<p>Measurement of human tactile spatial acuity – the ability to perceive the</p> <p>fine spatial structure of surfaces contacting our fingertips – provides a valuable</p> <p>tool for probing both the peripheral and central nervous system. However,</p> <p>measures of tactile spatial acuity have long been plagued by a prodigious amount</p> <p>of variability present between individuals in their sense of touch. Previously</p> <p>proposed sources of variability include sex, and age; here we propose a novel</p> <p>source of variability – fingertip size. Building upon anatomical research, we</p> <p>hypothesize that mechanoreceptors are more sparsely distributed in larger fingers.</p> <p>In this thesis, I provide empirical and theoretical support for the hypothesis</p> <p>that fingertip growth from childhood into adulthood sets up an apparent sex</p> <p>difference in human tactile spatial acuity during young adulthood (Chapter 2), and</p> <p>also predicts changes in acuity more strongly than does age over development</p> <p>(Chapter 3). To further understand how fingertip size could limit an individual's</p> <p>tactile spatial acuity, we develop an ideal observer model using</p> <p>neurophysiological data collected by other labs (Chapter 4).</p> <p>In summary, this research provides support for a novel source of variability</p> <p>in the sense of touch: one that parsimoniously explains an apparent sex difference,</p> <p>and helps clarify the source of changes in tactile spatial acuity occurring with age</p> <p>during childhood.</p> / Doctor of Philosophy (PhD)

A diferença da percepção álgica entre homens e mulheres é, há muito, conhecida e documentada na literatura. Sabe-se também que a sensibilidade feminina varia durante o ciclo menstrual, o que levou à hipótese de que os hormônios ovarianos poderiam estar envolvidosnesse processo. Assim, este estudo teve como objetivo investigar os limiares de sensibilidade somestésica (térmica, dolorosa, tátil, vibratória e elétrica), gustativa e olfativa durante o ciclo menstrual de mulheres saudáveis e a sua relação com as concentrações dos hormônios estrógeno e progesterona na saliva. Foram avaliadas 39 mulheres com idade entre 19 e 47 anos, com ciclos menstruais regulares e sem morbidades associadas à dor. Todas as mulheres foram orientadas quanto aos propósitos desta pesquisa, e somente participaram do estudo aquelas que preencheram os critérios de inclusão e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido. A avaliação foi realizada em três momentos do ciclo menstrual: fase menstrual, fase folicular e fase lútea. Em cada uma dessas fases foram utilizados os seguintes métodos: coleta da saliva no início de cada sessão, para avaliação dos níveis hormonais; avaliação de fluxo salivar; avaliação sensitiva superficial (dor, tato - IITC Woodland Hills, EUA; frio, calor - MSA II e vibratórios - Somedic, Suécia) aplicada na região do ramo maxilar do nervo trigêmeo e na região do antebraço, ambas no lado direito da paciente; e avaliação das sensibilidades gustativa (doce - glicose, salgado - cloreto de sódio, azedo - ácido cítrico e amargo - ureia) e olfativa (isopropanol em diferentes concentrações). Foram observadas oscilações sensitivas em todas as modalidades de acordo com o momento do ciclo menstrual das mulheres avaliadas, sendo que níveis baixos de estrógeno se associaram a altos limiares de dor de profundidade no braço (p=0,008) e na face (p=0,041), altos limiares táteis (p=0,001) e álgicos superficiais (p=0,006) na face. Em contrapartida, altos níveis de progesterona se associaram a altos limiares de dor de profundidade na face (p=0,033) e altos limiares do sabor salgado (p < 0,001). Concluímos que o estrógeno e a progesterona estão envolvidos na neuromodulação da sensibilidade somestésica, gustativa e olfativa de mulheres, durante o ciclo menstrual / There is a sexual difference on pain perception that is supported by the scientific literature. Moreover, sexual hormones seem to be involved in the modulation of sensory detection and there is evidence of sensory variation during the menstrual cycle. Thus, the aim of this study was to investigate the somatosensory (thermal, painful, tactile, vibratory and electric), gustatory (salty, bitter, sweet, sour) and olfactory thresholds during the menstrual cycle in healthy women and verify association with saliva concentration of estradiol and progesterone. We evaluated 39 women aged between 19 and 47 years, with regular menstrual cycles and with no comorbidities related to pain.All women were instructed about the purposes of the study and only those that signed the informed consent were included. The evaluation wasperformed in three moments of the cycle: menstrual phase, follicular phase and luteal phase. In each of these stages, the following methods were used: saliva collection at the beginning of each session, to assess hormone levels; salivary flow measurement; somatosensory evaluation with quantitative sensory testing (pain, tactile - IITC Woodland Hills, USA; cold and warm - MSA II; and vibration - Somedic, Sweden) applied to the right maxillary branch region of the trigeminal nerve and right forearm region; and gustative (sweet - glucose, salt - sodium chloride, sour - citric acid and bitter - urea) and olfactory (isopropanol at different concentrations) thresholds. All sensory thresholds showed fluctuation during the menstrual cycle. Lower estrogen levels were correlated tohigher deep pain thresholds at the forearm (p=0.008) and face (p=0.041); they were also associated with higher tactile thresholds (p=0.001) and higher superficial pain (p=0.006) thresholds at face.High levels of progesterone were associated with high deep pain threshold at the face and high salty threshold (p < 0.001). In conclusion, estrogen and progesterone seems to be involved in sensory neuromodulation in women, during the menstrual cycle

A diferença da percepção álgica entre homens e mulheres é, há muito, conhecida e documentada na literatura. Sabe-se também que a sensibilidade feminina varia durante o ciclo menstrual, o que levou à hipótese de que os hormônios ovarianos poderiam estar envolvidosnesse processo. Assim, este estudo teve como objetivo investigar os limiares de sensibilidade somestésica (térmica, dolorosa, tátil, vibratória e elétrica), gustativa e olfativa durante o ciclo menstrual de mulheres saudáveis e a sua relação com as concentrações dos hormônios estrógeno e progesterona na saliva. Foram avaliadas 39 mulheres com idade entre 19 e 47 anos, com ciclos menstruais regulares e sem morbidades associadas à dor. Todas as mulheres foram orientadas quanto aos propósitos desta pesquisa, e somente participaram do estudo aquelas que preencheram os critérios de inclusão e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido. A avaliação foi realizada em três momentos do ciclo menstrual: fase menstrual, fase folicular e fase lútea. Em cada uma dessas fases foram utilizados os seguintes métodos: coleta da saliva no início de cada sessão, para avaliação dos níveis hormonais; avaliação de fluxo salivar; avaliação sensitiva superficial (dor, tato - IITC Woodland Hills, EUA; frio, calor - MSA II e vibratórios - Somedic, Suécia) aplicada na região do ramo maxilar do nervo trigêmeo e na região do antebraço, ambas no lado direito da paciente; e avaliação das sensibilidades gustativa (doce - glicose, salgado - cloreto de sódio, azedo - ácido cítrico e amargo - ureia) e olfativa (isopropanol em diferentes concentrações). Foram observadas oscilações sensitivas em todas as modalidades de acordo com o momento do ciclo menstrual das mulheres avaliadas, sendo que níveis baixos de estrógeno se associaram a altos limiares de dor de profundidade no braço (p=0,008) e na face (p=0,041), altos limiares táteis (p=0,001) e álgicos superficiais (p=0,006) na face. Em contrapartida, altos níveis de progesterona se associaram a altos limiares de dor de profundidade na face (p=0,033) e altos limiares do sabor salgado (p < 0,001). Concluímos que o estrógeno e a progesterona estão envolvidos na neuromodulação da sensibilidade somestésica, gustativa e olfativa de mulheres, durante o ciclo menstrual / There is a sexual difference on pain perception that is supported by the scientific literature. Moreover, sexual hormones seem to be involved in the modulation of sensory detection and there is evidence of sensory variation during the menstrual cycle. Thus, the aim of this study was to investigate the somatosensory (thermal, painful, tactile, vibratory and electric), gustatory (salty, bitter, sweet, sour) and olfactory thresholds during the menstrual cycle in healthy women and verify association with saliva concentration of estradiol and progesterone. We evaluated 39 women aged between 19 and 47 years, with regular menstrual cycles and with no comorbidities related to pain.All women were instructed about the purposes of the study and only those that signed the informed consent were included. The evaluation wasperformed in three moments of the cycle: menstrual phase, follicular phase and luteal phase. In each of these stages, the following methods were used: saliva collection at the beginning of each session, to assess hormone levels; salivary flow measurement; somatosensory evaluation with quantitative sensory testing (pain, tactile - IITC Woodland Hills, USA; cold and warm - MSA II; and vibration - Somedic, Sweden) applied to the right maxillary branch region of the trigeminal nerve and right forearm region; and gustative (sweet - glucose, salt - sodium chloride, sour - citric acid and bitter - urea) and olfactory (isopropanol at different concentrations) thresholds. All sensory thresholds showed fluctuation during the menstrual cycle. Lower estrogen levels were correlated tohigher deep pain thresholds at the forearm (p=0.008) and face (p=0.041); they were also associated with higher tactile thresholds (p=0.001) and higher superficial pain (p=0.006) thresholds at face.High levels of progesterone were associated with high deep pain threshold at the face and high salty threshold (p < 0.001). In conclusion, estrogen and progesterone seems to be involved in sensory neuromodulation in women, during the menstrual cycle