Gesundheit

Wie textur täuscht der sich bewegende finger

Die wahrgenommene Geschwindigkeit der Oberfläche, das über der Haut hängt von der textur, mit einigen Texturen täuschen uns zu denken, dass ein Objekt sich schneller bewegen, als es ist, laut einer Studie veröffentlicht August 27 in der open-access-Zeitschrift PLOS Biology , die von Sliman Bensmaia von der Universität Chicago, und Kollegen. Die Forscher erkunden die Grundlage für das taktile illusion und zeigen, dass Struktur-abhängigen Geschwindigkeit Wahrnehmung wird bestimmt durch die Reaktionen einer bestimmten Art der Nervenfaser in der Haut.

Wenn wir die Objekte zu Bearbeiten, erwerben wir Informationen über Ihre Eigenschaften, einschließlich der Form und textur, die durch den Tastsinn. Aber Bewegung ist ein wesentlicher Bestandteil des täglichen taktile Erfahrung, und die meisten manuellen Interaktionen beinhalten, die eine relative Bewegung zwischen der Haut und der Objekte. Allerdings ist sehr wenig darüber bekannt, wie Bewegung dargestellt ist in den Antworten der taktilen Nervenfasern; viel der Forschung über die neuronalen Grundlagen des taktilen Bewegung, Wahrnehmung konzentriert sich auf wie Richtung kodiert ist, aber weniger ist darüber bekannt, wie die Geschwindigkeit ist. Und während die gefühlte Geschwindigkeit hat sich gezeigt, abhängig von Oberflächenstruktur, die früheren Studien verwendet, nur grobe Texturen, die sind leichter zu erkennen und zu verfolgen sind als feine lieben.

Um diese Lücke zu füllen, Bensmaia und Kollegen Messen die Fähigkeit der Augen das menschliche Beobachter zu melden, die Geschwindigkeit, der Natürliche Texturen (einschließlich Cord, stretch-denim, nylon und faux Krokodil-Haut), die umfassen den Bereich der taktilen Erfahrung, gescannt über die Haut. In parallelen Experimenten, die Sie aufgezeichnet, von der Haut Nervenfasern und Nervenzellen in einer Hirnregion, bekannt als somatosensorischen Kortex von Affen ausgesetzt, um die gleichen Texturen gescannt mit verschiedenen Geschwindigkeiten.

Die Autoren fanden, dass die Wahrnehmung der Geschwindigkeit ist stark beeinflusst von der textur: je mehr die textur erzeugt Vibrationen in der Haut, desto schneller ist die Oberfläche fühlte sich zu bewegen. Die Stärke der textur Vibrationen können auch Vorhersagen, wie leicht es ist zu erkennen, änderungen in der Geschwindigkeit. Die Antworten einer bestimmten Klasse von Nervenfasern — Vater-Pacini-korpuskel-assoziiert (PC) Nervenfasern -, die außerordentlich empfindlich auf Haut Vibrationen, Konto für sowohl die textur-abhängige Effekte auf die Geschwindigkeit der Wahrnehmung (systematische Verzerrung und Empfindlichkeit). In der Großhirnrinde, etwa die Hälfte der Neuronen aufweisen speed-abhängigen Antworten, und diese subpopulation erhält starken input von PC-Fasern. Laut den Autoren, die Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf den Einfluss der textur auf die wahrgenommene taktile Geschwindigkeit, und die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen.

In einem begleitenden Primer, Mathew Diamond, wer war nicht beteiligt an der Studie, weist darauf hin, dass es möglicherweise eine Methode, die in der scheinbaren Wahnsinn diese potenziell betrügerische system für die Codierung taktile Geschwindigkeit: „Obwohl die Unsicherheit auf den ersten Blick scheint zu reflektieren, nicht-Optimalität in der sensorischen Verarbeitung, es ist tatsächlich eine Folge der effizienten Codierung Mechanismen, nutzen Vorwissen über Objekte, die berührt werden.“ Die Haut muss erkennen viele mehr-feature „Maße“ der Dinge, die wir berühren (Rauheit, Temperatur, Weichheit, Klebrigkeit, Feuchtigkeit, etc.) als die Kanäle, über die diese Informationen verschlüsselt; einige Interferenzen zwischen features, wie das studierte hier zwischen Geschwindigkeit und Struktur sind unvermeidlich und eine Chance.

Finanzierung: Diese Arbeit wurde unterstützt durch das National Institute of Neurological Disorders and Stroke NS101325 (SJB) und Fonds Specials de Recherche (BPD). Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerhebung und-Analyse, Entscheidung zur Veröffentlichung oder Vorbereitung des Manuskripts.