การแยกแยะสัมผัสคือความสามารถในการแยกแยะข้อมูลผ่านประสาทสัมผัสระบบรับความรู้สึกทางกายเป็นเส้นทางของระบบประสาทที่รับผิดชอบความสามารถในการอยู่รอดที่จำเป็นนี้ซึ่งใช้ในการปรับตัว^{[ 1 ]}การแยกแยะสัมผัสมีหลายประเภท หนึ่งในประเภทที่รู้จักกันดีและมีการวิจัยมากที่สุดคือการแยกแยะสองจุดซึ่งเป็นความสามารถในการแยกแยะระหว่างสิ่งเร้าสัมผัสสองอย่างที่แตกต่างกันซึ่งอยู่ใกล้กัน^{[ 2 ]}การแยกแยะประเภทอื่น ๆ เช่นการรับรู้ลายมือและการแยกแยะเชิงพื้นที่ก็มีอยู่เช่นกัน แต่ไม่ได้มีการวิจัยอย่างกว้างขวาง^{[ 3 ]} การแยกแยะสัมผัสเป็นสิ่งที่อาจมีความแข็งแกร่งหรืออ่อนแอแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล และภาวะสำคัญสองประการ ได้แก่อาการปวดเรื้อรังและการตาบอดสามารถส่งผลกระทบอย่างมาก การตาบอดจะเพิ่มความสามารถในการแยกแยะสัมผัส ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับงานต่างๆ เช่น การอ่านอักษรเบรลล์ [ ^{4 ] ใน}ทางตรงกันข้าม ภาวะปวดเรื้อรัง เช่นโรคข้ออักเสบจะลดความสามารถในการแยกแยะสัมผัสของบุคคลลง^{[ 5 ]}การประยุกต์ใช้ที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการแยกแยะสัมผัสคือในอวัยวะเทียมและหุ่นยนต์รุ่นใหม่ที่พยายามเลียนแบบความสามารถของมือมนุษย์ ในกรณีนี้เซ็นเซอร์สัมผัสทำงานคล้ายกับตัวรับกลไกในมือมนุษย์เพื่อแยกแยะสิ่งเร้าสัมผัส^{[ 6 ]}

ระบบรับความรู้สึกทางกายประกอบด้วยความรู้สึกหลายประเภทจากร่างกาย ซึ่งรวมถึงแสง สัมผัส ความเจ็บปวด ความดัน อุณหภูมิ และความรู้สึกเกี่ยวกับข้อต่อ/กล้ามเนื้อ^{[ 7 ]}แต่ละอย่างเหล่านี้ถูกจัดประเภทออกเป็นสามส่วนที่แตกต่างกัน ได้แก่ การสัมผัสที่แยกแยะได้ ความเจ็บปวดและอุณหภูมิ และการรับรู้ตำแหน่งของร่างกายการสัมผัสที่แยกแยะได้รวมถึงการสัมผัส ความดัน ความสามารถในการรับรู้การสั่นสะเทือน ฯลฯ ความเจ็บปวดและอุณหภูมิรวมถึงการรับรู้ความเจ็บปวด/ปริมาณความเจ็บปวดและความรุนแรงของอุณหภูมิ หมวดหมู่ความรู้สึกความเจ็บปวดและอุณหภูมิยังรวมถึงอาการคันและจั๊กจี้ การรับรู้ตำแหน่งของร่างกายรวมถึงตัวรับสำหรับทุกสิ่งที่เกิดขึ้นใต้ผิวหนัง ซึ่งรวมถึงความรู้สึกบนกล้ามเนื้อ ข้อต่อ และเอ็นต่างๆ แต่ละหมวดหมู่ทั้งสามนี้มีเส้นทางและตัวรับประเภทของตนเอง เส้นทางเหล่านี้กำหนดเป้าหมายไป ที่สมอง ส่วนซีรีเบลลัมส่วนนี้ของสมองจะติดตามสิ่งที่กล้ามเนื้อกำลังทำอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นความเสียหายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นกับบริเวณนี้อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสาทสัมผัสของบุคคล^{[ 8 ]}

ภายในเส้นทางรับความรู้สึกทางกายแต่ละเส้นทางจะมีเซลล์ประสาทอยู่ 3 ประเภท ได้แก่เซลล์ประสาทแบบซูโดอูนิ โพ ลาร์ เซลล์ประสาทรับความรู้สึก ทุติย ภูมิ และเซลล์ประสาทรับความรู้สึกตติยภูมิ นอกจากนี้ยังมีตัวรับที่ปรับตัวช้า ซึ่งหมายถึงตัวรับที่รับรู้รอยบุ๋มที่เกิดขึ้นบนผิวหนัง และยังมีตัวรับที่ปรับตัวเร็วอยู่ในระบบนี้ด้วย ตัวอย่างของตัวรับที่ปรับตัวช้าที่ใช้คือ เมื่อคนแขนหัก แขนจะถูกตรึงไว้จนกว่าจะหายดี เขา/เธอไม่อยากลืมว่าแขนหักและทำอะไรบางอย่างที่อาจทำให้อาการบาดเจ็บที่แขนแย่ลง ตัวอย่างของตัวรับที่ปรับตัวเร็วที่ใช้คือการสวมเสื้อผ้า^{[ 9 ]}ในตอนแรกคุณจะรู้สึกว่าสวมเสื้อผ้าอยู่ แต่หลังจากนั้นสักพักคุณจะลืมไปว่ากำลังสวมเสื้อผ้าอยู่ สมองไม่ได้มุ่งเน้นไปที่ความรู้สึกของเสื้อผ้าบนร่างกายของคุณ แต่ถ้าคุณตั้งใจจดจ่อกับความรู้สึกนั้น คุณจะรู้สึกถึงการสัมผัสระหว่างผิวหนังกับเสื้อผ้าที่สวมอยู่ได้ทันที^{[ 10 ]}

ระบบสัมผัสที่แยกแยะได้นั้นเกี่ยวข้องกับทุกสิ่งตั้งแต่ปลายเท้าไปจนถึงคอผ่านไขสันหลัง ความรู้สึกที่ได้รับจะเข้าสู่ส่วนปลายโดยแอกซอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งแอกซอนรับความรู้สึก สัญญาณนี้จะส่งผ่านแอกซอนหนึ่งไปยังอีกแอกซอนหนึ่งจาก กระบวนการ ส่วนปลายไปยังส่วนต้น ปลายส่วนต้นของแอกซอนเฉพาะจะนำไปสู่ไขสันหลังในครึ่งหลัง จากนั้นจะเคลื่อนไปยังสมอง แอกซอนเหล่านี้ที่นำสัญญาณไปยังไขสันหลังสู่สมองจัดเป็นแอกซอนนำเข้าหลัก ซึ่งสมเหตุสมผลเพราะคำว่านำเข้าหมายถึงการนำไปยังบางสิ่ง เซลล์ประสาทเหล่านี้กำลังส่งสัญญาณไปยังสมอง^{[ 11 ]}เซลล์ประสาทที่รับไซแนปส์จัดเป็นแอกซอนนำเข้ารอง เซลล์ประสาทเหล่านี้จะไปที่ทาลามัสแล้วสร้างไซแนปส์กับเซลล์ประสาทอีกชุดหนึ่งที่เคลื่อนไปยัง^{เปลือก}สมอง [ ^{7 ]}

ในระบบรับความรู้สึกทางกายมีตัวรับหลายประเภท ได้แก่:

• ตัวรับกลไกส่วนปลาย- การกระตุ้นตัวรับเหล่านี้เป็นขั้นตอนเริ่มต้นของการรับรู้การกระตุ้น ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การกดจะกลายเป็นสัญญาณไฟฟ้าในกระบวนการส่วนปลายของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกหลัก ซึ่งทำให้เกิดการลดขั้วทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทและนำไปสู่ศักยภาพการกระทำที่ส่งไปยังสมองส่วนซีรีเบลลัมเพื่อเริ่มต้นการกระทำ^{[ 11 ]}
  • แผ่นเมอร์เคล (Merkel's Disks) - ตั้งอยู่บริเวณส่วนบนของชั้นหนังแท้เป็นตัวรับแสงแบบปรับตัวช้า พบได้ทั้งที่ปลายนิ้วและเปลือกตา
  • เมสเนอร์คอร์ปัสเคิล (Meissner's Corpuscles) - ตั้งอยู่บริเวณส่วนบนของชั้นหนังแท้ พบได้บนผิวหนังที่ไม่มีขน เช่น ริมฝีปากและเปลือกตา คอร์ปัสเคิลเหล่านี้เป็นตัวรับแสงที่ปรับตัวได้อย่างรวดเร็ว
• ตัวรับความร้อน - นี่คือตัวรับที่สามารถตรวจจับความร้อนได้ ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีตัวรับเหล่านี้อยู่ 2 ประเภท ประเภทหนึ่งที่สามารถระบุความร้อนที่สูงกว่าอุณหภูมิร่างกาย และอีกประเภทหนึ่งที่สามารถระบุความร้อนที่สูงกว่าอุณหภูมิร่างกายได้! ^{[ 12 ]}

สเตอริโอโนซิส (การรับรู้ทางสัมผัส ) หมายถึงความสามารถในการแยกแยะและระบุวัตถุผ่านการสัมผัสโดยปราศจากการติดต่อทางสายตาหรือการได้ยิน ผู้เข้ารับการทดสอบจะต้องสามารถรับรู้ถึงอุณหภูมิ คุณสมบัติเชิงพื้นที่ พื้นผิว และขนาด เพื่อให้ได้ข้อสรุปที่ถูกต้องว่าวัตถุนั้นคืออะไร ^{[ 13 ]}การแยกแยะทางสัมผัสประเภทนี้จะบ่งชี้ถึงสถานะของสมองส่วนข้างขมับ^{[ 14 ]}เมื่อทำการทดสอบนี้ จะใช้วัตถุทั่วไปที่ผู้เข้ารับการทดสอบคุ้นเคย เพื่อให้แน่ใจว่าการอ่านค่ามีความแม่นยำและสอดคล้องกันในการทดสอบหลายครั้งกับผู้เข้ารับการทดสอบหลายคน การใช้การแยกแยะทางสัมผัสในรูปแบบนี้ ผู้ปฏิบัติงานจะสามารถตรวจจับและติดตามการปรากฏหรือผลกระทบของโรคทางระบบประสาทเสื่อม เช่นโรคอัลไซเมอร์เนื่องจากแอสเตอริโอโนซิสซึ่งเป็นความล้มเหลวในการจดจำวัตถุผ่านการสัมผัสโดยปราศจากการรับรู้ทางสายตา ^{[ 15 ]}

กราฟีสทีเซียคือความสามารถที่บุคคลสามารถจดจำตัวเลขหรือตัวอักษรที่เขียนบนผิวหนังของตนเองได้ ^{[ 3 ]} เช่นเดียวกับการทดสอบการแยกแยะสัมผัสอื่นๆ การทดสอบนี้เป็นการวัดความรู้สึกสัมผัสของผู้ป่วย และต้องให้ผู้ป่วยทำการทดสอบโดยสมัครใจและโดยปราศจากการติดต่อทางสายตา จุด ประสงค์ของการแยกแยะสัมผัสรูปแบบนี้คือการตรวจหาความบกพร่องใดๆ ในระบบประสาทส่วนกลางเช่น รอยโรคในก้านสมองไขสันหลังทาลามัสหรือเปลือกสมอง ส่วนรับความ รู้สึก เพื่อให้การทดสอบนี้ดำเนินการได้อย่างประสบความสำเร็จ จำเป็นอย่างยิ่งที่ความรู้สึกหลักของผู้ป่วยจะต้องทำงานได้อย่างเต็มที่ รอยโรคที่รุนแรงในระบบประสาทส่วนกลางจะบ่งชี้ถึงการสูญเสียความรู้สึกหลัก นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่ผู้ปฏิบัติงานและผู้ป่วยจะต้องสื่อสารกันล่วงหน้าเกี่ยวกับทิศทางของตัวอักษร รวมถึงตำแหน่งบนร่างกายที่จะวาดรูป (โดยปกติจะวาดบนฝ่ามือ) ^{[ 3 ]}เพื่อให้การแยกแยะสัมผัสนี้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น ผู้ป่วยอาจเลือกคำตอบที่ถูกต้องจากชุดภาพแทนการสื่อสารด้วยวาจา หากผู้ป่วยมีปัญหาด้านการพูดหรือภาษา การทดสอบ Graphesthesia ยังมีความหลากหลายมากกว่าการทดสอบ Stereognosis เนื่องจากไม่จำเป็นต้องให้ผู้ป่วยสามารถจับวัตถุได้ ^{[ 16 ]}

การแยกแยะจุดสองจุด (2PD)เป็นการ ตรวจ ทางระบบประสาทโดยใช้จุดแหลมสองจุดแตะลงบนพื้นผิวของร่างกายเพื่อดูว่าผู้ป่วยรับรู้ว่าเป็นความรู้สึกที่แตกต่างกันสองอย่างหรือไม่ ^{[ 2 ]}เกณฑ์การแยกแยะจุดสองจุดคือระยะทางที่น้อยที่สุดระหว่างจุดสองจุดที่ผู้ป่วยสามารถรับรู้ได้ ^{[ 17 ]}เชื่อกันว่าด้วยการตรวจแยกแยะสัมผัสรูปแบบนี้ ผู้ปฏิบัติงานจะสามารถแยกแยะปริมาณเส้นประสาทที่สัมพันธ์กันในตำแหน่งที่ทดสอบได้ เมื่อทำการตรวจบนส่วนของร่างกายที่ต้องการ ผู้ปฏิบัติงานอาจใช้จุดทั้งสองพร้อมกันหรือใช้เพียงจุดเดียวก็ได้ ผู้ปฏิบัติงานอาจสลับระหว่างสองจุดแบบสุ่ม เพื่อให้การตรวจดำเนินการได้อย่างเหมาะสมที่สุด จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีการสื่อสารที่ชัดเจนและเปิดเผยระหว่างผู้ถูกตรวจและผู้ปฏิบัติงาน โดยผู้ถูกตรวจต้องมีสติครบถ้วนและไม่ได้รับอิทธิพลใดๆ ในขณะเดียวกันก็ต้องไม่สบตาอุปกรณ์ ^{[ 18 ]}ประสิทธิภาพของการแยกจุดสัมผัสสองจุดได้รับการตรวจสอบจากนักวิจัยหลายคน แม้ว่าจะยังคงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในสถานพยาบาลจนถึงทุกวันนี้ งานวิจัยแสดงให้เห็นว่า การทดสอบ 2PDทำได้ไม่ดีในการกำหนดระดับการฟื้นตัวของเส้นประสาทหลังความเสียหาย รวมถึงการกำหนดความล้มเหลวของการรับรู้ตั้งแต่แรก เนื่องจากความเรียบง่าย ความหยาบ และการพึ่งพาหลักฐานเชิงประจักษ์ ของการแยกสัมผัสรูปแบบนี้ งานวิจัยยังแสดงให้เห็นว่ามีความคลาดเคลื่อนระหว่างข้อมูลที่ได้จาก การทดสอบ 2PDและข้อมูลที่ได้จากการทดสอบอื่นๆ ที่ใช้ในการวัดความแม่นยำเชิงพื้นที่ของการสัมผัส ^{[ 19 ]}

การแยกแยะเชิงพื้นที่เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการแยกแยะสองจุดซึ่งผู้ปฏิบัติจะทดสอบการรับรู้ทางประสาทสัมผัสของผิวหนังด้วยปลายทู่สองจุดของเข็มทิศ (เครื่องมือวาดภาพ)เช่นเดียวกับ2PDผู้ป่วยต้องสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างจุดสองจุดที่ใช้ พารามิเตอร์ วิธีการ และวัตถุประสงค์อื่นๆ ทั้งหมดของการแยกแยะเชิงพื้นที่การแยกแยะสัมผัส และ การแยกแยะสัมผัส 2PDยังคงเหมือนเดิม^{[ 20 ]}

เมื่อบุคคลตาบอด เพื่อที่จะ “มองเห็น” โลก ประสาทสัมผัสอื่นๆ ของพวกเขาก็จะเพิ่มสูงขึ้น ประสาทสัมผัสที่สำคัญสำหรับคนตาบอดคือประสาทสัมผัสในการรับสัมผัส ซึ่งจะถูกใช้บ่อยขึ้นเพื่อช่วยให้พวกเขารับรู้โลก คนตาบอดแสดงให้เห็นว่าคอร์เทกซ์การมองเห็นของพวกเขามีการตอบสนองต่อการกระตุ้นทางเสียงและการสัมผัสมากขึ้นอักษรเบรลล์ช่วยให้คนตาบอดสามารถใช้ประสาทสัมผัสในการรับสัมผัสเพื่อรับรู้ความหยาบและระยะห่างของรูปแบบต่างๆ เพื่อใช้เป็นรูปแบบของภาษา ภายในสมอง การทำงานของคอร์เทกซ์ส่วนท้ายทอยมีความเกี่ยวข้องกับการอ่านอักษรเบรลล์แบบสัมผัส เช่นเดียวกับ คอ ร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย^{[ 4 ​​]}ส่วนต่างๆ ของสมองเหล่านี้ทำงานในแบบของตนเอง ซึ่งแต่ละส่วนมีส่วนช่วยให้คนตาบอดอ่านอักษรเบรลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คนตาบอดยังพึ่งพาความรู้ทางสัมผัส การแยกแยะเชิงพื้นที่การรับรู้ ลายมือ และการแยกแยะสองจุดอย่าง มาก โดยพื้นฐานแล้ว คอร์เทกซ์ส่วนท้ายทอยช่วยให้สามารถตัดสินระยะห่างของรูปแบบอักษรเบรลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแยกแยะเชิงพื้นที่^{[ 4 ]}ในขณะเดียวกัน คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายช่วยให้สามารถตัดสินความหยาบของรูปแบบอักษรเบรลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแยกแยะสองจุด^{[ 4 ]}บริเวณการมองเห็นต่างๆ ในสมองมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับคนตาบอดในการอ่านอักษรเบรลล์ เช่นเดียวกับคนที่มีสายตาปกติ โดยพื้นฐานแล้ว ไม่ว่าจะเป็นคนตาบอดหรือไม่ การรับรู้ของวัตถุที่เกี่ยวข้องกับการแยกแยะทางสัมผัสจะไม่บกพร่องหากมองไม่เห็น เมื่อเปรียบเทียบคนตาบอดกับคนที่มีสายตาปกติ ปริมาณกิจกรรมภายในบริเวณรับความรู้สึกทางกายและบริเวณการมองเห็นของสมองจะแตกต่างกัน กิจกรรมในบริเวณรับความรู้สึกทางกายและบริเวณการมองเห็นจะไม่สูงเท่าในการรับรู้ทางสัมผัสสำหรับคนที่ไม่ตาบอด และจะทำงานมากขึ้นสำหรับสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับการมองเห็นมากกว่าซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัส อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างในพื้นที่ต่างๆ ภายในสมองเมื่อเปรียบเทียบคนตาบอดกับคนที่มองเห็นได้ ซึ่งก็คือการแยกแยะรูปร่างทำให้เกิดความแตกต่างในกิจกรรมของสมอง เช่นเดียวกับการรับรู้สัมผัส เปลือกสมองส่วนการมองเห็นของคนตาบอดจะทำงานในระหว่างภารกิจต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการมองเห็น รวมถึงการแยกแยะสัมผัส และการทำงานของเปลือกสมองจะคล้ายกับการทำงานของผู้ใหญ่ที่มีสายตาปกติ^{[ 21 ]}

พบว่าอาการปวดเรื้อรังที่ไม่เกี่ยวกับระบบประสาทบางชนิด ทำให้ความสามารถในการรับรู้สัมผัสลดลง ^{[ 5 ]}อาการปวดเรื้อรังแต่ละชนิดส่งผลต่อความบกพร่องของความสามารถในการรับรู้สัมผัสแตกต่างกัน หนึ่งในภาวะที่มีความบกพร่องของความสามารถในการรับรู้สัมผัสมากที่สุดคือโรค ข้ออักเสบ ภาวะนี้ส่งผลต่อความสามารถในการรับรู้สัมผัสทั้งบริเวณที่ปวดและบริเวณที่ห่างไกลจากบริเวณที่ปวด^{[ 5 ]}ซึ่งบ่งชี้ว่าความบกพร่องอาจเป็นผลมาจากการจัดระเบียบใหม่ของเปลือกสมอง หรือการจัดเรียงใหม่ของเปลือกสมองในสมองของผู้ป่วย ภาวะอื่นๆ เช่นกลุ่มอาการปวดเฉพาะที่ซับซ้อนและอาการปวดหลังส่วนล่างเรื้อรัง แสดงความบกพร่องเฉพาะบริเวณที่ปวดเท่านั้น ส่วนภาวะอื่นๆ เช่นกลุ่มอาการแสบร้อนในปากไม่แสดงความบกพร่องของความสามารถในการรับรู้สัมผัสเลย^{[ 5 ]}แม้ว่าจะมีหลักฐานว่าอาการปวดเรื้อรังบางชนิดทำให้ความสามารถในการรับรู้สัมผัสลดลง แต่ก็ไม่มีหลักฐานบ่งชี้ว่าเมื่อใดที่ความบกพร่องนี้จะมีความสำคัญทางคลินิกและส่งผลต่อการทำงานของผู้ป่วย^{[ 5 ]}

เมื่อหุ่นยนต์และแขนขาเทียมมีความซับซ้อนมากขึ้น ความต้องการเซ็นเซอร์ที่สามารถตรวจจับการสัมผัสด้วยความแม่นยำสูงก็ยิ่งมีความจำเป็นมากขึ้นเรื่อยๆเซ็นเซอร์สัมผัส มีหลายประเภท ที่ใช้สำหรับงานต่างๆ^{[ 6 ]}เซ็นเซอร์สัมผัสมีสามประเภท ประเภทแรกคือเซ็นเซอร์แบบจุดเดียว ซึ่งสามารถเปรียบเทียบได้กับเซลล์เดียวหรือหนวด และสามารถตรวจจับสิ่งเร้าเฉพาะที่ได้ ประเภทที่สองคือเซ็นเซอร์ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่สูง ซึ่งสามารถเปรียบเทียบได้กับปลายนิ้วของมนุษย์ และมีความสำคัญต่อความแม่นยำในการสัมผัสในมือหุ่นยนต์ ประเภทที่สามและสุดท้ายคือเซ็นเซอร์ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ต่ำ ซึ่งมีความแม่นยำในการสัมผัสคล้ายกับผิวหนังบนหลังหรือแขน^{[ 6 ]}เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถวางไว้อย่างเหมาะสมทั่วพื้นผิวของแขนขาเทียมหรือหุ่นยนต์ เพื่อให้สามารถรับรู้การสัมผัสได้ในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน หรือดีกว่ามนุษย์^{[ 6 ]}