Was ist der Frequenzbereich der elektrotaktilen Stimulation?

Ich habe versucht herauszufinden, was der (menschliche) elektrotaktile Frequenzbereich ist. Da dies eine viel experimentellere Methode (und unangenehmer ) ist als die traditionelle vibrotaktile Methode, ist die Forschung begrenzter.

Für vibrotatctile konnte ich zB in Sonar und Paik (2016) finden

Die für die vibrotaktile Empfindung verantwortlichen Mechanorezeptoren sind die schnell adaptierenden (RA) und Pacinischen Körperchen (PC)-Rezeptoren mit wahrnehmbaren Frequenzen im Bereich von 3 bis 100 bzw. 100 bis 400 Hz (Choi und Kuchenbecker, 2013).

Tatsächlich scheint das einen Tippfehler oder ein falsches Zitat des von ihnen zitierten Papiers zu enthalten, das den PC auf 10-500 Hz bringt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Jedenfalls konnte ich für elektrotaktil nur das finden, was einige Forscher in einigen ihrer Geräte verwendet haben, z . B. Okpara et al., 2007 :

Basierend auf unseren früheren unveröffentlichten Arbeiten wurden die vier Frequenzstufen auf 100, 35, 15 und 10 Hz eingestellt.

Das deutet auf einen unteren Bereich von vielleicht nur 10-100 Hz hin. Aber ist das die gesamte Reichweite, die durch elektrotaktile Stimulation gefühlt werden kann?

Mir wurde vorgeschlagen, dass es genau dasselbe sein könnte wie für Vibrotaktil, aber eine Reihe von Folien , die verschiedene Methoden vergleichen, sagt über Elektrotaktil:

Stimulieren Sie Rezeptoren und Nervenenden mit elektrischer Ladung, die durch die Haut geht

Da es Hinweise gibt, dass es den Rezeptor (teilweise) umgehen könnte, können die Ergebnisse möglicherweise unterschiedlich sein.

Was ist der Frequenzbereich der elektrotaktilen Stimulation?

Antworten (1)

Kurze Antwort Die
Reizfrequenz spielt für die elektrische neurale Stimulation keine große Rolle.

Hintergrund
Die Frequenz der elektrischen Stimulation muss nicht in derselben Größenordnung liegen wie der physiologische Stimulus, der normalerweise auf einen taktilen Hautrezeptor auftrifft. Dies liegt daran, dass der normale Stimulationsweg umgangen wird und die Axone direkt aktiviert werden können (Kajimoto et al ., 1999) . Im Gegensatz dazu beinhaltet die physiologische taktile Stimulation typischerweise die Deformation einer spezialisierten dendritischen Region eines Mechanorezeptors (Abb. 1). Die Wirksamkeit der Mechanorezeption hängt stark von den physikalischen Eigenschaften der dendritischen sensorischen Region in Bezug auf die Reaktionsfähigkeit auf verschiedene Reize ab, einschließlich der Frequenzselektivität, wie Sie in Ihrer Antwort schön veranschaulichen. Für elektrische Reize werden alle dendritischen mechaorezeptiven Selektivitäten einfach umgangen und so ziemlichjeder elektrische Reiz reicht aus.

Ein Beispiel: Ein einziger Gleichspannungsstoß aus einer 9-Volt-Batterie löst ein deutliches Tastgefühl auf der Zunge aus. Das BrainPort -Gerät, ein sensorisches Substitutionsgerät, das darauf abzielt, blinden Patienten visuelle Funktionen zu bieten, beruht auf der elektrischen Stimulation der Zunge, um dem Benutzer taktile Bilder des Sichtfelds zu liefern, die von einer am Kopf montierten Kamera aufgezeichnet wurden. Der BrainPort verwendet eine Pulsfrequenz von 200 Hz, die die Zunge eindeutig elektrisch stimuliert (Danilov et al ., 2007) . Ob Sie also einen einzelnen Ruck oder eine kontinuierliche Impulsfolge von 200 Hz liefern, spielt für die Wahrnehmung keine Rolle, zumindest soweit ich weiß.

Referenzen
- Danilov et al ., J. Vestib Res (2007); 17 (2–3): 119–30
Kajimoto et al ., ICAT 1999
Fig. 1. Hautrezeptoren. Quelle: Lumen .

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