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Muscle Vibration-Induced Illusions: Review of Contributing Factors, Taxonomy of Illusions and User’s Guide #14

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[REVIEW]

Author

Taylor, Mitchell W., Janet L. Taylor, and Tatjana Seizova-Cajic. 2017. “Muscle Vibration-Induced Illusions: Review of Contributing Factors, Taxonomy of Illusions and User’s Guide.” Multisensory Research 30 (1): 25–63.

2.2.1 Contracted versus Non-Contracted

voluntary contractions ⇒ 錯覚を弱めてしまう γニューロンが活動し,長さの変化を感じられなくなってしまう (Isometric contraction になってしまう)

つまり,γニューロンが事前に準備されていない (α-γ 共活動をしていない) 際の筋紡錘からの信号が筋長の変化になる.

2.2.2 Shortening Versus Lengthening

意識的な運動だと錯覚を弱めてしまう (刺激部位の) ので,受動的な運動 (Passive movements) を考える.

収縮 (shortening)

遅かったら,振動によって弛緩に打ち勝ち,筋紡錘を発火させ続けられるかもしれないが,早すぎると,筋紡錘を発火させられない.⇒ 収縮とは組み合わせが悪い

伸張 (Lengthening)

ゆっくり伸張すると,逆に錯覚が早くなる (早く動いているように感じる),ただ筋紡錘の発火頻度がサチってしまうと振動の効果がなくなってしまう. (全力で動かしてしまうと駄目で,それとない感じがたぶんいい)

Cordo et al. 2005 を参照 shortening は錯覚を弱めるか,反転させてしまう. また関節受容器 (や,皮膚変形) が反応してしまい,関節運動自体が邪魔になる可能性がある(shortening にしろ,lengthening にしろ)

γニューロンが働いている時は,一応筋紡錘は変化に敏感 (Sittig et al., 1987) になっていて,活動を増加させることができる (Inglis and Frank, 1990, Inglis et al., 1991, Sittig et al., 1987)

(自分の考え) Isometric Contraction は生起を妨げるかもしれないが,実際に動かしている分には大丈夫なのではないだろうか

2.2.3 Muscle Conditioning

Gooey et al., 2000 より Voluntary muscle contraction の後の筋の状態が異なる (muscle conditioning) 力を入れてる方向の変化に敏感になる (動的γニューロン?)

Vibrate Biceps Brachii at Middle Length After Contraction at a Short Length.

例えば,反対の腕で抑えながら,肘を屈曲させるように力を入れる. その後,肘の角度が 90°になるような passive movement (elbow extension)と Biceps への振動を組み合わせると,elbow extension が早く感じられる (enhanced)

Vibrate Biceps Brachii at Middle Length After Contraction at a Long Length.

逆に,extension しようと頑張って Isometric contraction した後に,同じことをすると,extension のスピードが遅く感じられる

2.2.4 Muscle Fatigue

疲れた筋でウェイトを保持している時に錯覚が遅くなってしまう. (Frima et al., 2003, MacCloskey, 1973) ⇒ 行使できる力が落ちているので,より強い収縮が必要になる

Regueme et al. 2007 によると 筋肉痛 (soreness, pain) の時には, 80-100Hz による錯覚は遅くなったが,40Hz の振動に対しては,錯覚が早くなった.

3 Global Factors (Context)

Blanchard et al., 2013, Lackner 1988, Roll et al., 1991: 錯覚のコンテキストによる変化

3.1.1 Antagonistic Muscles

拮抗筋に同時に周波数が同じ刺激をすると,錯覚はおきなくなる (Gilhodes et al., 1986) 周波数が異なると,高い周波数の方の筋が伸びる錯覚になる (Calvin-Figuiere et al., 1999, Roll and Vedel, 1982 こんなこと書いてあったっけ...)

逆に,交互に刺激すると錯覚が早くなる (Roll and Vedel 1982) ⇒ aftereffect が功を奏しているのだろう (自分もそう思う)

一方で,Longo et al., 2009 は前腕が shrinkage (telescoping) (たぶん,細くなる感じだと思う) が起こったことを報告している. (これは自分の体験したことがあって,腕が伸びる感じがするときもある)

3.1.2 Non-Antagonistic Muscles

ベクトル和がとれるという話 (Bergenheim et al., 2000, Roll et al., 2009)

3.2 Visual Input

視覚情報は基本邪魔,だけど,運動に注意を向けながら 指 (Lackner and Taublieb, 1984) 手 (Gagura et al., 2007), arm (Seizova-Cajic and Azzi 1984) を見て振動提示をすると,完全に錯覚が生起しなくなるわけではない.

鏡の話で,振動提示する腕を隠して,鏡によって腕を視認する.錯覚と同じ方向に反対側の腕を動かす (鏡の映像も動く) と増強,反対側だと減衰させる (Tsuge et al., 2012).

逆に動いている映像を見れば,「動いている」という証拠になる. 錯覚を変調できる.(Blanchard et al., 2013)

Lackner and Taublieb, 1984 指だけ見せて,他の部分は隠す.そこで刺激をすると,(肘かな?) 視覚と自己受容感覚が乖離する.動かしているのは感じるんだけど,動いていない状態は見ている.相対的な動きを認識できないから?

自分の考え: これは何となくわかって,実際に,手以外の部分を隠すと急に距離感がつかめなくなる.

3.3 Tactile Input

Rabin and Gordon, 2004: テーブルに触ると,錯覚が弱まっちゃうけど,テーブルが動くことを体験していると,触った際にその動きとともに錯覚を感じられる.

3.4 Cognitive Factors: Learning, Attention and Imagery

他のことに集中していると aftereffect が減衰してしまった (Seizova-Cajic and Azzic, 2010) ⇒ 視覚と自己受容感覚のクロスモーダル 錯覚には慣れが必要. (experienced と inexperienced とで感覚がことなる (まず気づきくい) )

Thyrion and Roll 2009: 運動のイメージが錯覚に影響を与える.(方向を変えることもできてしまう)

4 Taxonomy of Vibration-Induced Illusions

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4.1 Illusions of Movement vs Illusions of Displacement

Movement と Position は分けられないで使われることが多い. ただ,錯覚においてはそこが分離することもある. 例えば,過伸展は位置と運動の乖離の例ともとらえられる.また Biguer et al., 1988 によると,視覚 (首への振動で光の点が移動する錯覚) でも運動と,位置が乖離する例が挙げられている.(ただ,これは環境が少し特殊) これは,Ia と II 群線維の特性の違いによるものという可能性がある. (Physiological 的に)

4.1.1 Significance of This Distinction

"Match-the-percept-using-your-other-arm"-type instructions がよくつかわれる,運動と位置の錯覚を評価できる方法 ⇒ それぞれを別々に見たいばあいは,もう少し詳しくする必要がある.. Example tasks focusing on the illusion ofmovementinclude reporting its speed, direction and duration (e.g., Bigueretal., 1988; McCloskey, 1973; Seizova-Cajic and Azzi, 2010). Measures of illu-sorydisplacementinclude position matching and pointing (e.g., McCloskey,1973).

4.2 Proprioceptive Illusions vs Illusions in Other Sensory Modalities

視覚:物体(target)運動の錯覚を引き起こす (dark background) Biguer et al., 1988, Lackner and Levine, 1979, Seizova-Cajic and Sachetler, 2008; Seizova-Cajic et al, 2006, Taylor and McCloskey, 1991) これは,head orientation と 視点 (gaze) の関係によるもの.(面白いのは,この現象において頭の動きそのものは知覚される必要がない) ⇒ ViBaR の錯覚も腕の錯覚を感じずとも棒が動いている錯覚は生起し得る (?これは不確かで分からない)

音においても同じようなことが起こる Leward et al., 1999

4.2.1 Significance of This Distinction

振動で Proprioception が姿勢だけじゃなくて,他のモダリティへの関与していることが分かるね

4.3 Self- vs Object-Related Illusions

Naito et al., 2002: 錯覚の伝搬 (手を合わせて,錯覚を起こすと反対側の手にも伝搬する) Self-related illusion (Lackner, 1988 に代表されるもの) (second-order illusion) Object-related illusion: 例えば,光る点の運動の錯覚 (Biguer et al., 1988) 身体の運動ではなく,"物"の運動の錯覚, ドアが動いているのを"触る", 音が動くのを"聞く", 純粋な自己受容感覚ではなくて,あるモダリティに起こる. ⇒ ViBaR は棒が動く (Touch と Proprioception の混合?)

Touch Perception のやつが引用されていないの残念 ( Haggard, P の 2005)

4.3.1 Significance of This Distinction

身体とか,オブジェクトが変調されうる

4.4 Simple (First-Order) vs Complex (Second-Order) Illusions

4.4.1. First-Order Illusions

シンプルな,肢の位置や運動の錯覚

4.4.2. Second-Order Illusions

身体の変形の錯覚とか,錯覚の伝搬とか オブジェクトの錯覚とか

4.4.3. Relationship Between First- and Second-Order Illusions

First があっての Second,つまり,First が起こるという前提でそのうえで何が起こるかという考え方. (光の運動の錯覚然り)

User's Guide

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