. Импеданс каждого электрода был ниже 5 кОм. Испытуемого просили расслабиться, закрыть глаза, не засыпать и избегать любых движений или активных умственных задач во время записи ЭЭГ.

Рис. 1

a Экспериментальная установка; b Экспериментальный протокол представлен с графиком времени; c Усредненные спектры ImCoh для всех пар каналов и всех субъектов в группах без нарушений и инсульта в каждом экспериментальном состоянии (т. Е. Исходном уровне и стимуляции ткани). Линия и заштрихованная область указывают средние значения и стандартную ошибку, соответственно.

В этой работе тонкая тактильная стимуляция вызывалась куском ткани (100% хлопок, однотонная ткань, вес: 127.7 ± 0,8 г / м ² толщина: 0,39 ± 0,01 мм, размер: 40 × 20 см) в непосредственном контакте с кожей предплечья [29]. Текстильная ткань была сочтена подходящей для эксперимента, поскольку это относительно легкий материал, а его текстура поверхности способна вызывать сенсорные реакции в соответствующих областях коры головного мозга [30]. Ткань из чистого хлопка была выбрана потому, что она является наиболее часто используемой текстильной тканью в повседневной жизни и считается удобной [31]. Ткань будет статически нагружена на кожу вентральной стороны предплечья во время стимуляции, потому что эта область богата тактильными афферентами, которые тесно связаны с тонкими тактильными ощущениями и сенсомоторной активацией коры головного мозга [29, 32].

На рисунке 1b показан протокол стимуляции с временной шкалой. Для каждого испытуемого была проведена одна и та же процедура стимуляции с непрерывной записью ЭЭГ на правом и левом предплечьях для 3 испытаний, соответственно, в рандомизированном порядке. Каждое отдельное испытание содержало базовый тест (30 с каждое) и стимуляцию ткани (13 с каждое). После каждого стимула участник просто расслаблялся на 60 с. В базовом тесте испытуемый сидел спокойно без стимуляции в течение 30 секунд.При каждом тканевом раздражении образец ткани слегка нагружали, не ударяя по поверхности кожи внутренней части предплечья, и выдерживали в течение 13 с для достижения тонкой тактильной стимуляции. Тот же экспериментальный протокол был выполнен для двух групп.

В ходе эксперимента одновременно регистрировались сигналы ЭЭГ с частотой дискретизации 1000 Гц. После записи сигналы ЭЭГ были предварительно обработаны в автономном режиме с помощью полосового фильтра от 1 до 45 Гц, с повторной привязкой в ​​соответствии со средним значением всех электродов и дальнейшей очисткой с использованием анализа независимых компонентов (ICA) для удаления артефактов, связанных с возможными окулярами. движения [33].Визуальный осмотр был также предпринят, чтобы исключить любые сегменты, затронутые артефактами. Данные без артефактов, записанные в первые 12 с, начиная с начала каждого экспериментального условия (стимуляция ткани или исходный уровень), во время которого в основном происходила временная сенсорная адаптация [34], сохранялись для обеспечения стабильности сигналов и согласованности. длина данных. Затем сигналы ЭЭГ (по 62 канала, земля и эталон были удалены) были дополнительно сегментированы на попытки по 4 с. Всего 288 испытаний (\ (N = {N} _ {\ mathrm {экспериментальный \, condition}} \ times {N} _ {trial} \ times {N} _ {предплечье} \ times {N} _ {subject } \), где \ ({N} _ {\ mathrm {экспериментальный \, condition}} = 2 \), i.е., стимуляция ткани и исходный уровень, \ ({N} _ {испытание} = 9 \), \ ({N} _ {предплечье} = 2 \), \ ({N} _ {subject} = 8 \)) были созданы для каждой предметной группы. Наконец, положения электродов на черепе данных ЭЭГ были перевернуты вдоль срединно-сагиттальной плоскости для пациентов с поражениями левого полушария в правое полушарие, т. Е. Пораженное полушарие (Ахеми) и незатронутое полушарие (Ухеми), соответственно, что позволило для проведения группового анализа всех 8 участников инсульта и увеличения статистической мощности, как это практиковалось ранее у лиц, перенесших инсульт [21, 35].Вся указанная выше обработка данных ЭЭГ проводилась с использованием программного обеспечения Fieldtrip (http://www.fieldtriptoolbox.org), дополненного собственным написанным кодом.

Оценка функциональной связности

Функциональная связность демонстрирует информационное взаимодействие между различными областями коры. Это оценивалось по мнимой когерентности (ImCoh) [24] между различными каналами ЭЭГ всего мозга для испытаний исходного уровня и стимуляции ткани, как было рассчитано в ранее проведенных исследованиях двигательной функции [21].ImCoh может подавить ложное соединение, возникающее из-за объемной проводимости (т. Е. Синфазного шума), поскольку временная задержка между двумя сигналами ЭЭГ с синфазным шумом может сделать его ImCoh равным нулю [24]. Этот метод давал взвешенные значения от 0 до 1 для каждого частотного интервала, то есть чем выше ImCoh на частоте (например, в бета-диапазоне), тем сильнее функциональная связь между кортикальными областями на этой частоте. Следовательно, сила FC в частотной области напрямую отражалась значениями ImCoh.{*} (f)> \) — это перекрестный спектр между двумя временными рядами, * означает комплексное сопряжение, \ (<> \) — математическое ожидание, \ ({x} _ {i} (f) \ ) и \ ({x} _ {j} (f) \) — комплексные преобразования Фурье для \ (\ hat {x} _ {i} (f) \) и \ (\ hat {x} _ {j} (f) \) соответственно.

В каждом расчете временной ряд ЭЭГ был разбит на перекрывающиеся (50%) сегменты с длиной окна 2 с, что дало разрешение по частоте 0,5 Гц. Поскольку было доступно \ (n = 62 \) каналов ЭЭГ, результирующая матрица \ (C \) была антисимметричной с \ (n (n-1) / 2 = 1891 \) возможными значениями ImCoh для всего мозга.FC в исходных исследованиях впоследствии использовались для извлечения FC, индуцированных стимуляцией ткани, из FC в исследованиях стимуляции ткани.

Бета-диапазон (15–30 Гц) был принят для оценки FC, который был определен как ключевой диапазон частот ЭЭГ, связанный с тактильными ощущениями [29, 36]. Рисунок 1c показывает характерную амплитуду спектров ImCoh в виде среднего и стандартного значений. Амплитуда ImCoh была снижена во время стимуляции ткани в двух группах. Пик ImCoh в бета-диапазоне статистически отличался от исходного уровня при стимуляции любой конечности инсульта и контрольной группы (P <0.05, парный t-тест). В соответствии с осциллограммой спектров ImCoh, бета-диапазон был разделен на 3 поддиапазона, то есть бета-1 (15–19 Гц), бета-2 (20-25 Гц) и бета-3 (26-30 Гц), которые будет применяться для последующих анализов.

Функциональная связность, индуцированная стимуляцией ткани

На основе оценки FC парного ImCoh [24], кластерный тест перестановки [25] был использован для получения FC, индуцированного стимуляцией ткани (SFC), представляющего корковый «горячий» пятно »в стимуляции.Это была иллюстрация расположения наиболее значимых FC (Sig-FC) по сравнению с исходным уровнем с уровнем значимости 0,05 [25]. Для каждой поддиапазона в бета-тестировании и каждой группы субъектов, сила FC, то есть значения ImCoh, испытаний стимуляции ткани статистически сравнивалась с таковыми из базовых испытаний для всех субъектов. В тесте на перестановку на основе кластера были задействованы две основные процедуры: вычисление статистики теста на уровне кластера и тест перестановки (рис.2). При вычислении статистики на уровне кластера [37] он может сохранять Sig-FC, подключенные к соседним каналам ЭЭГ локально, то есть кластер Sig-FC, с максимальным суммированием статистики, то есть статистикой уровня кластера, среди всех кластеров. Между тем, он отклонил бы изолированные Sig-FC, то есть без Sig-FC на соседних каналах ЭЭГ, и те, которые не имеют максимальной статистики на уровне кластера [37]. В последующем анализе полоса бета 2 была выбрана в качестве диапазона частот, представляющего интерес, потому что только полоса бета 2 имела SFC в тканевой стимуляции двух предплечий у здоровых субъектов после кластерного теста перестановки.

Рис. 2

Блок-схема процедур расчета кластерного теста перестановок

Функциональная сеть мозга в различных масштабах

Общая схема подключения, представляющая функциональную структуру сети мозга при стимуляции, была описана в с точки зрения многомасштабных свойств функциональной сети мозга, которая была создана на основе всех Sig-FC, включая изолированную Sig-FC и те, которые имеют меньшую статистическую разницу [38].Функциональная структура изменения связности в головном мозге при тонких тактильных ощущениях после инсульта была исследована как глобально, так и локально с помощью многомасштабного топологического анализа, основанного на теории графов, который ранее применялся в исследованиях двигательной функции при инсульте [39]. На рисунке 3 для иллюстрации показаны процедуры оценки функциональной сети мозга с 10 каналами ЭЭГ. Во-первых, для каждого субъекта и стимуляции каждого предплечья, статистическое сравнение между FC в испытаниях стимуляции ткани и в базовых испытаниях (парный t-критерий с поправкой на частоту ложного обнаружения (FDR), P <0.05) выполняли для поддержания значимых ФК по отношению к исходному уровню, как это практиковалось ранее в исследованиях двигательной функции [39, 40]. Затем эти FC были преобразованы в двоичные значения с использованием 1 и 0 для кодирования Sig-FC и FC без значимости, соответственно, создавая таким образом матрицу смежности, представляющую функциональную сеть мозга (рис. 3). В этой работе функциональная сеть мозга оценивалась на основе 62 каналов ЭЭГ (земля и эталон были удалены) всего мозга.

Рис. 3

Процедуры оценки функции мозговой сети на основе функциональной связности. Для иллюстрации использовалась мозговая сеть с 10 каналами ЭЭГ. Матрицы связности на верхней панели были рассчитаны на основе статистического анализа между FC в стимуляции ткани и базовой линией, в которой строки и столбцы представляют каналы ЭЭГ, записи матрицы представляют FC, а цветовая схема указывает значимый уровень FC. Во второй и третьей матрице связности Sig-FC был представлен как цветной элемент и черный элемент, соответственно, тогда как FC без значимости был представлен как белый элемент.Сетевые графы на нижней панели были построены из соответствующей матрицы связности в соответствии с теорией графов, где узлы представляют каналы ЭЭГ, ссылки представляют собой FC, а толщина связей представляет значимый уровень FC

. сети мозга топологические индексы были рассчитаны по 3 шкалам следующим образом: (i) весь мозг (крупный масштаб), (ii) 2 полушария (промежуточный масштаб) и (iii) каждый канал ЭЭГ в 2-х полушариях (малый масштаб) [21], чтобы проиллюстрировать функциональную структуру изменения связности в головном мозге во время тонких тактильных ощущений после инсульта.Эти индексы впервые были введены Де Вико Фаллани и соавт. изучить функциональную нейропластичность нарушенных двигательных функций после инсульта [21].

Крупномасштабные индексы

Чтобы описать эффективную коммуникацию всего мозга в ответ на тонкую тактильную стимуляцию, использовались три крупномасштабных показателя, глобальная эффективность (\ ({E} _ {glo} \)) , локальная эффективность (\ ({E} _ {loc} \)) и малость (\ (SW \)) [21] для количественной оценки глобальных свойств функциональной сети мозга.

В теории графов функциональная сеть мозга математически представлена ​​в виде графической матрицы, в которой каналы ЭЭГ (\ (N = 62 \)) обозначены узлами, а Sig-FC между парами каналов ЭЭГ обозначены ссылками [ 21]. Учитывая матрицу смежности \ (A \) (\ (N \ times N \)), представляющую функциональную мозговую сеть, если есть связь, соединяющая узлы \ (i \) и \ (j \), соответствующая запись в матрица равна \ ({a} _ {ij} = 1 \), в противном случае \ ({a} _ {ij} = 0 \). Глобальная эффективность \ ({E} _ {glo} \) определяется как величина, обратная средней длине кратчайшего пути между всеми парами узлов в графе, которая рассчитывается следующим образом:

$$ {E} _ {glo } = \ frac {1} {N (N-1)} {\ sum} _ {i \ ne j \ in A} \ frac {1} {{d} _ {ij}} $$

(2)

где \ ({d} _ {ij} \) — длина кратчайшего пути среди всех возможных путей между узлами \ (i \) и \ (j \), представленная минимальным количеством ссылок на всех возможных путях между двумя узлы.\ ({E} _ {glo} \) иллюстрирует эффективность функциональной мозговой сети для интеграции информации из различных областей мозга в тонкие тактильные ощущения.

Для каждого узла \ (i \) его матрица подграфа \ ({A} _ {i} \) состоит из всех его соседних узлов. Локальная эффективность сети вычисляется путем усреднения локальной эффективности по всем таким подграфам, принадлежащим каждому узлу.

$$ {E} _ {loc} = \ frac {1} {N} {\ sum} _ {i \ in A} E ({A} _ {i}) $$

(3)

где \ (E \ left ({A} _ {i} \ right) \) — локальная эффективность подграфа \ ({A} _ {i} \), вычисленная с использованием того же уравнения, что и \ ({E} _ { glo} \).\ ({E} _ {loc} \) продемонстрировал эффективность мозговой сети при обработке информации в частичных областях (функциональная сегрегация).

Баланс между функциональной интеграцией и сегрегацией измеряется с помощью малости, \ (SW \), которую можно рассчитать как:

$$ SW = \ frac {{E} _ {loc} / {E} _ {loc } r} {{E} _ {glo} / {E} _ {glo} r} $$

(4)

где \ ({E} _ {loc} r \) и \ ({E} _ {glo} r \) — значения эффективности эквивалентного случайного графа с тем же количеством узлов и связей, что и измеряемая сеть мозга. .\ (SW> 1 \) означает, что сеть проявляет свойства маленького мира, который одновременно сегрегирован и интегрирован, а не случайная сеть или регулярная сеть [38] [38]. Smallworldness — это снимок ансамблевой сети [42].

Индексы промежуточной шкалы

Индексы промежуточной шкалы измеряли информационное взаимодействие между двумя полушариями и внутри них во время стимуляции ткани, где два показателя: взаимная плотность \ ({K} _ {inter} \) и внутренняя плотность \ ({K } _ {intra} \), были использованы для исследования функциональной сети мозга на уровне полушария путем количественной оценки плотности связей между левым (Lhemi) и правым (Rhemi) полушариями и внутри них (т.е.{2}} {\ sum} _ {i \ in {S} _ {Lhemi}, j \ in {S} _ {Rhemi}} A (i, j) $$

(5)

где \ (A \) (\ (N \ times N \)) — (та же матрица смежности, представляющая функциональную сеть, как упомянуто в уравнении (1)) \ (A (i, j) \) — значение запись в строке \ (i \) и столбце \ (j \), \ ({N} _ {s} \) — это общее количество всех возможных узлов в каждом полушарии. Взаимная плотность \ ({K} _ {inter} \) колеблется от 0 до 1 и пропорциональна количеству соединенных узлов между двумя полушариями.{2} — {N} _ {s}} {\ sum} _ {i \ ne j \ in S} A (i, j) $$

(6)

где \ (S = S _ {{Lhemi}} \ left | {S _ {{Rhemi}}} \ right. \) — левое или правое полушарие, \ (A (i, j) \) и \ ({N } _ {s} \) имеют то же значение, что и формула. (5). Внутренняя плотность \ ({K} _ {intra} \) колеблется от 0 до 1 и пропорциональна количеству связанных узлов в одном полушарии. Разница между \ ({K} _ {intra} \) двух полушарий может отражать латерализацию полушария при изменении связности мозга после инсульта [21].

Маломасштабные индексы

Маломасштабные индексы применялись для измерения вовлечения локальных областей мозга в ответ на стимуляцию ткани. Локальные особенности функциональной сети мозга были извлечены на каждом узле (каждом канале ЭЭГ) с использованием двух индексов: межстепени \ ({D} _ {inter} \) и внутренней степени \ ({D} _ {intra} \), которые представляют соответствующую центральность узла по отношению к связям между двумя полушариями и внутри них [21].

Межстепень \ ({D} _ {inter} \) определяется как общее количество звеньев узла из одного полушария в другие полушария, которое рассчитывается как:

$$ {D} _ { inter} (i) = {\ sum} _ {i \ ne j \ in {S} _ {hemi}} A (i, j) B (i, j) $$

(7)

где \ ({{S} _ {hemi} = S} _ {Lhemi} \ cup {S} _ {Rhemi} \), \ (B \ left (i, j \ right) \) означает, что \ (i \ ) и \ (j \) принадлежат одному полушарию, \ (B \ left (i, j \ right) = 1 \), если \ (i \) и \ (j \) принадлежат разным полушариям, в противном случае \ ( B \ left (i, j \ right) = 0 \).\ ({D} _ {inter} \) находится в диапазоне от \ (0 \) до \ (N \) и может локализовать основную область коры головного мозга, где возникает аномальная \ ({K} _ {inter} \) [21] . Изменения в \ ({D} _ {inter} \) конкретных узлов могут указывать на влияние влияния соответствующих областей мозга на информационное взаимодействие с контралатеральным полушарием в изменении связности мозга после инсульта [21].

Внутренняя степень \ ({D} _ {intra} \) определяется как общее количество связей узла с другими узлами в том же полушарии, которое рассчитывается как:

$$ {D} _ {intra} (i) = {\ sum} _ {i \ ne j \ in S} A (i, j) $$

(8)

где \ (S = S _ {{Lhemi}} \ left | {S _ {{Rhemi}}} \ right.\) представляет левое или правое полушарие. \ ({D} _ {intra} \) находится в диапазоне от \ (0 \) до \ (N-1 \) и может отражать основную корковую область, где возникает аномальная \ ({K} _ {intra} \) . Узел с высоким значением \ ({D} _ {inter} \) или \ ({D} _ {intra} \) считается центральным, поскольку его удаление приведет к серьезному сокращению ссылок. Изменения в \ ({D} _ {intra} \) конкретных узлов могут указывать на вклад соответствующих областей мозга в информационное взаимодействие с другими областями того же полушария в изменении связности мозга после инсульта [21].

На основе рассчитанных малых индексов по формуле. (7) и уравнение. (8) (т.е. между степенями \ ({D} _ {inter} \) и intradegree \ ({D} _ {intra} \)), статистическое сравнение было выполнено на соответствующих \ ({D} _ {inter} \) и \ ({D} _ {intra} \) значения между стимуляцией ткани различных предплечий. Это сравнение может продемонстрировать асимметрию SFC в локальных областях мозга в пораженной конечности после инсульта, используя здоровую конечность в качестве эталонного состояния [6] [21]. Аналогичное сравнение было также применено к группе без нарушений с использованием правой конечности (доминантной) в качестве контрольного состояния.После подтверждения нормального распределения тестом Шапиро-Уилка (P> 0,05) [43], был применен парный t-тест (P <0,05) для проведения статистического сравнения между стимуляцией ткани двух предплечий в каждой группе. Затем на всех узлах была проведена коррекция частоты ложных открытий (FDR) (P <0,05) для коррекции множественных сравнений [44]. Наконец, значительная разница между стимуляцией двух предплечий была визуализирована на каждом узле по топографии каждой группы.

Статистическое сравнение показателей многомасштабной сети мозга

После теста нормальности Шапиро – Уилка, данные каждого индекса, т. Е. Глобальной эффективности (\ ({E} _ {glo} \)), локальной эффективности (\ ({E } _ {loc} \)), теснота (\ (SW \)), взаимная плотность \ ({K} _ {inter} \) и внутренняя плотность \ ({K} _ {intra} \), как было подтверждено, имеют нормальное распределение (P> 0,05). Парный t-тест (P <0,05) использовался для сравнения различий каждого индекса сети мозга между стимуляцией ткани пораженной конечности (Alimb) и непораженной конечностью (Ulimb) для группы инсульта.Парный t-критерий также применялся для сравнения показателей мозговой сети в отношении стимуляции левой конечности (Llimb) и правой конечности (Rlimb) для контрольной группы. Статистическая значимость в этой работе была установлена ​​на уровне 0,05. Уровень статистической значимости также был указан на уровне 0,01. Все статистические анализы были выполнены с использованием SPSS версии 20 (SPSS, Чикаго, Иллинойс).