Neurophysiological study of width discrimination in humans

Abstract

Tactile width discrimination processing has been extensively studied in rodents and has demonstrated multiple relevant basic mechanisms. Despite this relevance, the number of studies of width discrimination in humans has been scarce. During the present dissertation, neurophysiological correlates of width discrimination were analyzed through electroencephalography recordings in participants performing a width discrimination task in active or passive modes. Analysis of power in the delta, theta, alpha, beta, and gamma frequency bands revealed differences in the power for different frequency bands and electrodes recorded. Active width discrimination processing was characterized by an increase in the power of delta, theta and gamma frequency bands in electrodes F3 and F4, and an increase in power in the gamma frequency band in T4. Passive tactile width processing was characterized by an increase in the power of delta in electrodes Fp1 and T4, and an increase in gamma frequency band in Tp10. Altogether these results suggest that active and passive tactile width discrimination processing are characterized by an asymmetrical network involving prefrontal, frontal and temporal electrodes, in delta, theta, and gamma frequency bands.

O estudo do processamento tátil de distâncias encontra-se bastante desenvolvido em roedores, tendo sido útil para a demonstração de múltiplos mecanismos básicos relevantes. Apesar desta relevância, o estudo da discriminação de distâncias em humanos é ainda bastante reduzido. Durante a presente dissertação foram analisados os correlatos neurofisiológicos, através do registo de eletroencefalografia, em participantes que realizavam uma tarefa de discriminação de distância em modo ativo ou passivo. A análise da potência das bandas de frequências delta, teta, alfa, beta e gama revelou diferenças na potência do sinal para diferentes bandas de frequências e elétrodos. O processamento ativo era caracterizado por um aumento da potência nas bandas de frequências delta, teta e gama nos elétrodos F3, F4; e um aumento da atividade na banda de frequência gama no elétrodo T4. O processamento passivo era caracterizado por um aumento da potência de delta nos elétrodos Fp1 e T4 e um aumento da potência de gama em Tp10. No seu conjunto, estes resultados sugerem que o processamento ativo e passivo da distância são caraterizados por uma rede assimétrica envolvendo elétrodos pré-frontais, frontais e temporais nas bandas de frequência delta, teta e gama.