Résolution tactile : mécanismes neuraux périphériques sous-jacents à la capacité humaine de déterminer les positions des objets en contact avec le bout des doigts

Nous avons mesuré la capacité des humains à discriminer les positions d'objets sphériques en contact passif avec le bout des doigts. Le seuil de discrimination était en moyenne de 0,55 mm pour une sphère modérément courbée (rayon de 5,80 mm) et a diminué à 0,38 mm pour une sphère plus courbée (rayon de 1,92 mm) ; étant donné que la densité des récepteurs est d'environ 1 par mm2, ces valeurs sont considérablement inférieures à celles prédites par le théorème d'échantillonnage (appelé hyperacuité). Pour élucider les mécanismes neuronaux sous-jacents, les réponses aux mêmes sphères et des séquences aléatoires de stimuli ont été enregistrées à partir de récepteurs afférents Merkel (SAI) et afférents Meissner (RA) chez des singes anesthésiés. Pour plusieurs applications de stimuli identiques, les coefficients de variation des réponses étaient d'environ 3 %. Les profils de réponses dans la population SAI étaient en forme de "colline". Un changement de position du stimulus sur la peau entraînait un déplacement correspondant du profil, évident sur l'ensemble du profil pour la sphère plus courbée mais seulement sur les bords pour la sphère moins courbée. Le déplacement des profils de réponse, par rapport aux écarts types, augmentait à mesure que le changement de position augmentait, et était plus fiable pour la sphère plus courbée. Les réponses ont été mesurées sur quatre intervalles de temps : 0,2, 0,3, 0,5 et 1,0 seconde. Bien que les réponses aient augmenté avec le temps d'intégration, les écarts types ont également augmenté, de sorte que les rapports signal/bruit ou la résolution dans la population SAI étaient à peu près les mêmes à 0,2 seconde qu'à 1,0 seconde. Seules la moitié des RAs ont réagi ; les réponses étaient faibles, mais indiquaient des informations fiables sur la position du stimulus.