Name: 在挤压机实验中观察身体自我意识的转变 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: 了解挤压机实验如何测量身体自我意识转变，通过改良V型装置施加全身压力，评估神经典型成人的放松反应与心理生理状态变化。该方法为身心关系研究提供新视角。

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本工作由日本学术振兴会（JSPS）科研费资助编号18K18346及早稻田大学资助。我们还要感谢Kei Kojima参与视频实验方案的制作。

本文所述所有方法均已获早稻田大学学术研究伦理审查委员会批准，遵循其相关指南。根据这些指南，本研究已通过自行核查预先获得批准豁免。未从参与者处收集任何可识别个人信息，所有参与者均被告知实验的一般流程和研究目的，并提供了书面知情同意书。
1. 准备工作：制作一个挤压装置
<ol>
	<li>原始设计的复制
	<ol>
		<li>根据Grandin的描述25,26，构建挤压机的主体结构，包括两个侧板（42” x 28”）（这些板及所有其他板均为3/4英寸厚的木板），用于夹紧使用者；一个底板（48” x 32”）；一个前面板（36” x 32”）；一个用于安装执行器的压力机械板（36” x 28”）；以及一个用于拉动两侧板闭合的执行器（图1A,B）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>对原始设计的改进
	<ol>
		<li>用电机直线执行器替代原始设计中的气动气缸执行器（图1(A)）。</li>
		<li>用装满珠粒的软垫替代原始设计中由1英寸厚木板制成并安装在每个侧板内侧的弧形垫板（图1(A)）。</li>
		<li>省略用于夹紧使用者颈部的两个带衬垫的滑动板。</li>
		<li>不再使用通过操纵杆控制侧板开合的控制器盒，改为将两个控制按钮连接至执行器。</li>
		<li>在控制按钮与执行器之间插入一个微控制器，并配备两个信号切换继电器（补充图1）。上传程序（补充代码1）以根据需要修改开合指令。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 方案1：自由使用挤压装置
<ol>
	<li>标准条件
	<ol>
		<li>招募超过16名健康成年人（年龄约18–30岁，性别不限），无重大疾病史，且未参与过类似实验，母语相同，以便参考先前研究15并收集主观报告。对每位参与者单独进行实验。</li>
		<li>将适当的程序（补充代码1）上传至微型计算机。向参与者展示如何使用该设备：演示进入设备和操作控制方法，但不告知其设备的目的。要求参与者使用设备数分钟，并告知其可随时反馈使用过程中产生的感受。</li>
		<li>协助调整设备，以便于进入，并根据参与者的偏好调节垫子的贴合度。检查设备闭合的最大程度，确保既不过紧也不过松。如有需要，可通过滑动侧边调节器调整两侧板之间的间距。</li>
		<li>让参与者使用设备5分钟，记录其口头反应。观察过程中确保参与者和设备均无异常情况发生。</li>
		<li>要求参与者在两个1到10的评分量表上评估其放松状态：第一个量表的两端分别为“非常兴奋”和“几乎入睡”3，另一个量表的两端分别为“未放松”和“放松”。在参与者完成设备使用后，询问其“使用过程中您有何感受？”，将回答作为主观报告收集，并结合使用期间的言语表达一并记录。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>偶发性不可控条件：将适当的程序（补充代码1）上传至微型计算机，使执行器在参与者每按两次推动控制按钮后反应翻转一次，且不向参与者说明此变化。之后，执行步骤2.1.3至2.1.5。</li>
</ol>
3. 方案2：PPS测量
<ol>
	<li>设置实验系统：在本实验中，要求参与者在感受到附着于左手食指的振动电机所传递的触觉刺激时立即做出反应，该刺激呈现时可能伴随或不伴随声音。收集反应时间（RTs）。
	<ol>
		<li>在挤压装置的手部支撑处附近放置一个扬声器（近端扬声器），并在距离该扬声器约100 cm处放置另一个扬声器（远端扬声器）。此外，准备一个长度约为半英寸的振动电机，并在右手食指附近放置一个按钮，用于收集反应时间（图2）。</li>
		<li>创建两种持续3秒的声音源，一种为在44.1 kHz下产生粉红噪声、声强从55 dB到70 dB声压级（SPL）呈指数上升的声音（IN-声音），另一种则声强呈指数下降（OUT-声音），以在挤压装置的头部支撑位置使用听力计测量声级。声音的生成方式如下：55 dB时仅使用远端扬声器发声而近端扬声器静音，70 dB时仅使用近端扬声器发声而远端扬声器静音，中间强度的声音则通过两个扬声器按比例混合输出，从而使参与者感知到声音从远处接近（IN-声音）或远离自身而去（OUT-声音）。</li>
		<li>构建一个可呈现IN-或OUT-声音以及单一触觉刺激的实验系统，如图3所示。每种条件（T0–T6或无触觉刺激但伴随IN-或OUT-声音）随机安排四次试验，共组成一组64次试验。</li>
		<li>向参与者提供以下三项指导说明：在感受到触觉刺激后立即通过按钮报告其发生时间；尽量忽略声音；每个试验将重复多次，持续约六分钟。进行三次训练试验，以确保参与者理解任务要求。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>挤压条件
	<ol>
		<li>让参与者自由使用该装置5分钟，并根据自身舒适度进行调节。随后移除控制按钮，并将振动电机固定在参与者的左手食指上。然后将其右手食指置于挤压装置手部支撑处的反应按钮上（图2(A)）。</li>
		<li>开始一组试验。休息3分钟后，重复步骤3.2.1并开始另一组试验。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>对照条件
	<ol>
		<li>将挤压装置完全打开并移除垫层。指导参与者以使用挤压装置的姿势躺入空置的装置中。将振动电机放置在参与者左手食指上并固定，同时将其右手食指置于挤压装置手部支撑处的按钮上（Figure 2(B)）。</li>
		<li>开始一组试验。休息3分钟后，开始另一组试验。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>数据分析
	<ol>
		<li>排除所有不在150–1,000 ms范围内的反应时间，因其不符合有效的跨模态反应预期。15,23 计算所有条件下反应时间的均值及标准误。</li>
		<li>利用四种条件（[挤压或对照条件] × [IN-或OUT-声音]）下T1–T5的平均反应时间，拟合最佳的S型函数。采用如下方程描述的S型函数15,27： 
		<img alt="Logistic增长方程，\( y(x) = \frac{y_{min} + y_{max} \cdot e^{(x-x_c)/b}}{1 + e^{(x-x_c)/b}} \)，公式。" src="/files/ftp_upload/59263/59263eq1.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Equation"> 
		其中x表示自变量（T1–T5的时间点），y表示因变量（反应时间），ymin和ymax分别表示S型曲线的下限和上限饱和值，xc表示S型曲线中心点对应的横坐标值，b表示曲线在xc处的斜率参数。15,27</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Levy, S., Grandin, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+Early+Intervention+on+the+Diagnosis+of+Autism%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Autism+and+Developmental+Disorders%22%5BJournal%5D)">The Effect of Early Intervention on the Diagnosis of Autism.</a> Journal of Autism and Developmental Disorders. 13 (2), (1983).</li>
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<li>Grandin, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calming+effects+of+deep+towels+pressure+in+patients+with+autistic+disorder%2C+college+students%2C+and+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Child+%26+Adolescent+Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Calming effects of deep towels pressure in patients with autistic disorder, college students, and animals.</a> Journal of Child & Adolescent Psychopharmacology. 2, 63-72 (1992).</li>
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<li>Aspell, J. E., Lavanchy, T., Lenggenhager, B., Blanke, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seeing+the+body+modulates+audiotactile+integration%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Seeing the body modulates audiotactile integration.</a> European Journal of Neuroscience. 31, 1868-1873 (2010).</li>
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<li>Grandin, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((My+experiences+as+an+autistic+child%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthomolecular+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">My experiences as an autistic child.</a> Journal of Orthomolecular Psychiatry. 13, 144-174 (1984).</li>
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<li>Teneggi, C., Canzoneri, E., Pellegrino, E., Serino, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+modulation+of+peripersonal+space+boundaries%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Social modulation of peripersonal space boundaries.</a> Current Biology. 23, 406-411 (2013).</li>
<li>Blakemore, S. J., Frith, C. D., Wolpert, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+prediction+modulates+the+perception+of+self-produced+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cognitive+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal prediction modulates the perception of self-produced stimuli.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 11, 551-559 (1999).</li>
<li>Maister, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Your+place+or+mine%3A+Shared+sensory+experiences+elicit+a+remapping+of+peripersonal+space%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Your place or mine: Shared sensory experiences elicit a remapping of peripersonal space.</a> Neuropsychologia. 70, 455-461 (2014).</li>
<li>Pfeiffer, C., Noel, J. P., Serino, A., Blanke, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vestibular+modulation+of+peri-personal+space+boundaries%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Vestibular modulation of peri-personal space boundaries.</a> European Journal of Neuroscience. 47, 800-811 (2018).</li>
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</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

迄今为止，挤压装置一直被用作一种放松设备，尤其在职业治疗领域。然而，本研究表明，该挤压装置在正常成年人中具有转移身体自我意识的潜力。为此，作为前期准备，我们展示了对该装置设计的改进，使其更易于制作并支持多种实验。方案1旨在确保其原有的放松效果得以保留，同时提供实验多样化的一个示例。最后，方案2通过一项行为学研究，结合挤压装置与个人空间（PPS）测量，展示了使用者身体自我意识的改变。&#160;结果表明，在自由使用挤压装置五分钟之后，每位受试者个人空间（PPS）的边界明显消失。因此，将挤压装置体验与PPS测量相结合的步骤3.2可被视为本研究的关键步骤。
此外，我们在原始设计基础上进行了五项改进，分别对实验应用提供了以下优势：第一，电机线性执行器更容易获取，且几乎无需维护。第二，填充珠粒的垫层能够增大接触表面积，且不受使用者体型或体位的影响。第三，省去原有的两个带衬垫滑动面板，可简化部分加工工序并减轻设备重量。第四，原始设计中包含一个通过杠杆操作开闭的控制盒，使用者必须伸手操作该杠杆；而本设计用两个按钮取代了杠杆，使使用者无需伸手即可操作，解放了双手。最后，进一步引入本研究中所采用的微型计算机，将使我们能够设计更多变式的实验。简要示例如本研究所示：偶然出现的不可控条件会引发对可控条件的多样化体验。
作为一种未来的应用，本方案可被设计用于进一步探究此类意外刺激对用户的影响，这一方向此前已有研究。例如，Krauss 制造了一种装置，该装置包含两个气垫，从受试者的胸部至小腿部位向上施加压力，受试者通过拉动绳索可使自身进入仰卧位。他将这种情况与拉绳动作和压力之间存在关联的情况，以及两者无关联的情况进行了比较。结果发现，由受试者自主控制的压力能够降低其焦虑水平，而另一种情况则不能。5&#160;此外，Blackmore 及其同事研究的自挠痒装置表明，仅当机器的反应被激活时（例如加入意外的时间延迟），使用者才会产生痒感。他们得出结论：相对于触觉刺激而言，挠痒感觉会因刺激被感知为由自身产生或由他人产生而发生变化。28 结合这些研究发现，在本实验中，反应每两次翻转一次，因此参与者可能并不会一致地将反应判断为由自身产生或由他人产生。然而，这种情况可能等同于一个反应完全随机的系统，或一个自动运行的系统。此外，可以预期的是，在刺激由自身产生、由他人产生，以及在自身产生与他人产生之间界限模糊的不同情况下，意识层面的意图状态也存在差异。在此背景下，可以认为，主动与被动之间的混淆会改变自身产生与他人产生之间的冲突。挤压装置由于其本身兼具挤压（主动）与被挤压（被动）的特性，因此是实现这种改变与模糊性的合适设备。诱导主动与被动混淆的一种可能方式，是在挤压装置中引入自主神经系统信号，例如心跳。对这些关系的研究有助于我们深入理解身体自我意识的机制；通过在实验中对挤压装置进行多样化和新颖性的应用，这一目标将成为可能。
此外，本文还提出了在收集主观和客观数据方面对本实验方案进行更多可能的修改。首先，关于主观数据，本研究测试了两个量表，一个是从“非常兴奋”到“几乎入睡”，另一个是从“不放松”到“放松”。第一个量表的设置是为了与原始研究保持一致；1,3&#160;然而，部分参与者报告同时感受到放松和兴奋，因为该体验本身具有趣味性。因此，可能仅使用第二个量表更为合适。我们还发现，主观报告可用于观察参与者身体自我意识的转变过程。例如，有参与者报告称：“我感觉坐垫仿佛与我自己的身体融合在一起，身体随着坐垫的开合而膨胀或收缩。”因此，通过采用收集主观报告的方法，将能够更详细地观察身体自我意识的显性变化。其次，关于来自个人空间（PPS）测量的客观数据，本研究中触觉刺激施加于参与者的指尖。该身体部位在原始研究15以及后续多项PPS测量研究中被广泛使用，尤其是在探讨自我-他人边界的情境下。27,29&#160;然而，也有其他方法将刺激施加于前额、背部或躯干，以更集中地考察全身范围内的PPS表征。本方案所使用的挤压装置易于改装，可将振动器安装于前额或背部。同时，在躯干前侧施加刺激并非不可行，但必须考虑坐垫压缩对固定部位的影响。此外，考虑到前庭信号对PPS边界的影响已有研究证实，30&#160;因此也可考虑将刺激位置调整至其他身体部位。需要注意的是，方案2中的两个条件均设置为俯卧姿势，以尽量消除前庭信号的影响。
如上所述，挤压机既可供神经典型个体使用，也可供自闭症个体使用。这表明，身体自我意识的某些特性在广泛人群中是共有的。在此，我们建议基于意识的意向性来讨论这一问题。一种精神病学理论21指出，神经典型个体在具有意向性的场所中能直觉他人的心理状态，并将他人识别为以意向性为中心的统一体。此外，未能注意到他人的意向性与自闭症发育障碍的研究发现相关。他们还存在“意向性共情”31&#160;方面的困难，这种共情不同于另一种共情形式，即“本能性共情”或同情32&#160;。这些见解可能与格兰丁使用挤压机的经历相关联，即她通过形成意向性，从机器中学会感受共情。同时，本研究中观察到的近体空间边界的消失，可被视为一种身体自我的意向指向常规边界之外的状态。通过这种方式，个体的意向性状态以及个体如何认知身体自我、他人或外部世界，对所有人而言都是相互关联的。对此类关联的详细观察，可能需要通过收集个体对挤压机的反应及其个性特征来进行深入探究。

挤压（或拥抱）机1由患有自闭症的著名动物学家坦普尔·格兰丁（Temple Grandin）于20世纪60年代发明，最初是为了帮助自己放松，其设计改良自她所设计的牛用保定架2——一种通过沿牛体全长施加压力以使其镇静的装置。该机器主要由两个呈V形组装的面板、一个用于拉动面板闭合的驱动装置以及一个用于控制面板开合的操纵杆构成。使用者以四肢着地姿势进入机器内，通过自主操作操纵杆使两侧面板闭合，从而在身体两侧施加压力。她在开始使用该设备后发现，自己对他人触碰的耐受能力有所提高，并报告了该设备在改善自闭症相关的过度敏感问题方面的临床有效性，而此类问题正是她自身所经历的3。随后，埃德尔森（Edelson）等人也证实了该设备对自闭症儿童的益处，研究表明持续使用该机器可显著降低自闭症儿童的紧张和焦虑水平4，自此挤压机逐渐被推广为一种职业治疗设备。该设备的镇静作用可能源于其所提供的深触觉压力3,4，即皮肤发生的机械性形变，并伴随皮下筋膜和骨膜的刺激5。
尽管已开发出其他提供深层触压的方法，并在焦虑、注意力不集中及多动儿童（尤其是自闭症儿童）中观察到临床效果，例如在体操垫上滚动6、使用加重毯子（或称重力毯）7,8或加重背心9,10，但挤压机似乎与其他这些方法具有相当的效果。对葛兰汀而言，这台机器打开了一扇通往情感世界的大门，使她理解应如何对他人产生共情2。因此，挤压机不仅建立了深层触压与放松之间的联系，也建立了物理刺激与个体面对未知外界时心理状态之间的关联。此外，研究发现62%的普通大学生在使用挤压机后感到放松1，这表明这种身心联系也可能存在于神经发育典型个体中；然而，这一观点尚未得到进一步探讨。
本文报告了利用挤压机进行的实验，旨在探讨神经典型成年人身体自我意识的机制。尽管自闭症患者的自我与他人之间的梯度被描述为更陡峭且灵活性较差11，但挤压机的效果来源于使用者同时感受到自己在挤压和被挤压的情境。换句话说，他们的身体自我意识被置于“自我性”（主动挤压）与“他者性”（被动接受挤压）之间，因此我们认为这可能转化其身体自我意识。基于此，挤压机实验为长期讨论的身体自我意识问题提供了一种有效的方法，具有以下三个优势。第一，使用真实身体。尽管使用假体或虚拟身体能够提供关于身体自我意识的重要见解，例如橡胶手错觉12，或通过头戴设备引发的出体体验13,14，以及我们自身的适应能力，但在挤压机中使用真实身体可使意识的内在特征在其自然环境中得以展现。第二，使用完整身体，即受压表面更大，可施加压力的维度多于其他方法。加重背心仅压迫身体的一部分，而加重毯子或使用健身垫滚动主要产生垂直向下的压力。在挤压机中，使用者首先在手臂上感受到垂直方向的基础压力，随后压力从身体侧面沿躯干施加，从而实现来自多个方向的压力刺激。第三，该方法结合了主动挤压与被动被挤压的过程：机器的控制由使用者自行操作。这一独特属性唤起了存在于被动与主动之间的自我感。
本文介绍了一种制备方法和两个实验方案。制备方法展示了如何制作一种简化且经过改良的挤压装置，以方便实验操作。我们对原始设计中被认为会增加制造和使用难度的以下部件提供了替代方案：气动气缸驱动器、侧面板的弧形垫片、颈部滑动面板以及控制器盒。方案1表明，我们对设计的改进能够产生与原始装置相同程度的放松效果。此外，该方案还通过一个简短的示例展示了在实验中引入主观感受采集的可能性，以支持实验的可变性研究。方案2展示了挤压装置如何在总体上影响身体自我意识。为验证这一点，我们引入了测量个体周围空间（PPS）的概念，预期结果会因是否使用挤压装置而发生变化。
个人空间（PPS）是紧邻我们身体的微小空间，作为身体与外部世界之间所有物理交互的中介15，其根源在于身体自我意识。当视觉或听觉刺激的呈现位置远离身体时，触觉感知与视觉或听觉感知之间的相互作用会减弱，因此PPS的表征被理解为一种其交互作用得以保持的空间范围。此前已有实证研究展示了PPS表征与身体自我意识之间的关联。由于身体自我意识可通过多感官身体信息的整合过程产生16，个体的PPS边界会向虚拟拥有的身体移动，无论这种多感官输入是处于意识层面的整合17，还是甚至发生在意识感知阈限以下的输入18。此外，PPS表征可分为以身体部位为中心和以全身为中心两种类型，二者并非完全独立，前者被认为在某些方面参照了后者19。基于这一点，人们认为影响整个身体的挤压装置所带来的益处应被强调。此外，已有多种方法被开发用于测量PPS的边界，这些方法利用了PPS的特性及跨模态任务15,20,21,22,23。本文采用了动态视听触交互任务15，该方法已揭示了身体与环境之间的相互作用（参见文献24），并可轻松整合到挤压装置实验中。这可构成一系列方法的一部分，用以确定挤压装置实验在自我意识研究中的有效性。

<table><tbody><tr><td>填充珠粒的坐垫</td><td>Takikou sewing Ltd.</td><td>Hito wo dame ni suru cushion</td><td>用于挤压装置，&lt;br/&gt; 尺寸：135 &amp;times; 70 &amp;times; 20 cm</td></tr><tr><td>直线执行器</td><td>LINAK K. K.</td><td>2391102000200B4</td><td>用于挤压装置，&lt;br/&gt; 推力：1,200 N</td></tr><tr><td>微控制器</td><td>ARDUINO</td><td>Arduino Uno</td><td>用于挤压装置</td></tr><tr><td>扬声器</td><td>FOSTEX</td><td>PM0.4CBJPN</td><td>用于PPS测量</td></tr><tr><td>信号切换继电器</td><td>OMRON Corp.</td><td>G6E-134</td><td>用于挤压装置</td></tr><tr><td>振动电机</td><td>Tokyo Parts Industrial Co., Ltd.</td><td>FM34F</td><td>用于PPS测量，&lt;br/&gt; 尺寸：&amp;phi;12 mm，额定转速：13,000 rpm</td></tr></tbody></table>

挤压机实验中身体自我意识转变的观察

Observing the Transformation of Bodily Self-consciousness in the Squeeze-machine Experiment

我们的身体自我意识是如何获得的，它又如何影响认知？为了探究这一问题，我们开展了一项实验，使用了一种名为挤压机的装置，该装置可对使用者全身施加纵向压力。挤压机常被用于帮助自闭症患者放松。该装置的发明者坦普尔·格兰丁博士（Dr. Temple Grandin）表示，挤压机除了能带来放松效果外，还能使她对他人心生共情。这一观点具有重要研究价值，并引出以下两点：第一，自闭症患者的共情问题是一个重要议题，而挤压机可能具有积极作用；第二，这提示我们，挤压机的物理作用可能为心身问题提供新的理解视角。在此，我们提出假设：挤压机通过将意识集中于身体自我，从而改变身体自我意识本身，这种意向性可能促进对他人的共情。本研究旨在检验使用挤压机的体验是否能够转化身体自我意识。在实验方案的第一部分，我们简化了格兰丁原始挤压机的设计，但仍确保其具备放松效果；在第二部分，我们采用既有的个体周边空间（PPS）测量方法，以评估身体扩展空间的变化。结果显示，在对照实验中出现的PPS边界在使用挤压机期间消失。事实上，收集到的主观报告表明，身体自我意识持续在外部力量作用点（挤压机施加的压力）与内部力量作用点（通常不受意识控制的身体各部位之间的平衡）之间游移，导致个体PPS的固定边界被放弃。

受试者为17名健康的学生，均来自早稻田大学（9名男性；平均年龄22.1岁，范围18–27岁；平均身高164.4 cm，范围150–185 cm）。所有受试者均未接触过实验任务，且母语为日语。
通过方案1收集的主观报告得出以下三项观察结果。首先，使用改进后的设备观察到的放松效果程度与原始设计25,26相当。如图4(A)所示，在标准条件下，13名参与者（76.5%）评分大于或等于6分，更偏向“几乎入睡”而非“非常兴奋”（平均评分为6.47，标准差为1.65）；14名参与者（82.4%）评分达到6分或以上，更接近“放松”而非“未放松”（平均评分为6.53，标准差为1.72）。因此，在本研究的参与者中，大多数人处于放松状态，且放松者的比例高于先前研究中报道的62%1。这表明，我们对Grandin原始设计的改进至少适用于神经发育正常的成年人。
其次，针对不可控条件的各种反应。在间歇性不可控条件下，八名参与者（47.1%）的评分大于或等于6分，在“几乎入睡”与“非常兴奋”的评分尺度上更接近“几乎入睡”（平均评分为5.94，标准差为2.10）；七名参与者（41.2%）的评分达到6分或以上，在“放松”与“不放松”的评分尺度上更接近“放松”（平均评分为5.77，标准差为1.73；图4(B)。 因此，在该条件下感受到放松效果的参与者人数低于标准条件下的情况。此外，两种条件在两个评分尺度上均存在显著差异（均为 p &gt; 0.05，t检验）。然而，如图4(C)所示，对每位受试者在两种条件下的评分进行比较时，发现评分差异分布较广，范围从-6到+6（“几乎入睡”与“非常兴奋”量表：平均评分为0.53，标准差为3.05；“放松”与“不放松”量表：平均评分为0.77，标准差为2.18）。这表明机器的可控性会影响放松程度，但某些个体在一定程度的不可控条件下仍可能感到放松。
第三，两种释放之间的身体自我意识。参与者报告了在挤压装置中经历的以下两种释放体验。第一种是来自身体外部的力的释放。某些报告中提到：“当面板打开时，我感到最放松。” 换句话说，当装置打开时，他们意识到身体从装置施加的外力中得到了解脱。第二种是来自身体内部的力的释放。我们还收到了其他报告，例如：“通常四肢着地会感到疼痛，但由于身体侧面受到装置的支撑，不仅不痛反而很舒适”或“我感觉自己仿佛漂浮着”。也就是说，当装置闭合时，他们的身体感觉摆脱了通常由身体各部位相互支撑所产生的内部张力。因此，用户通过打开和关闭装置，可以（隐式或显式地）体验到这两种释放。值得注意的是，这将促使意识通过身体自我作为力的作用点来表达其意向性。
此外，方案2中的PPS测量揭示了身体自我意识转变的总体趋势。最初，由于设备故障，我们排除了1名参与者的数据，同时排除了14个个体反应时（RT），因其超出150–1,000 ms的范围。15, 23 包括无反应的情况。在包含IN声音的对照条件下，平均反应时（RTs）在T3之后急剧下降图5(A），红线）。在声音播放期间相邻时间点的反应时间（T1–T5）之间，仅T2与T3之间的差异具有显著性（p = 0.0038，t检验）。此外，该时间段内的反应时间与S型函数拟合良好（AIC = 23.4）。在使用OUT声音的对照条件下，尽管T2与T3之间的差异也具有显著性（p = 0.019，t检验），但整体反应时间变化平缓，且与S型函数的拟合效果较差（图5(A), 蓝色线条）。该结果仅在 IN 声音条件下呈现出S形曲线行为，与先前研究的结果一致15 我们回顾了这些研究。因此，与以往研究一致，该边界可被解释为每个人近体空间（PPS）边界的表征。相比之下，在挤压条件下，声音在内或在外时，反应时（RTs）均未表现出急剧下降图5(B)). 相邻点之间的反应时（RT）无显著差异（p &gt; 0.05，t检验）。此外，在每个时间点T0–T6，比较两种条件下IN-声音的平均反应时，T3至T6均检测到显著差异（T3：p = 0.0083，T4：p = 0.0047，T5：p = 0.0052，T6：p = 0.0036，t检验）。其中，无声音刺激的T0和T6被视为基线。19,24 在反应上，二者之间无显著差异，这表明挤压并未降低其表现。由此也可证实，挤压体验消除了对逼近声音反应速度的增加。因此，在挤压条件下，个人空间（PPS）的可表征边界，即扩展的身体空间，被消除。这些结果表明，挤压装置可能有助于身体自我意识的转变。
<img alt="带有电机执行器、控制按钮和压力面板的机械压力测量装置示意图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59263/59263fig1.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图1"> 
图1： 改进型挤压机。 （A）挤压机的使用方式。使用者以四肢着地姿势进入设备，通过按压“打开”和“关闭”按钮自行控制对身体的挤压。（B）无垫层时的外观。（C）填充垫层的颗粒。填充在垫层中的1 mm膨胀聚苯乙烯颗粒可使垫层轻松变形，适配任何人的身体形态或体位。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59263/59263fig1large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="参与者实验设置，包含扬声器和振动电机；测试挤压条件与对照条件。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59263/59263fig2.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图 2"> 
图 2：用于测量近体空间的实验装置（A）为带有垫子并施加压力的挤压条件，（B）为无垫子或压力的对照条件，以及（C）两种条件共用的部分，用于呈现触觉刺激（振动电机）和采集反应时间（按钮）。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59263/59263fig2large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="声输入/输出时间线示意图，时间区间标注为 0 至 6600 毫秒。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59263/59263fig3.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图 3"> 
图 3： 个体近身空间测量实验的时间序列。 在 1,000 毫秒的静音后，播放 3 秒的 IN- 或 OUT- 声音刺激。每个试验中，在标记为 T0–T6 的时间点处，不呈现触觉刺激或呈现一次触觉刺激。声音结束后，经过 2,000 毫秒的静音，立即开始下一次试验。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59263/59263fig3large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="情绪状态的直方图比较；标准条件与偶发条件；图表分析。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59263/59263fig4.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图4"> 
图4：主观评分的直方图。（A）在标准条件下，76.4%的受试者表示感到困倦（左侧，评分6–10，实心方框；评分6：4人，评分7：2人，评分8：7人，共13人），82.4%的受试者表示感到放松（右侧，评分6–10，实心方框；评分6：3人，评分7：6人，评分8：4人，评分9：1人，共14人），表明该设备对正常成年人具有较强的放松效果。（B）在偶发性不可控条件下，47.1%的受试者表示感到困倦（左侧，评分6–10，实心方框；评分6：1人，评分7：2人，评分8：2人，评分9：3人，共8人），41.2%的受试者表示感到放松（右侧，评分6–10，实心方框；评分7：3人，评分8：3人，评分9：1人，共7人）。（C）然而，标准条件（A）与偶发性不可控条件（B）之间的评分差异显示，当设备反应可控时，放松效果更显著的受试者（评分大于0，实心方框；评分1：4人，评分2：2人，评分3：2人，评分5：1人，评分6：1人，共10人）在任一或两个量表上均未构成绝对多数（困倦感，左侧：58.8%；放松感，右侧：52.9%；评分1：1人，评分2：4人，评分3：3人，评分4：1人，共9人）。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59263/59263fig4large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="对照条件与挤压条件下反应时间图；统计分析，p值。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59263/59263fig5.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图5"> 
图5： 个体周围空间测量的平均反应时间（RTs）。 （A）在对照条件下，T2与T3在IN-声音刺激下的平均反应时间存在显著差异（p = 0.0038），在OUT-声音刺激下也存在显著差异（p = 0.019）。此外，仅在IN-声音刺激期间（T1–T5）观察到数据与S型函数具有良好的拟合度（赤池信息准则 = 23.4）。与此同时，（B）在挤压条件下，任一点与其后续点之间的平均反应时间无显著差异（p &gt; 0.05）。误差条表示均值的标准误。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59263/59263fig5large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
补充图1：微控制器周围的电路图。在本系统中，为了操控控制信号，首先将控制按钮的信号输入微控制器的第7和第8引脚，然后由第12和第13引脚输出操作信号至执行器。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59263/Supplementary_figure_1.pdf">请点击此处下载该文件。</a>
补充代码 1：方案 1 的示例代码。 在步骤 2.1 中，将名称为“type”的常量值（第 2 行）设置为 1；在步骤 2.2 中，将其设置为 2。当该值设为 1 时，打开/关闭按钮将始终用于打开/关闭侧边面板；当该值设为 2 时，每按下两次控制按钮，侧边面板的响应动作翻转一次。此代码在微控制器按 补充图 1 所示方式连接时有效。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59263/Sample_code_for_the_Protocol_1.ino">请点击此处下载该文件。</a>

挤压机是一种V形装置，可对全身施加压力，常用于自闭症患者的治疗。本文重点探讨其在实验中的潜在应用，以通过个体周围空间测量来捕捉身体自我意识的典型转变。

我们的身体自我意识是如何获得的，它又是如何影响认知的？为了研究这一问题，我们开展了一项使用挤压……的实验。

挤压机是一种V形装置，可通过压迫使用者的身体来帮助放松。本方案探讨了它在捕捉身体自我意识转变方面的潜在用途。挤压机对右臂施加挤压以及对身体其他部位施加压迫的物理作用，可能为某些心身问题提供研究线索。首先对挤压机的原始设计进行改进。用电机线性装置或执行器替代原始设计中的气动气缸执行器。通过将每块面板内部安装的弧形垫片更换为填充珠粒的垫子，对原始设计进行修改。并省略夹住用户颈部的两个加厚滑动面板。用两个控制按钮连接执行器以替代控制器盒。在控制按钮与执行器之间插入一个微型计算机，并配备两个信号切换继电器。根据需要上传程序以修改开启和关闭指令。将适用于标准条件的适当程序上传至微处理器。现在，向受试者演示如何使用该设备。演示如何进入并操作该设备，但不要告知参与者该设备的目的。要求参与者使用该设备数分钟，并告知他们欢迎反馈使用该设备所产生的感受。协助调整设备，以便于受试者进入，并根据受试者的偏好调整垫子的贴合度。检查最大闭合程度，确保既不过紧也不过松。使用滑动侧边调节器调整两侧板之间的间距。让参与者使用仪器五分钟，同时记录他们的口头反应。观察以确保参与者或仪器均无异常情况。要求参与者在两个从1到10的量表上评价其放松状态。第一次测试时，受试者情绪非常兴奋，几乎处于半睡眠状态；而第二次测试时，受试者则未表现出放松或松弛的状态。在受试者完成设备使用后，询问其感受：“您在使用过程中感觉如何？” 将回答作为主观报告收集，并同时记录使用过程中所述内容。对于间歇性不可控条件，将适当的程序上传至微型计算机。该程序会在参与者按下控制按钮两次后，翻转一次执行器的反应，且不告知参与者。程序上传完成后，按照标准条件的步骤进行操作。按照文本方案中详述的步骤搭建实验系统。现在，向参与者给出三条指令：告知参与者在感觉到触觉刺激后，立即使用按钮报告刺激出现的时间。同时指导他们尽量忽略这些声音。最后，说明该试验将重复进行多次，持续约六分钟。通过三次练习试验进行训练，以确保参与者理解任务要求。在挤压条件下，让参与者自由使用机器五分钟，并根据自身舒适度进行调整。移除控制按钮，并将振动电机连接到参与者左手的食指上。然后将他们的右食指放在挤压机器手托上的应答按钮上。开始一组试验。休息三分钟后，重复此过程并开始另一次试验。对于对照条件，完全打开挤压装置并移除垫子。指导受试者躺在空的挤压装置内，就像他们正在使用该装置一样。将振动电机连接到受试者的左手食指上。将右手食指放在挤压装置手托上的按钮上。开始一组试验，然后休息三分钟后开始另一组。按照文本方案中所述进行数据分析。在标准条件下使用改装后的设备，76.5%的参与者给出的评分大于或等于6分，更偏向于“几乎入睡”一侧，而非“非常兴奋”一侧。82.4%的参与者给出的评分在六分及以上，更接近放松而非不放松。这些结果表明，对Grandin原始设计的改进适用于神经发育正常的成年人。相反，在偶尔无法控制的条件下，感受到放松效果的参与者人数较少。47.1%的参与者给出的评分大于或等于6分，更接近几乎入睡而非非常兴奋的状态。41.2%的参与者给出的评分在6分或以上，更接近放松而非未放松的状态。然而，对每位受试者在两种条件下的评分进行比较后发现，评分差异分布较广。在包含“进入”声音的对照条件下，反应时间在 T3 之后急剧下降。在包含“离开”声音的对照条件下，反应时间总体保持平稳，且与S型函数的拟合效果不佳。相比之下，在挤压条件下，无论是“进入”还是“离开”声音，反应时间均未出现显著下降。由于挤压体验消除了对逼近声音反应速度的提升，该条件消除了身体外部空间的扩展效应。进行此操作时，应将垫子妥善贴合于受试者身体。重要的是，压力需均匀施加于整个身体，不仅包括肩部，还应包括身体侧面和腹部。完成此步骤后，可进行基于对话的认知实验。例如，可以捕捉到在此处和彼处的使用方式如何影响身体自我意识的转变。以往，自我感觉已在个体的主动性中得到认知，而这一发展使我们能够观察自身意识在主动挤压状态与被动被挤压状态之间的变化。

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Research

科研

JoVE Journal

Behavior

行为

在挤压机实验中观察身体自我意识的转变

我们展示了如何在广泛使用的橡胶手错觉范式中采用一种客观测量方法。该测量方法通过对已确立的跨模态一致性任务进行改进而获得。该任务可用于研究多感官整合过程，而这些过程对于身体表征的调制（如橡胶手错觉中的现象）至关重要。...

利用跨模态一致性任务作为橡胶手错觉范式中获取客观行为测量的手段

本研究采用单脉冲经颅磁刺激刺激初级运动皮层，结合神经导航以及手部肌肉肌电活动的记录，探索受试者观察动作序列时的皮质脊髓兴奋性。...

动作观察期间皮质脊髓兴奋性的调节

本文介绍了一种利用镜像错觉结合心理物理学实验程序与机器学习分析，在二维平面上估计本体感觉偏移的新方法。...

使用支持向量机在二维平面上可视化本体感觉漂移的方法

本研究中所述方案介绍了通过流式细胞术分析，对多能干细胞阳性与阴性标志物进行动力学检测，从而实时监测重编程进程的方法。该方案还包括基于成像技术对诱导性多能干细胞（iPSC）生成过程中的细胞形态、标志物或报告基因表达进行评估。...

体细胞重编程的动力学测量与实时可视化

本文介绍了可用于研究与身体相关的自我感知/自我表征的虚拟手和虚拟脸错觉范式。这些范式已在多项研究中被使用，证明在特定条件下，虚拟的手或脸可以被整合进个体的身体表征中，表明身体表征具有相当的灵活性。...

创建虚拟手部和虚拟面部错觉以研究自我表征

压力是生活中不可避免且持续存在的组成部分，人们正在考虑采用整体方法来管理压力。本研究建立了一种标准化方法，以证明基于呼吸的压力管理方案的可行性，该方案可与市售的便携式技术结合使用。...

基于社区的压力管理项目：利用可穿戴设备评估非实验室环境中的全身生理反应

虚拟现实（VR）实验的实施可能较为困难，且需要细致的规划。本方案描述了一种用于设计和实施虚拟现实实验的方法，该实验可采集人类受试者的生理数据。本方法采用虚拟环境实验（Experiments in Virtual Environments,...

结合生理指标测量的虚拟现实实验

尽管以往关于身体自我意识的研究假设，源自自身的运动与源自他人的运动在感知上是可区分的，但本方案通过虚拟手产生无意识的轻微运动，使两者的来源变得模糊。这使我们能够观察由自身感（SoO）和他人产生的能动感（SoA）共同形成的心理体验，而非仅仅观察能动感的缺失。...

虚拟手在自我与他人来源之间的模糊运动：拥有感与“他人产生”的能动感

我们提出经过优化的实验方案，可实现 体内...

小鼠后肢肌肉中复合肌肉动作电位（CMAP）的电生理运动单位计数（MUNE）测量

以往关于压力社会维度的研究主要集中在两个重要变量上：社会认同和社会支持。本实验方案介绍了一种有效操控这两个社会变量的方法，并描述了如何将其应用于标准的压力诱导范式（特里尔社会压力测试）中。...

压力的社会维度：在特里尔社会应激测试中对社会支持与社会认同的实验性操控

了解挤压机实验如何测量身体自我意识转变，通过改良V型装置施加全身压力，评估神经典型成人的放松反应与心理生理状态变化。该方法为身心关系研究提供新视角。

挤压机实验中身体自我意识转变的观察

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