Dvoubodová diskriminace - Two-point discrimination
Dvoubodová diskriminace | |
---|---|
Různé oblasti těla mají vnímavá pole různých velikostí, což poskytuje lepší rozlišení při dvoubodové diskriminaci. Vycpávky jazyka a prstů mají velmi vysoké rozlišení, zatímco zadní část je velmi nízká. To je znázorněno jako vzdálenost, kde lze dva body cítit jako oddělené. |
Dvoubodová diskriminace (2PD) je schopnost rozeznat, že dva blízké objekty dotýkající se kůže jsou skutečně dva odlišné body, ne jeden. Často se testuje dvěma ostrými hroty během a neurologické vyšetření[1]:632[2]:71 a předpokládá se, že odráží jak jemně inervovaný oblast kůže V klinických podmínkách je dvoubodová diskriminace široce používanou technikou pro hodnocení hmatového vnímání.[3] Spoléhá se na schopnost a / nebo ochotu pacienta subjektivně hlásit, co cítí, a mělo by být doplněno se zavřenýma očima pacienta.[4] Terapeut může k testování použít posuvná měřítka nebo jednoduše přetvořenou kancelářskou sponku.[5] Terapeut může náhodně střídat dotek pacienta jedním bodem nebo dvěma body na testované ploše (např. Prst, paže, noha, špička).[4] Pacient je požádán, aby uvedl, zda byl pociťován jeden nebo dva body. Nejmenší vzdálenost mezi dvěma body, která stále vede k vnímání dvou odlišných podnětů, se zaznamenává jako dvoubodový práh pacienta.[6] Výkon na obou končetinách lze porovnat kvůli nesrovnalostem. Přestože se tento test stále klinicky běžně používá, byl mnoha výzkumníky ostře kritizován, že poskytuje neplatnou míru hmatové prostorové ostrosti, a bylo navrženo několik vysoce ceněných alternativních testů, které by jej nahradily.
Normální a zhoršený výkon
Oblasti těla se liší jak hustotou hmatových receptorů, tak hustotou somatosenzorická kortikální zastoupení. Za normálních okolností by osoba měla být schopna rozpoznat dva body oddělené 2 až 8 mm na špičkách prstů. Na rtech je to 2 až 4 mm a na dlaních je to 8 až 12 mm a 30–40 mm na holeně nebo zpět (za předpokladu, že body jsou stejné dermatom ).[1]:632 The zadní sloupec-mediální cesta lemnisku je odpovědný za přenášení informací zahrnujících jemné, diskriminační dotyky. Proto může být dvoubodová diskriminace narušena poškozením této dráhy nebo periferního nervu.[6]
Kritiky
Ačkoli se dvoubodové testování běžně používá klinicky, důkazy shromážděné z mnoha výzkumných studií naznačují, že 2PD je chybnou mírou hmatové prostorové ostrosti. Výzkumné studie ukázaly, že dvoubodový test může mít nízkou citlivost, nedetekuje nebo nepodceňuje smyslové deficity,[7][8] že jen špatně sleduje zotavení funkce po poranění a opravě nervu,[9][8][10] že má špatnou spolehlivost opakovaného testu,[11] a že nekoreluje s validovanými opatřeními hmatové prostorové ostrosti, jako je diskriminace v mřížce.[8][12] Dvoubodové testování bylo kritizováno za získání vysoce variabilního výkonu napříč i uvnitř účastníků, za to, že se spoléhá na subjektivní kritérium přijaté účastníkem pro hlášení „jednoho“ ve srovnání s „dvěma“ a za výsledek, který je „příliš dobrý“ aby to byla pravda, „protože měřený dvoubodový práh může klesnout - nereálně - hluboko pod rozestup receptorů kůže.[13][14][15][16][17]
Proč je 2PD nespolehlivé jako měřítko hmatové prostorové ostrosti? Již dlouho se uznává, že pokud není stisknuto přesně současně, mohou dva body vyvolat časově rozlišitelné nervové aktivace; dva body lze odlišit od jednoho, ne proto, že dva body jsou vnímány prostorově, ale proto, že dva kontakty jsou vnímány časově.[18][15] Neurofyziologické záznamy dále ukázaly, že dva body evokují v populaci receptorů odlišný počet akčních potenciálů než jeden bod; dva body lze odlišit od jednoho, ne proto, že jsou dva body skutečně vnímány, ale pouze proto, že konfigurace dvou bodů vytváří odlišnou celkovou velikost odezvy.[19][20] Souhrnně lze říci, že dvoubodový úkol může představovat jak prostorové časové tágo, tak i prostorové cue. Pozornému účastníkovi by tyto nezamýšlené neprostorové signály mohly signalizovat přítomnost dvou bodů ve srovnání s jedním, i když jsou body umístěny blíže k sobě než prostorové rozlišení účastníka.[16]
Na základě těchto pozorování několik vědců důrazně varovalo před použitím úkolu 2PD. S poukazem na „enormní a nepravděpodobnou variabilitu hlášených hladin 2PD po opravě nervů“ autoři jednoho článku „dospěli k závěru, že ... 2PD ... jako jediný test na obnovení hmatové gnózy by měl být vážně zpochybněn.“[15] Při srovnání prahových hodnot 2PD a funkčního zotavení u pacientů po opravě nervů uvádí další autor „Z těchto údajů lze vyvodit závěr, že 2 P.D. není platným indexem senzorické kapacity, která je základem integrované funkce ruky.“[9] Autor knihy o opravě nervů dospěl k závěru, že 2PD je „pohodlný, ale kriticky chybný postup“, který „představuje neprostorové podněty, které lze naučit ke zlepšení výkonu bez fyziologických změn“.[10] Autoři článku stručně nazvaného „Dvoubodový práh: není měřítkem hmatového prostorového rozlišení“[20] doporučit alternativní testy k nahrazení testu 2PD. Autoři dalšího výzkumného článku souhlasí a důrazně doporučují „aby lékaři a vědci jednoduše odložili úkol 2PD a nahradili jej úkolem, který zajišťuje čistší prostorovou míru ostrosti“.[16]
Alternativní testy
Jako důsledná náhrada testu 2PD bylo vyvinuto několik vysoce hodnocených hmatových testů.[13][16] v psychofyzika výzkumných laboratoří je oblíbeným testem hmatové prostorové ostrosti po mnoho let úkol orientace mřížky (GOT).[13] V GOT se účastník pokusí rozeznat orientaci rovnoběžných drážek přitlačených buď podél, nebo přes špičku prstu. Prahová hodnota GOT je šířka drážky, při které účastník provádí s určitou specifikovanou úrovní přesnosti (např. 75% správná). GOT je považován za poskytující platnou míru hmatové prostorové ostrosti a byl použit v mnoha výzkumných studiích s manuálními i automatizovanými protokoly pro dodávání stimulů.[13][21][22] Například GOT se používá k mapování prostorové ostrosti na různých oblastech těla,[23][24] charakterizovat, jak je hmatová prostorová ostrost ovlivněna věkem,[25][26][27] sex,[28] vlastnosti pokožky,[29][28] a slepota,[30][31] a sledovat změny v hmatové prostorové ostrosti, ke kterým dochází během percepčního učení[32][33] a zotavení z poranění nervů.[8]
Přestože je GOT velmi populární v hmatových výzkumných laboratořích, je nepochybně méně praktický pro klinické použití, protože vyžaduje specializované předem vytvořené stimulační objekty, které se rozprostírají v pevném prostorovém rozsahu, spíše než v jediném plynule nastavitelném posuvném měřítku.[14][16] Srovnávací jednoduchost a flexibilita testu 2PD podpořila pokračování jeho používání klinickými lékaři, a to navzdory uznávaným nedostatkům testu.[15] K nápravě této situace byla navržena dvoubodová diskriminace orientace (2POD) jako test, který kombinuje pohodlí 2PD s platností GOT.[16] V úloze 2POD se pacient pokouší rozeznat orientaci (např. Podél nebo přes prst) vytvořenou dvěma ostrými body dotyku na kůži; prahová hodnota 2POD je vzdálenost mezi body, ve kterých účastník provádí s určitou specifikovanou úrovní přesnosti (např. 75% správná).[16]
Jak bylo vysvětleno výše, platnost úkolu 2PD byla zpochybněna, protože umožňuje účastníkovi spoléhat se na mimoprostorové podněty. Naproti tomu úkoly GOT a 2POD jsou považovány za výnosy platných opatření hmatové prostorové ostrosti, protože k provedení těchto úkolů musí účastník rozlišit prostorovou modulaci nervového výboje podkladových kožních receptorů a nemůže se spoléhat na mimoprostorové narážky .[13][21][16] Následující obrázek ze studie, která hodnotila jak 2PD, tak 2POD na špičce prstu, základně prstu, dlani a předloktí,[16] ukazuje, že 2PD je kontaminován neprostorovými podněty, zatímco 2POD poskytuje nekontaminovanou míru hmatové prostorové ostrosti.
Tradiční dvoubodová diskriminace (2PD) ve srovnání s 2-bodovou orientační diskriminací (2POD) |
---|
Tong a kol. (2013)[16] testováno 24 neurologicky zdravých účastníků na čtyřech místech kůže s použitím dvoubodové diskriminace (2PD) a dvoubodové diskriminace orientace (2POD). Všichni účastníci byli testováni na obou úkolech pomocí stejných třmenů s jemným hrotem a objektivu dvousekční vynucená volba protokol. Pořadí testování bylo mezi účastníky vyváženo. Je zobrazen průměrný poměr správného oddělování hrotu třmenu pro (A) 2PD a (B) 2POD. Všimněte si, že výkon 2PD (A) je výrazně nad náhodný i při nulové vzdálenosti mm, jak bylo zjištěno také v předchozím výzkumu;[13] to naznačuje, že 2PD není platným měřítkem hmatové prostorové ostrosti. Naproti tomu výkon 2POD (B) klesá na náhodnou úroveň (50% správný), když se separace blíží nule mm, jak je požadováno pro platnou míru prostorové ostrosti. Na základě těchto výsledků autoři doporučují, aby lékaři úkol 2PD zlikvidovali a nahradili jej 2POD. |
Reference
- ^ A b Bickley, Lynn; Szilagui, Peter (2007). Batesův průvodce fyzickým vyšetřením a odebíráním historie (9. vydání). Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0-7817-6718-7. JAKO V B0028IKRYG.
- ^ Blumenfeld, Hal (2002). Neuroanatomy prostřednictvím klinických případů. Sunderland, MA: Sinauer. ISBN 978-0-87893-060-9.
- ^ Střelec, David (2005). „Použití dvoubodové diskriminace jako nástroje pro hodnocení opravy nervů: Předběžná zpráva“. ANZ Journal of Surgery. 75 (10): 866–868. doi:10.1111 / j.1445-2197.2005.03557.x. PMID 16176227.
- ^ A b Blumenfeld, Hal (2010). Neuroanatomy prostřednictvím klinických případů. Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc., s. 71–72. ISBN 978-0-87893-058-6.
- ^ Finnell, John T .; Knopp, Robert; Johnson, Phelps; Holland, Patrick C .; Schubert, Warren (červen 2004). „Kalibrovaná kancelářská sponka je spolehlivým měřítkem dvoubodové diskriminace“. Akademická pohotovostní medicína. 11 (6): 710–714. doi:10.1197 / j.aem.2003.11.022. ISSN 1069-6563. PMID 15175216.
- ^ A b O'Sullivan, Susan (2007). Fyzická rehabilitace Páté vydání. Philadelphia: F.A. Davis Company. str. 136–146. ISBN 978-0-8036-1247-1.
- ^ van Nes SI, Faber CG, Hamers RM, Harschnitz O, Bakkers M, Hermans MC, Meijer RJ, van Doorn PA, Merkies IS, PeriNomS Study, Group (červenec 2008). „Revize hodnocení dvoubodové diskriminace u normálního stárnutí a u pacientů s polyneuropatií“. Časopis neurologie, neurochirurgie a psychiatrie. 79 (7): 832–4. doi:10.1136 / jnnp.2007.139220. PMID 18450792.
- ^ A b C d Van Boven, RW; Johnson, KO (únor 1994). „Psychofyzikální studie mechanismů smyslového zotavení po poranění nervů u lidí“. Brain: Journal of Neurology. 117 (1): 149–67. doi:10.1093 / mozek / 117.1.149. PMID 8149208.
- ^ A b Marsh, D. (únor 1990). "Ověření míry výsledku po šití rozdělených periferních nervů dodávajících ruku". Journal of Hand Surgery (Edinburgh, Skotsko). 15 (1): 25–34. doi:10.1016/0266-7681(90)90043-4. ISSN 0266-7681. PMID 2307877.
- ^ A b Brushart, Thomas M. (2011). Oprava nervu. Kapitola 4: Stanovení klinických výsledků. Oxford University Press. ISBN 9780199721603.
- ^ Ehrenbrusthoff, K .; Ryan, C. G .; Grüneberg, C .; Wolf, U .; Krenz, D .; Atkinson, G .; Martin, D. J. (2016). „Spolehlivost nového a interního pozorovatele nového protokolu pro dvoubodovou diskriminaci u jedinců s chronickou bolestí dolní části zad“. Fyziologické měření. 37 (7): 1074–1088. doi:10.1088/0967-3334/37/7/1074. ISSN 1361-6579. PMID 27321473.
- ^ Bruns, Patrick; Camargo, Carlos J .; Campanella, Humberto; Esteve, Jaume; Dinse, Hubert R .; Röder, Brigitte (04.02.2014). „Grafy hmatové ostrosti: spolehlivá míra prostorové ostrosti“. PLOS ONE. 9 (2): e87384. doi:10.1371 / journal.pone.0087384. ISSN 1932-6203. PMC 3913609. PMID 24504346.
- ^ A b C d E F Johnson, KO; Phillips, JR (prosinec 1981). „Taktilní prostorové rozlišení. I. Dvoubodová diskriminace, detekce mezer, rozlišení mřížky a rozpoznávání písmen“. Journal of Neurophysiology. 46 (6): 1177–92. doi:10.1152 / jn.1981.46.6.1177. PMID 7320742.
- ^ A b Stevens, JC; Patterson, MQ (1995). "Rozměry prostorové ostrosti v dotykovém smyslu: změny v průběhu životnosti". Somatosenzorický a motorický výzkum. 12 (1): 29–47. doi:10.3109/08990229509063140. PMID 7571941.
- ^ A b C d Lundborg, G; Rosén, B (říjen 2004). „Test dvoubodové diskriminace - čas na přehodnocení?“. Journal of Hand Surgery (Edinburgh, Skotsko). 29 (5): 418–22. doi:10.1016 / j.jhsb.2004.02.008. PMID 15336741.
- ^ A b C d E F G h i j Tong, J; Mao, O; Goldreich, D (2013). „Dvoubodová diskriminace orientace versus tradiční dvoubodový test pro hodnocení hmatové prostorové ostrosti“. Frontiers in Human Neuroscience. 7 (579): 579. doi:10.3389 / fnhum.2013.00579. PMC 3772339. PMID 24062677.
- ^ Johnson, K.O .; Van Boven, R.W .; Hsiao, S. S. (1994). „Vnímání dvou bodů není prahová hodnota prostorového rozlišení,“ in Touch, Temperature, and Pain in Health and Disease: Mechanismy and Assessments: a Wenner-Gren Center International Symposium, 1st Edn, eds J. Boivie, P. Hansson, a U. Lindblom. Seattle: IASP Press. 389–404.
- ^ Woolley, Helen Bradford Thompson (1903). Mentální rysy sexu: Experimentální vyšetřování normální mysli u mužů a žen. University of Chicago Press. Kapitola 3: Smysly kůže a svalů.
- ^ Vega-Bermudez, F; Johnson, KO (červen 1999). "Potlačení okolí v odpovědích primore SA1 a RA mechanoreceptivních aferentů mapovaných pomocí pole sondy". Journal of Neurophysiology. 81 (6): 2711–9. CiteSeerX 10.1.1.487.7255. doi:10.1152 / jn.1999.81.6.2711. PMID 10368391.
- ^ A b Craig, J. C .; Johnson (2000). „Prahová hodnota dvou bodů: Není mírou hmatového prostorového rozlišení“. Současné směry v psychologické vědě. 9: 29–32. doi:10.1111/1467-8721.00054.
- ^ A b Craig, J. C. (1999). "Orientace mřížky jako měřítko hmatové prostorové ostrosti". Somatosenzorický a motorický výzkum. 16 (3): 197–206. doi:10.1080/08990229970456. ISSN 0899-0220. PMID 10527368.
- ^ Goldreich, Daniel; Wong, Michael; Peters, Ryan M .; Kanics, Ingrid M. (06.06.2009). „Taktilní automatizovaný stimulátor pasivních prstů (TAPS)“. Žurnál vizualizovaných experimentů (28): e1374. doi:10.3791/1374. ISSN 1940-087X. PMC 2726582. PMID 19578327.
- ^ Van Boven, R. W .; Johnson, K. O. (prosinec 1994). "Mezní hmatové prostorové rozlišení u lidí: rozlišování orientace mřížky na rtu, jazyku a prstu". Neurologie. 44 (12): 2361–2366. doi:10.1212 / mn.44.12.2361. ISSN 0028-3878. PMID 7991127.
- ^ Craig, J. C .; Lyle, K. B. (únor 2001). „Srovnání hmatové prostorové citlivosti na dlani a prstu“. Vnímání a psychofyzika. 63 (2): 337–347. doi:10,3758 / bf03194474. ISSN 0031-5117. PMID 11281108.
- ^ Tremblay, François; Wong, Kim; Sanderson, Robin; Coté, Leanne (01.01.2003). "Hmatová prostorová ostrost u starších osob: hodnocení s roštovými kopulemi a vztah s manuální zručností". Somatosenzorický a motorický výzkum. 20 (2): 127–132. doi:10.1080/0899022031000105154. ISSN 0899-0220. PMID 12850821.
- ^ Bleyenheuft, Yannick; Cols, Caroline; Arnould, Carlyne; Thonnard, Jean-Louis (01.01.2006). "Změny hmatového prostorového rozlišení od 6 do 16 let související s věkem". Somatosenzorický a motorický výzkum. 23 (3–4): 83–87. doi:10.1080/08990220600816440. hdl:2078.1/10805. ISSN 0899-0220. PMID 17178543.
- ^ Peters, Ryan M .; Goldreich, Daniel (19. 12. 2013). „Hmatová prostorová ostrost v dětství: účinky věku a velikosti prstů“. PLOS ONE. 8 (12): e84650. doi:10.1371 / journal.pone.0084650. ISSN 1932-6203. PMC 3891499. PMID 24454612.
- ^ A b Peters, Ryan M .; Hackeman, Erik; Goldreich, Daniel (16. 12. 2009). „Zdrobnělé číslice rozlišují jemné detaily: velikost prstů a rozdíl pohlaví v hmatové prostorové ostrosti“. Journal of Neuroscience. 29 (50): 15756–15761. doi:10.1523 / jneurosci.3684-09.2009. PMC 3849661. PMID 20016091.
- ^ Vega-Bermudez, Francisco; Johnson, Kenneth O. (leden 2004). „Shoda kůže prstů na rukou částečně odpovídá za rozdíly v hmatové prostorové ostrosti u mladých subjektů, ale nikoli za pokles prostorové ostrosti se stárnutím“. Vnímání a psychofyzika. 66 (1): 60–67. doi:10,3758 / bf03194861. ISSN 0031-5117. PMID 15095940.
- ^ Van Boven, R. W .; Hamilton, R. H .; Kauffman, T .; Keenan, J. P .; Pascual-Leone, A. (2000-06-27). Msgstr "Hmatové prostorové rozlišení u slepých čteček Braillova písma". Neurologie. 54 (12): 2230–2236. doi:10.1212 / mn. 54.12.12.2230. ISSN 0028-3878. PMID 10881245.
- ^ Wong, Michael; Gnanakumaran, Vishi; Goldreich, Daniel (11.05.2011). „Vylepšení hmatové prostorové ostrosti ve slepotě: důkaz mechanismů závislých na zkušenostech“. Journal of Neuroscience. 31 (19): 7028–7037. doi:10.1523 / jneurosci.6461-10.2011. PMC 6703211. PMID 21562264.
- ^ Wong, Michael; Peters, Ryan M .; Goldreich, Daniel (29.05.2013). „Fyzické omezení percepčního učení: hmatová prostorová ostrost se zlepšuje tréninkem na limit stanovený velikostí prstu“. Journal of Neuroscience. 33 (22): 9345–9352. doi:10.1523 / jneurosci.0514-13.2013. PMC 6618562. PMID 23719803.
- ^ Harrar, Vanessa; Spence, Charles; Makin, Tamar R. (2014). "Topografické zobecnění hmatového vnímání". Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 40 (1): 15–23. doi:10.1037 / a0033200. PMID 23855526.