前臂间的触觉掩蔽测试

本心理物理学实验的总体目标是展示触摸一个位置如何影响对另一位置触觉的感知。这种远距离触觉掩蔽技术可为感知领域研究做出重要贡献。例如，它可以帮助我们了解大脑如何表征身体表面。

该技术的一个优点是具有非侵入性，而且尽管它是一种感知测量方法，却能为我们提供有关大脑神经连接方式的信息。今天将由 Sarah 演示该技术。她是本实验室的研究生，目前展示的技术是她硕士论文的一部分内容。

首先准备本实验中将使用的手触检测刺激系统。使用直径为1.7英寸、厚度为0.30英寸的触觉刺激器，以250赫兹振动频率传递持续100毫秒的触觉刺激。同时使用一块64位立体声声卡来控制触觉刺激的传递。

为此，首先将立体声音频放大器连接到声卡，以驱动触觉刺激器（tactor）作为扬声器使用。接着，将触觉刺激器连接至放大器的一个输出端口，例如左声道扬声器输出。然后，将第二通道连接至一个扬声器，以提供听觉信号。

在控制实验的计算机代码中，生成用于振动触觉刺激器的波形，以及用于听觉信号的另一波形。将这两个波形分别存入一个二维数组中。使用带有机械底座固定装置的绑带将触觉刺激器固定，以便将其放置在受试者身上。

对于掩蔽刺激，使用直径为4厘米的电动手持振动器，低档设置时振动频率为83赫兹。根据需要测试掩蔽效应的区域，选择刺激施加的部位。触觉检测刺激系统准备就绪后，将计算机及其他实验设备放置在桌面上，并在桌前为实验者准备一把椅子。

然后，在桌子上设置一个位置，供参与者放置左臂，以便施加触觉刺激，并在桌子右侧放置一把椅子。同时在椅子旁边放置一个臂托架，供参与者支撑右肘。在桌面上添加软垫，并配备臂托以提高舒适度。

接下来，将扬声器放置在机械隔离的表面上。将连接到计算机鼠标左右按键的脚踏板进行布置，使受试者的双脚可以舒适地放置在脚踏板上。务必列出各个实验条件的运行顺序，并在实验过程中使用此列表确定每个区块中掩蔽刺激应保持的位置。

将试验次数输入计算机程序代码，并确保每个区块不超过10分钟，以维持受试者的注意力。编写一个双选强制选择触觉检测任务程序，其中刺激强度通过贝叶斯自适应心理物理阶梯式心理测量法进行控制。在每次试验中，呈现两个持续1秒钟的时间间隔，由三声蜂鸣提示标记，触觉刺激出现在其中一个时间间隔的中间。

让受试者通过脚踏板指出刺激出现在哪个时间间隔。计算机会将该反应判定为正确或错误，自适应阶梯程序则相应地选择下一个呈现的刺激值。由此确定受试者在测试部位感知振动的阈值。

实验前，须从参与者处获得书面知情同意。然后，让其坐在椅子上，双脚自然放置于反应脚踏板上，并向其说明实验流程。测量并记录参与者左前臂背侧的长度。

然后，将绑带固定，使刺激器位于肘关节内侧与腕横纹之间前臂的中点位置。用弹力绷带在前臂上松散地缠绕数圈，以固定刺激器。现在，指导受试者将右肘放在臂托上，左臂自然放置在桌面上。

然后，蒙住受试者的眼睛，防止其看到刺激或掩蔽位置，并指示其在整个实验过程中直视前方。首先进行20次无掩蔽刺激的练习试验，以使受试者熟悉触觉检测任务，并适应刺激。练习结束后，在每个正式实验区块开始前，首先确保手臂和掩蔽刺激处于正确位置。

以随机且交叉平衡的顺序运行各条件组。对于每个条件，参考之前列出的条件清单，并在运行每个条件后将其划去。在每组数据采集试验过程中，务必始终持握掩蔽刺激物，并保持大致恒定的压力。

运行实验程序，按照先前选定的试验次数进行，并在每个短试验区块后安排两分钟的休息时间。完成一个给定的试验区块后，选择下一个掩蔽刺激的位置，再次运行程序，并重复此过程直至所有试验完成。在本图中，灵敏度阈值随掩蔽刺激位置的变化而绘制。

当对对侧手臂施加振动触觉掩蔽刺激时，前臂的触觉敏感性显著降低，表明前臂之间存在对侧掩蔽效应。这些数据表明，姿势也会影响掩蔽效果的有效性。当双臂相互接触时，掩蔽效应明显强于双臂平行放置时。

一旦掌握，若操作得当，该技术可在大约半小时内完成。尽管为获得统计学有效性，至少需要在十名参与者身上重复实验。在尝试此操作时，重要的是要记住保持掩蔽位点的压力，并使参与者的注意力始终集中在固定位置，通常为正前方。

在完成该操作步骤后，可进行多种变异实验，以回答其他问题，例如这些效应对掩蔽刺激特性的依赖性。该技术建立后，为触觉研究领域的研究人员开辟了道路，使其能够探索这一现象是否不仅适用于触觉感知，还可能扩展到痛觉。观看本视频后，您应能够充分理解如何测试远端触觉刺激对特定部位触觉感知的影响。