人体振动感知阈值与触觉空间敏锐度的测量

本心理物理学实验的主要目标是确定触觉空间敏锐度中振动检测的阈值。该方法有助于我们通过生理学手段探讨感觉医学中一些非常有趣的问题，特别是关于触觉的问题。该方法的主要优势在于，我们可以获得个体机械感觉特征的定量信息，这些信息既可用于临床诊断，也可用于基础研究。

我们首先在一项双生子研究中应用了该方法，以检验人类的触觉特征是否具有遗传性。由于该操作流程以及我们所采用的适应性方法较为复杂，因此对该方法进行可视化演示至关重要。首先将一块40 cm × 80 cm的光滑表面板放置于桌面上，开始组装设备的各个组件。

然后，将一根黄铜条放置在该板上。接着，准备好控制器单元。接下来，将反应盒和监测装置连接到数据采集系统。

然后，将定制的刺激探头拧到压电驱动器的移动部件上。最后，将带有探头的压电驱动器安装到平衡黄铜杆上。首先，将受试者带入一个安静的房间，并让他们坐在设备附近。

向受试者说明测试流程，并让其签署书面知情同意书。然后，将受试者手臂放置于测试板上，并用医用橡皮泥垫固定小指，以减少移动。接着，将黄铜棒放置于测试板上，并使用水平仪将探头水平置于受试手小指指甲床下方的位置。

避免皮肤接触圆形扁平探头的边缘。测试开始前，通过调整振幅，提供易于感知和较难感知的振动刺激，确保受试者理解测试过程。随后，运行采用双选强制选择法结合上下自适应方法的脚本，开始测试。

每次试验中，在两个时间间隔之一随机施加振动刺激，这两个时间间隔在受试者前方的屏幕上以数字“1”或“2”进行视觉提示。要求受试者通过按压反应盒上的数字“1”或“2”来判断振动刺激出现在第一个还是第二个时间间隔。如果受试者无法确定刺激呈现的时间，应要求其进行猜测作答。

总共完成六到九次试验，并在同一振幅水平下至少连续重复六次相同的振动刺激。如果所有反应均正确，则降低后续试验系列的刺激强度水平。根据自适应方法的判定规则，若受试者在某次试验系列中出现错误，则应在相同刺激强度下为其增加试验次数。

如果刺激在至少五次试验中被正确识别，且错误识别少于两次，则降低刺激强度。如果受试者在一次试验序列中出现两次错误反应，或错误反应超过一次且正确反应少于五次，则增加刺激强度。将刺激强度变化的方向记录为反转点。

根据反转点的序号调整刺激强度。例如，在第三次反转点之前，每次调整四个强度等级；在第三次反转点时，每次调整两个强度等级。

否则，每次调整一个等级。当受试者完成总共八次反转后，结束测试。最后，取最后六次反转时刺激振幅值的中位数，计算振动检测阈值（VDT）。

首先，在温度为 20 至 30 摄氏度的安静房间内说明任务指导。接着，使用遮光眼罩遮蔽受试者的眼睛。将受试者的优势手放置在桌面上，手掌朝上。

每次试验中，将触觉敏锐度立方体（TAC）以两种光栅方向之一接触手指指腹，光栅方向与手指长轴垂直或平行。将TAC的光栅接触手指指腹持续两秒钟，使立方体的全部重量作用于手指。

然后，要求受试者在立方体从其手指移除前判断对齐光栅的方向。起始时使用最大的光栅，即6.0毫米，并在受试者连续两次正确识别方向后，减小光栅宽度。接着测试下一个更小的宽度，并按照递进规则继续测试，直到受试者出现一次错误反应为止。

然后，将此光栅宽度记录为一个反转点。再次逐步增加光栅宽度，直至能够正确辨别两个方向的宽度为止。最后，在完成13次反转后结束测试，并通过计算最后10次反转光栅宽度的中位数，得出触觉光栅方向辨别阈值。

此处展示了一次典型的测试过程，用于测定 125 Hz 频率下的振动觉检测阈值。刺激强度的降低需要至少连续六次正确的反应。此外，刺激强度变化方向的改变标志着试验序列轨迹中的一个反转点，且需要至少两次错误反应。

当反转次数少于三次时，刺激强度以四个等级为步长进行调整，第三次反转后改为两个等级，最后以一个等级的步长确定阈值。在触觉立方体实验中，每次试验包含垂直和水平两次刺激，阈值为1.6毫米，即最后10个反转点光栅宽度的中位数。一旦掌握，若操作得当，该技术可在约30分钟内完成。

观看本视频后，您将能够充分了解如何测量人类的振动觉检测阈值以及触觉敏锐度。