Dyskryminacja dwupunktowa

Dyskryminacja dwupunktowa

Różne obszary ciała mają pola receptywne o różnej wielkości, co daje lepszą rozdzielczość w rozróżnianiu dwupunktowym. Obszary, w tym opuszki palców, usta i język, mają bardzo wysoką rozdzielczość i dlatego są najbardziej wrażliwe. Inne obszary, takie jak przedramiona, łydki i plecy, są najmniej wrażliwe. Jest to zilustrowane jako odległość, przy której dwa punkty mogą być odczuwane jako oddzielne.

Dyskryminacja dwupunktowa ( 2PD ) to zdolność do rozpoznania, że ​​dwa znajdujące się w pobliżu przedmioty dotykające skóry to naprawdę dwa odrębne punkty, a nie jeden. Często jest testowany za pomocą dwóch ostrych punktów podczas badania neurologicznego i zakłada się, że odzwierciedla to, jak dobrze unerwiony jest obszar skóry .

W warunkach klinicznych dyskryminacja dwupunktowa jest szeroko stosowaną techniką oceny percepcji dotykowej . Opiera się na zdolności i/lub chęci pacjenta do subiektywnego zgłaszania tego, co czuje i powinno być wypełniane przy zamkniętych oczach pacjenta. Terapeuta może używać suwmiarki lub po prostu przekształcony spinacz do papieru, aby wykonać testy. Terapeuta może naprzemiennie dotykać pacjenta jednym lub dwoma punktami na badanym obszarze (np. palec, ramię, noga, palec u nogi). Pacjent proszony jest o zgłoszenie, czy wyczuł jeden czy dwa punkty. Najmniejsza odległość między dwoma punktami, która nadal skutkuje postrzeganiem dwóch różnych bodźców jest rejestrowana jako dwupunktowy próg pacjenta. Wydajność na obu kończynach można porównać pod kątem rozbieżności. Chociaż test jest nadal powszechnie stosowany klinicznie, wielu badaczy ostro go skrytykowało jako dostarczający nieważnej miary dotykowej ostrości przestrzennej, a kilka wysoko cenionych alternatywnych testów zostało zaproponowanych w celu jego zastąpienia.

Normalna i zaburzona wydajność

Obszary ciała różnią się zarówno gęstością receptorów dotykowych, jak i somatosensoryczną reprezentacją korową . Zwykle osoba powinna być w stanie rozpoznać dwa punkty oddalone od siebie o 2 do 8 mm na opuszkach palców. goleniach lub grzbiecie 30–40 mm (zakładając, że punkty znajdują się na tym samym dermatomie ). Tylna kolumna-przyśrodkowa ścieżka lemniscus jest odpowiedzialna za przenoszenie informacji obejmujących delikatny, rozróżniający dotyk. Dlatego dyskryminacja dwupunktowa może być osłabiona przez uszkodzenie tej ścieżki lub nerwu obwodowego.

Krytyka

Chociaż badanie dwupunktowe jest powszechnie stosowane klinicznie, dowody zgromadzone w wielu badaniach naukowych wskazują, że 2PD jest błędną miarą dotykowej ostrości przestrzennej. Badania naukowe wykazały, że test dwupunktowy może mieć niską czułość, nie wykrywać lub nie doceniać deficytów czuciowych, że słabo śledzi powrót funkcji po uszkodzeniu i naprawie nerwu, że ma słabą wiarygodność testu-ponownego testu i że zawodzi korelować z zatwierdzonymi miarami dotykowej ostrości przestrzennej, takimi jak dyskryminacja orientacji siatki. Testy dwupunktowe były krytykowane za uzyskiwanie bardzo zróżnicowanych wyników zarówno wśród uczestników, jak i wewnątrz nich, za poleganie na subiektywnym kryterium przyjętym przez uczestnika przy zgłaszaniu „jednego” w porównaniu do „dwóch” oraz za wyniki, które są „zbyt dobre” być prawdą”, ponieważ zmierzony dwupunktowy próg może spaść – nierealistycznie – znacznie poniżej odstępu między receptorami skóry.

Od dawna wiadomo, że dwa punkty, jeśli nie zostaną naciśnięte precyzyjnie jednocześnie, mogą wywołać rozróżnialne czasowo aktywacje nerwowe; dwa punkty można odróżnić od jednego nie dlatego, że dwa punkty są postrzegane przestrzennie, ale dlatego, że dwa punkty są postrzegane czasowo. Ponadto zapisy neurofizjologiczne wykazały, że dwa punkty wywołują inną liczbę potencjałów czynnościowych w populacji receptorów niż jeden punkt; dwa punkty można zatem odróżnić od jednego nie dlatego, że dwa punkty są faktycznie postrzegane, ale tylko dlatego, że konfiguracja dwupunktowa wytwarza inną ogólną wielkość odpowiedzi. Podsumowując, zadanie dwupunktowe może przedstawiać zarówno nieprzestrzenną wskazówkę czasową, jak i nieprzestrzenną wskazówkę wielkości. Dla spostrzegawczego uczestnika te niezamierzone wskazówki nieprzestrzenne mogą sygnalizować obecność dwóch punktów w porównaniu z jednym, nawet jeśli punkty są umieszczone bliżej siebie niż rozdzielczość przestrzenna uczestnika.

Na podstawie tych obserwacji kilku badaczy stanowczo ostrzega przed stosowaniem zadania 2PD. Wskazując na „ogromną i niewiarygodną zmienność zgłaszanych poziomów 2PD po naprawie nerwów”, autorzy jednego z artykułów „dochodzą do wniosku, że… 2PD… jako jedyny test odzyskiwania gnozy dotykowej należy poważnie zakwestionować”. Porównując progi 2PD z powrotem do funkcji u pacjentów po naprawie nerwów, inny autor stwierdza: „Wniosek, jaki należy wyciągnąć z tych danych, jest taki, że 2PD nie jest prawidłowym wskaźnikiem zdolności czuciowej leżącej u podstaw zintegrowanej funkcji ręki”. Autor książki o naprawie nerwów konkluduje, że 2PD jest „wygodną, ​​ale krytycznie wadliwą procedurą”, która „przedstawia nieprzestrzenne wskazówki, których można się nauczyć, aby poprawić wydajność bez zmian fizjologicznych”. Autorzy artykułu zatytułowanego zwięźle „Próg dwóch punktów: nie jest miarą dotykowej rozdzielczości przestrzennej” zalecają alternatywne testy, które zastąpią test 2PD. Autorzy kolejnego artykułu badawczego są zgodni i zdecydowanie zalecają, „aby klinicyści i badacze po prostu odłożyli na bok zadanie 2PD i zastąpili je takim, które zapewnia bardziej przestrzenną miarę ostrości”.

Testy alternatywne

Opracowano kilka wysoko cenionych testów dotykowych jako rygorystyczne zamienniki testu 2PD. W psychofizyce laboratoriach badawczych, od wielu lat ulubionym testem dotykowej ostrości przestrzennej jest grating Orientation Task (GOT). W GOT uczestnik próbuje rozpoznać orientację równoległych rowków wyciśniętych wzdłuż lub w poprzek czubka palca. Próg GOT to szerokość wyżłobienia, przy której uczestnik gra z określonym poziomem dokładności (np. 75% poprawności). Uważa się, że GOT zapewnia prawidłową miarę dotykowej ostrości przestrzennej i był używany w wielu badaniach naukowych, zarówno z ręcznymi, jak i automatycznymi protokołami dostarczania bodźców. Na przykład GOT był używany do mapowania ostrości przestrzennej w różnych obszarach ciała, do scharakteryzowania wpływu wieku, płci, cech skóry i ślepoty na dotykową ostrość przestrzenną oraz do śledzenia zmian w dotykowej ostrości przestrzennej, które występują podczas uczenia się percepcyjnego i rekonwalescencji po uszkodzeniu nerwu.

Chociaż jest bardzo popularny w dotykowych laboratoriach badawczych, GOT jest co prawda mniej praktyczny w zastosowaniach klinicznych, ponieważ wymaga wyspecjalizowanych, wstępnie skonstruowanych obiektów bodźców, które obejmują ustalony zakres przestrzenny, a nie pojedyncze, stale regulowane suwmiarki. Względna prostota i elastyczność testu 2PD zachęciły klinicystów do dalszego jego stosowania, pomimo uznanych wad testu. Aby zaradzić tej sytuacji, zaproponowano dwupunktową dyskryminację orientacji (2POD) jako test, który łączy wygodę 2PD z ważnością GOT. W zadaniu 2POD pacjent próbuje rozpoznać orientację (np. wzdłuż lub w poprzek palca) utworzoną przez dwa ostre punkty styku na skórze; próg 2POD to odległość między punktami, w których uczestnik wykonuje z określonym poziomem dokładności (np. 75% poprawności).

Jak wyjaśniono powyżej, ważność zadania 2PD została zakwestionowana, ponieważ pozwala uczestnikowi polegać na wskazówkach nieprzestrzennych. Natomiast zadania GOT i 2POD są uważane za dające ważne pomiary dotykowej ostrości przestrzennej, ponieważ w celu wykonania tych zadań uczestnik musi rozpoznać przestrzenną modulację wyładowań nerwowych znajdujących się pod spodem receptorów skóry i nie może polegać na wskazówkach nieprzestrzennych . Poniższy rysunek, z badania, w którym oceniano zarówno 2PD, jak i 2POD na czubku palca, podstawie palca, dłoni i przedramieniu, pokazuje, że 2PD jest zanieczyszczone przez sygnały nieprzestrzenne, podczas gdy 2POD zapewnia niezanieczyszczoną miarę dotykowej ostrości przestrzennej.

Tradycyjna dyskryminacja dwupunktowa (2PD) w porównaniu z 2-punktową dyskryminacją orientacyjną (2POD)
Tong i in. (2013) przetestowali 24 neurologicznie zdrowych uczestników w czterech miejscach skóry, stosując zarówno dyskryminację dwupunktową (2PD), jak i dyskryminację dwupunktową orientacyjną (2POD). Wszyscy uczestnicy zostali przetestowani w obu zadaniach, używając tych samych suwmiarki z cienką końcówką i obiektywnego wymuszonego wyboru w dwóch przedziałach . Kolejność testów była zrównoważona wśród uczestników. Przedstawiono średni stosunek prawidłowych proporcji do odstępów końcówek zacisków dla (A) 2PD i (B) 2POD. Należy zauważyć, że wydajność 2PD (A) jest znacznie powyżej szansy nawet przy zerowej separacji mm, co stwierdzono również w poprzednich badaniach; wskazuje to, że 2PD nie jest prawidłową miarą dotykowej ostrości przestrzennej. W przeciwieństwie do tego, wydajność 2POD (B) spada do poziomu przypadku (50% poprawności), gdy separacja zbliża się do zera mm, co jest wymagane dla ważnej miary ostrości przestrzennej. Na podstawie tych wyników autorzy zalecają klinicystom odrzucenie zadania 2PD i zastąpienie go 2POD.