Mano virtual con movimiento ambiguo entre el yo y otro origen: sentido de propiedad y agencia 'producida por otros'

¿Cómo se percibe el cuerpo o las acciones que uno ha realizado como propias? Estas sensaciones constituyen nuestra autoconciencia corporal y nuestra propia experiencia. Tal cuestión, particularmente en términos de "yo mínimo", se ha considerado que comprende un sentido de propiedad (SoO), el sentido de sentir el cuerpo como propio, y un sentido de la agencia (SoA), el sentido de autoría sobre el movimiento corporal¹. Muchos estudios sobre SoO/SoA se han basado en el comparador modelo^2,en el que las acciones están sujetas a procesos de comparación interna^3,4,5,6. El modelo del comparador describe una intención de vinculación de bucle de avance con una predicción del movimiento y un bucle de retroalimentación que relaciona la retroalimentación sensorial con la predicción; estos bucles han sido reconocidos como soa y soo, respectivamente^1,6.

Como medio de investigación experimental, se han empleado ilusiones de transferencia de cuerpos. Un enfoque típico es la ilusión de la mano de goma (RHI), en la que el acariciado sincrónico de las manos ocultas de los participantes y las manos falsas situadas frente a ellos evoca la propiedad ilusoria de la mano falsa^7. Si bien el RHI original se refiere únicamente al SoO, las recientes implementaciones del RHI equipados con una mano móvil han permitido evaluar el mecanismo de SoA como dar experiencias de coincidencia de bucles de avance a los participantes. Aunque el SoO y el SoA coinciden en el comportamiento normal^1,pueden ser independientes el uno del otro, y ambos pueden ser evocados por separado. Por ejemplo, si a los participantes se les muestra un avatar, solo sienten un SoO débil, pero no un SoA, o si los participantes ven su mano ocultando su pulgar desde la perspectiva de una tercera persona, sienten sólo un SoA, pero no un SoO^8. También se ha informado de un SoO provocado por un SoA^9,y la relación entre los dos y cómo ambos juntos producen conciencia corporal siguen siendo preguntas abiertas.

Aunque SoA es un término amplio, comúnmente se considera como una sensación de una acción generada mientras se auto-se separa del mundo externo. En este sentido, con el fin de evaluar la SoA experimentalmente, se supone que los propios participantes manipulan el cuerpo real o el cuerpo falso, por ejemplo, utilizando una imagen de mano proyectada en una pantalla^10,una mano falsa situada en un poste de madera^11,o una mano situada en una cubierta por encima de la mano del participante^12,13. En estos estudios, cuando la mano falsa visible se sincronizó con el movimiento generado por los participantes, se confirmó la aparición del SoA. Además, cuando los movimientos fueron generados externamente no por un participante, sino por un experimentador que utilizaba una conexión física con la mano, se confirmó que la ausencia del SoA podría ocurrir, mientras que el SoO fue retenido. En esos estudios, un par de ausencias y presencia de la agencia fue implementada por un par de movimientos de otros y auto-origen para el participante.

Surge la pregunta: ¿implica la ausencia de la SoA que otros hagan movimiento corporal, excepto el de uno? ¿Hay una clara separación entre los demás y yo? Sin embargo, yo mismo podría implicar inconsciencia que podría ser otra en mí mismo. En cuanto a la inconsciencia, no se puede determinar si un movimiento se origina en uno mismo u otros. Aunque la sensación de convulsión autónoma está destinada a ser relevante para la inconsciencia, las configuraciones experimentales anteriores no han prestado atención a la ambigüedad del yo y de los demás. Para implicar un movimiento inconsciente en un experimento, uno tiene que implementar un movimiento virtual que no se puede determinar fácilmente como originario del participante u otros. Esta ambigüedad del participante y de otros también se observa en el debate sobre el "potencial de preparación"^14. El potencial de preparación que precede al libre albedrío y la conciencia intencional se puede comparar con los demás y conmigo en un cerebro, respectivamente¹⁵. En otras palabras, el yo y los demás en uno mismo son inseparables el uno del otro. De hecho, conductualmente, se ha señalado que SoA podría ser adquirida de manera postdictiva^16,17. Teniendo en cuenta que nuestra SoA o autoconciencia corporal podría adquirirse en tal ambigüedad, mientras que investigaciones previas sobre SoO/SoA se han llevado a cabo después de hacerlas perceptivamente distinguibles, es necesario investigar qué tipo de experiencia subjetiva ocurre cuando ambas partes son ambiguas.

Aquí, presentamos un protocolo que nos permite evaluar los efectos soo/soa en una mano virtual con movimientos ligeros de tal forma que no está claro si el movimiento se auto-u otros-originados. Específicamente, utilizando realidad virtual (VR), nuestros participantes fueron hechos para ver una mano virtual desde la perspectiva de la primera persona a través de una pantalla montada en la cabeza (HMD) sin decir a quién pertenece la mano. Su mano recibió un estímulo táctil (acariciando con un pincel) en sincronía con el movimiento del pincel en la mano que se muestra en HMD, y luego, después de un minuto, los dedos en el video de repente comienzan a moverse lentamente. Para la comparación, realizamos seis ensayos para cada participante, siguiendo tres condiciones (en duplicado): sin movimiento de la mano, movimiento lento (ambigüedad entre auto y de otro origen) y movimiento rápido (claramente no auto- sino de otro origen). Para evaluar el SoO, se adoptaron mediciones de respuesta de conductividad cutánea (SCR). El cambio en SCR durante una presentación de una amenaza se utilizó como un indicador de automocrítica corporal^18,19,20, ya que proporciona una estimación en línea y objetiva. En este estudio, definimos el SCR derivado de una amenaza de cuchillo después del movimiento de la mano como la intensidad del SoO^18,19. Además, para evaluar el SoA, se recopilaron informes subjetivos utilizando entrevistas cara a cara después de todos los procedimientos de RHI. Aquí, se podría suponer que un movimiento tan ambiguo entre el origen propio y el otro haría que el movimiento corporal originario de otro fuera percibido como propio del participante. Tal reescritura de la relación causal en SoA no puede ser capturada por el método preestablecida para simplemente evaluar la coherencia entre la intención y la acción de uno. Por lo tanto, mientras que en los estudios convencionales de RHI, los participantes estaban obligados a puntuar declaraciones dadas que describían la sensación^13,este protocolo permite a los participantes describir sus sensaciones en sus propias palabras. Después de que los informes subjetivos se recopilan de tal manera, se preparan los pasos para clasificarlos y evaluarlos. Estas series nos permiten no sólo determinar si SoA estaba presente o ausente, sino también observar cómo sus sensaciones, que fueron aceptadas como su propia experiencia, difieren de la estereotipada SoA.

Todos los métodos descritos aquí fueron aprobados para seguir el Código de Ética de la Asociación Médica Mundial (Declaración de Helsinki) y aprobados por el Comité de Ética Independiente de la Universidad Tecnológica de Nagaoka. No se recopiló información de identificación de los estudiantes universitarios. Los participantes recibieron información detallada sobre los experimentos antes de participar y se les exigió que firmaran una declaración de aceptación por escrito. El consentimiento informado por escrito se obtuvo de todos los temas y se almacenó en la Universidad Tecnológica de Nagaoka.

1. Preparación de siete tipos de videos

NOTA: En total, cree siete vídeos para una sesión pre-experimental (un vídeo) y para sesiones experimentales en las condiciones "estable", "lenta" y "rápida"(Figura 1)para cada género (tres veces dos vídeos).

1. En una sala de experimentos, coloque una mesa y dos sillas, un reposamandos (aproximadamente 35 x 60 cm de cojín blanco inclinado aproximadamente 25 grados) y una pantalla en la mesa(Figura 2). Marque estas posiciones para poder reproducirse con precisión en la sesión experimental.
2. Coloque una cámara de 360° a la altura de los ojos cuando los participantes estén sentados en la silla(Figura 2).
3. Comience a grabar la cámara sin nadie en el video durante aproximadamente 20-30 s para una sesión pre-experimental para asegurarse de que hay visibilidad razonable para cada participante.
4. Para que el video muestre a los participantes masculinos, deje que un experimentador masculino (Experimenter A) use una bata de laboratorio, siéntese en la silla y ponga su mano izquierda sobre la mano descanse con la palma hacia arriba, cuidando que los dedos no se toquen ni toquen el reposamandos.
5. Reproduce un tono de referencia de 60 bpm de 4 latidos usando una aplicación de metrónomo y un teléfono inteligente.
6. Deje que otro experimentador (Experimenter B) se siente frente al Experimentador A, con un pincel en la mano del Experimentador B(Figura 3).
7. Comience a grabar la cámara para que el vídeo utilice la condición "estable".
8. Usando el tono de referencia, deje que experimenter B golpee todos los dedos del experimentador A durante 80 s. Al mismo tiempo, deje que el Experimentador B memorice la trayectoria para reproducirla más tarde.
9. Por el tercer experimentador, mostrar una acción que aparece un cuchillo de cocina de aproximadamente 30 cm (hoja de 20 cm), corta la muñeca izquierda del experimentador A y desaparece, tomando 5 s(Figura 4).
10. Después de 5 s de duración del margen, detenga la cámara.
11. Comience a grabar la cámara para que el vídeo utilice la condición "lenta".
12. Repita el paso 1.8 mientras cambia la trayectoria del pincel para evitar la monotonía.
13. 60 s después del inicio, deje que experimenter A cierre y abra los cinco dedos a una velocidad lenta constante durante 20 s (ciclo de cierre y apertura de 20 s/, aproximadamente 1,3 mm/s; Figura 5(A)).
14. Repita los pasos 1.9 y 1.10.
15. Comience a grabar la cámara para que el vídeo utilice la condición "rápida".
16. Repita los pasos de 1,12 a 1,14 mientras cambia la velocidad del dedo de lento a rápido (2 s/ciclo abierto y cerrado, aproximadamente 35 mm/s; Figura 5(B)).
17. Repita los pasos del 1,4 al 1,16 mientras cambia de un experimentador masculino A a una experimentadora femenina A para producir otros tres vídeos para las participantes femeninas.
18. Retire la cámara. Compruebe que los vídeos no divergen del mundo real, utilizando el HMD y sentando la silla y poniendo la mano izquierda sobre el reposamandos.
19. Si es necesario, practique reproducir la trayectoria del pincel con precisión.

2. Procedimiento experimental

1. Utilice a más de 18 participantes que sean adultos sanos (edades aproximadas de 18 a 25 años y una proporción de género del 50% son mejores) sin antecedentes de enfermedad mayor e ingenuos con el experimento y hablando el mismo idioma nativo para recopilar informes subjetivos. Experimente con cada participante por separado.
2. RHI con/sin sesiones de movimiento de dedos y mediciones SCR
   1. Realice los siguientes pasos que incluyan el papel de interactuar con el participante por el mismo experimentador con el mismo aspecto que experimenter B en los vídeos que se va a utilizar. Utilice la asistencia si es necesario.
   2. Pida a un participante que use un abrigo de laboratorio y se siente en la silla. Adjunte electrodos Ag-AgCl conectados con un dispositivo de adquisición de datos SCR al índice y a los dedos anulares de la mano derecha del participante después de pulir esos dedos. Baja la mano sin tocar nada. Establezca la frecuencia de muestreo en 500 muestras/s y comience a registrar los datos de SCR.
   3. Dé al participante las tres instrucciones siguientes:
      1. "Su tarea es poner su mano izquierda sobre la mano descansar con la palma hacia arriba y mantener la mano estable"
      2. "Por favor, trate de relajarse."
      3. "Cuando lleve el HMD, por favor mire su mano izquierda".
   4. Pida al participante que use un HMD con una pantalla negra. Refleje la pantalla del HMD en la pantalla de la tabla hasta el final del experimento.
   5. Muestre el vídeo de la sesión pre-experimental en el HMD después de anunciarlo. Pida al participante que mire a su alrededor y se asegure de que la vista sea natural. Si algo anda mal, ajuste el HMD o la altura del asiento hasta que el participante se sienta cómodo.
   6. Muestre una pantalla negra en el HMD y pida al participante que ponga su mano izquierda sobre la mano descanse con la palma hacia arriba. Ayude al participante y tenga cuidado de que los dedos no se toquen entre sí ni el reposamandos.
   7. Siéntese frente al participante con auriculares y un pincel. Prepárese para un video para una de las tres condiciones con la mano izquierda del mismo género que el participante.
   8. Comience la primera prueba con una condición seleccionada aleatoriamente entre los tres. Después de anunciar que la sesión está comenzando, inicie el video. Cepille la mano izquierda del participante con el mismo tiempo y posición que está viendo, comprobando la pantalla de duplicación en el escritorio y el tono de referencia, hasta que el cuchillo corte(Figura 3(B)).
   9. Muestre una pantalla negra en el HMD 2 minutos para permitir que SCR vuelva a la normalidad.
   10. Repita los pasos 2.2.8 a 2.2.10 para las cinco veces restantes (un total de seis veces; dos ensayos de cada una de las tres condiciones) en orden aleatorio. Pregúntele al participante después de cada dos pruebas si algo está mal con la condición física.
   11. Deje de registrar los datos de SCR. Retire el dispositivo de adquisición de datos HMD y SCR.
3. Entrevistas cara a cara: Haz las siguientes preguntas al participante y recoge las respuestas oralmente mientras las grabas.
   1. Pregunte "¿ Viste que la mano se movió?" [P1: Para confirmación]
      Si la respuesta no es "Sí", vaya al paso 2.3.4.
   2. Pregunte "¿ Viste el movimiento de las dos velocidades? [P2: Para confirmación]
      Si la respuesta no es "Sí", vaya al paso 2.3.4.
   3. Pregunte"¿ Qué pensó sobre el movimiento más lento de la mano?" [P3: Para la evaluación de SoA]
   4. Pregunta: "¿Podría decirme si sintió algo durante el experimento?". [P4: Informe gratuito]

3. Análisis de datos

1. Datos de SCR
   1. Identifique los SCR para cada ensayo de la siguiente manera^19,21,22:la diferencia de amplitud entre el valor máximo y mínimo que ocurrió durante todos los 2-10 s en los últimos 5 s (amenaza de cuchillo; para la evaluación de SoO) e inmediatamente después de 5 s.
   2. Calculó la magnitud de las amplitudes según un método preestablec establecido²³ como:
      
   3. Realice la prueba Shapiro-Wilk en todos los datos. Si se confirma que algunos datos no se distribuyeron normalmente, utilice pruebas estadísticas no paramétricas para procesar los datos; de lo contrario, utilice pruebas estadísticas paramétricas. En todas las pruebas estadísticas, establezca alfa en 5%.
   4. Evalúe la diferencia entre las tres condiciones con una comparación múltiple.
2. Entrevistas cara a cara
   1. Divida los datos de quienes respondieron "No" a Q1 y/o 2.
   2. Compare las respuestas a Q3 con las tres declaraciones siguientes que se han utilizado para medir el SoA de los participantes en el estudio¹³de RHI.
      Declaración 1: La mano se movió como yo quería, como si estuviera obedeciendo mi voluntad.
      Declaración 2: Sentí como si pudiera controlar los movimientos de la mano.
      Declaración 3: Sentí que podía causar el movimiento que vi.
   3. Clasifique las respuestas a Q3 a partir de un resumen de cada uno y analice la tendencia general.

Los participantes fueron 21 estudiantes sanos (once hombres; edad media de 21,1 años, rango 20-23; 18 diestros) reclutados en la Universidad Tecnológica de Nagaoka. Todos los participantes fueron ingenuos con las tareas experimentales y los hablantes nativos de japonés. Se utilizaron datos de 19 participantes, incluidos los que no mostraron respuesta (una "respuesta nula"), pero los datos de 2 participantes fueron excluidos debido a problemas de equipo.

Como resultado de nuestro estudio, los valores de SCR con una amenaza de cuchillo no mostraron diferencias significativas entre las tres condiciones (lentas vs estables: p = 0.829, t = 0.581; lentas vs rápidas: p = 0.872, t = 0.499; y rápidas vs estables: p = 0.988, t = 0.145, prueba Acero-Dwass; Figura 7(A)). Este resultado debe reconocerse como negativo para nuestra hipótesis de que el movimiento rápido de la mano mostrada eliminaría los SCR, a saber, la intensidad de un SoO ilusionante. Sin embargo, cuando se comparó el SCR del primer y segundo duplicados para cada condición, una disminución significativa en el SCR se observó sólo en la condición con movimiento rápido (lento: p = 0.984, z = 0.0197; estable: p = 0.922, z = 0.0983; y rápido: p = 0.0181, z = 2.36, Wilcoxon pruebas de rango firmado; Figura 7(B)). Esto indica que si se repiten movimientos obvios no acusados (rápidos), el SoO ilusorio desaparecería, pero si los movimientos son lentos, entonces el SoO se mantendría al mismo nivel que eso para ningún movimiento.

Para las entrevistas cara a cara, todos los participantes respondieron "Sí" a Q1 y 2; por lo tanto, se confirmó que todos ellos observaron movimientos lentos por sus ojos. Después de confirmar esto, se pudo evaluar que sus respuestas a Q3 no incluían las declaraciones 1-3. Las respuestas se pueden dividir en los siguientes cuatro tipos (Tabla 1). Tipo 1: seis participantes respondieron "No me movía" su propia mano. Tipo 2: Otros seis respondieron con "Pensé que mi mano se movía sin mi voluntad" o el equivalente. Tipo 3: ocho respondieron con "Me atrajo ser movido." o el equivalente. Tipo 4: tres afirmaban "una sensación de mover los dedos". La respuesta de un participante incluía ambos tipos 2 y 3, otro incluía ambos tipos 2 y 4, otro incluía ambos tipos 2, 3 y 4, y el resto contenía solo uno de los tipos 1-4. Es evidente que los tipos 1, 2 y 3 no son compatibles con ninguna de las Declaraciones 1-3 en términos de negar la voluntad de mover la mano. Además, el tipo 4 no incluye la causalidad; por lo tanto, también es incompatible con cualquiera de las Declaraciones 1-3. En general, los resultados sugieren que ninguno de los participantes evocó el SoA en el sentido convencional. Además, se puede considerar que mientras que el Tipo 1 simplemente negó su SoA, los Tipos 2-4 indicaron sus actitudes para solaparse con el movimiento corporal observado que se generó externamente. Por ejemplo, el tipo 2 aceptó el movimiento observado como propio, reconociendo que no iba acompañado de su voluntad. Tipo 3 mencionó su motivación para traer consistencia con el movimiento observado de otros orígenes, es decir, tal movimiento externo era probable que causara su acción. Tipo 4 reclamó una sensación de retroalimentación sensorial, a pesar de ser consciente de la falta de su voluntad o su acción. En conjunto, 13 de los 19 participantes describieron el evento observado como su propia experiencia, que fue formada por el otro soa originario en lugar de rechazo de los SoA.

Figura 1: Gráfico de flujo procesal para un ensayo en el experimento RHI. En las tres condiciones, un juicio se completó dentro de los años 90. Los SCR fueron identificados de 80 s a 90 s en cada ensayo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Configuración preparada. La configuración de los pasos 1.1 a 1.17, la preparación de los vídeos. Una cámara de 360° se encuentra en el punto de vista de los participantes. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Un fotograma de un vídeo que se muestra a los participantes. A cada participante se le muestra una mano virtual que se encuentra en el mismo lugar que su propia mano real. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: El evento de amenaza de cuchillo. Para la medición SCR, 80 s después del comienzo del ensayo, aparece un cuchillo de cocina, se desliza a través de la mano mostrada y se retira. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Los movimientos cercanos y abiertos de la mano virtual. 60 s después del comienzo del ensayo, la mano abierta mostrada a los participantes comienza a cerrarse a una velocidad constante, tomando 10 s en estado lento (A) o 1 s en estado rápido (B). Poco después, se abre a la misma velocidad. En la condición rápida, esta acción se repite 10 veces. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: Configuración experimental. La configuración para la realización de las pruebas. Los participantes se enfrentan al mismo fondo y al experimentador en la configuración real que en el vídeo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 7: Boxplot de la SCR media después de la amenaza de cuchillo para ensayos que implican ningún movimiento de la mano (estable) o movimiento lento o rápido de la mano. (A) División en tres grupos y (B) en seis grupos (separados la primera y segunda prueba). Las barras de error indican desviaciones estándar. Cuando se combinaron los resultados de la primera y segunda rondas y se realizaron múltiples comparaciones en cada una de las tres condiciones, no se encontró ninguna diferencia significativa en ningún par. Este resultado contradice nuestra hipótesis de que el movimiento rápido de la mano mostrada eliminaría el SCR (la intensidad del SoO ilusionante) porque era el mismo nivel que los otros dos. Sin embargo, cuando se probó entre el primer y el segundo ensayo dentro de cada condición, se observó una diferencia significativa sólo en la condición rápida (el primer vs segundo ensayo en la condición rápida; p < 0.05, Wilcoxon pruebas de rango firmado). Además, en los ensayos con movimiento lento y sin movimiento (estable), tanto la primera como la segunda prueba mostraron altos valores de SCR que no eran significativamente diferentes. Esto sugiere que mientras que en las condiciones rápidas, el SCR del segundo ensayo no se mantuvo en el mismo grado que el de la primera, en condiciones lentas y estables, el SCR se mantuvo a pesar de que el evento se repitió dos veces. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Tabla 1: El resultado de escribir respuestas a Q3 a partir de un resumen de cada uno. Q3, la pregunta para evaluar la ilusoria SoA, "¿Qué pensabas sobre el movimiento más lento de la mano?", se planteó después de confirmar que los participantes habían observado el movimiento lento de la mano. Tres participantes (a, b y c) hicieron múltiples descripciones. En general, no hay ningún tipo de respuesta que incluya las instrucciones que coincidan con la definición del SoA. Además, los tipos 2-4 muestran varias actitudes hacia la aceptación del movimiento observado como su propio movimiento, al tiempo que lo reconocen como originario de otros lugares.

Los autores no tienen nada que revelar.