Main virtuelle avec mouvement ambigu entre l’auto et l’autre origine : sens de la propriété et agence « autres produits »

Comment perçoit-on son corps ou les actions que l’on a accomplies comme les siens ? Ces sensations constituent notre conscience de soi corporelle et notre propre expérience. Une telle question, en particulier en termes de « soi minimal », a été considéré comme composé d’un sentiment d’appartenance (SoO), le sentiment de sentir le corps comme le sien, et un sens de l’agence (SoA), le sens de la paternité sur le mouvement corporel¹. De nombreuses études sur soo/soa ont été basées sur le modèle de comparaison², dans lequel ses actions sont soumises à des processus de comparaison^{interne 3,4,5,6}. Le modèle de comparaison décrit une boucle d’alimentation vers l’avant reliant l’intention à une prédiction de son mouvement et une boucle de rétroaction reliant la rétroaction sensorielle à la prédiction; ces boucles ont été reconnues comme le SoA et soo, respectivement^1,6.

Comme moyen d’investigation expérimentale, des illusions de transfert de corps ont été employées. Une approche typique est l’illusion de la main en caoutchouc (RHI), dans laquelle caresser synchrone des mains cachées des participants et de fausses mains situées en face d’eux évoque la propriété illusoire de la fausse main⁷. Bien que l’IRS d’origine ne se réfère qu’au SoO, les récentes implémentations de l’IRS équipées d’une main mobile ont permis d’évaluer le mécanisme de SoA comme donnant des expériences d’appariement des boucles d’alimentation vers l’avant aux participants. Bien que le SoO et soa coïncident dans le comportement normal¹, ils peuvent être indépendants les uns des autres, et les deux peuvent être évoqués séparément. Par exemple, si les participants sont montrés un avatar, ils ne se sentent qu’un SoO faible, mais pas un SoA, ou si les participants voient leur main cacher leur pouce du point de vue d’une troisième personne, ils ne se sentent qu’un SoA, mais pas un SoO⁸. Un SoO obtenu par un SoA a également été rapporté⁹, et la relation entre les deux et comment les deux ensemble produisent la conscience corporelle sont encore des questions ouvertes.

Bien que SoA soit un terme large, il est généralement considéré comme une sensation d’action générée tout en s’auto-détaché du monde extérieur. En ce sens, afin d’évaluer expérimentalement le SoA, on suppose que les participants eux-mêmes manipulent le corps réel ou le faux corps, par exemple, à l’aide d’une image de la main projetée sur^{un écran 10}, une fausse main située sur un poteau^{en bois 11}, ou une main située sur une couverture au-dessus de la main du participant^12,13. Dans ces études, lorsque la fausse main visible a été synchronisée avec le mouvement généré par les participants, l’émergence du SoA a été confirmée. En outre, lorsque les mouvements ont été générés à l’extérieur non pas par un participant, mais par un expérimentateur utilisant une connexion physique à la main, il a été confirmé que l’absence de la SoA pourrait se produire, tandis que le SoO a été conservé. Dans ces études, une paire d’absences et de présence de l’agence a été mise en œuvre par une paire de mouvements d’origine autres et auto-pour le participant.

La question se pose : l’absence de soa implique-t-elle que le mouvement du corps est fait par d’autres, sauf celui-ci ? Y a-t-il une séparation claire entre moi et les autres? Cependant, je pourrais impliquer l’inconscience qui pourrait être d’autres en moi- même. En ce qui concerne l’inconscience, on ne peut pas déterminer si un mouvement provient de soi-même ou des autres. Bien que la sensation de convulsion autonome soit destinée à être pertinente pour l’inconscience, les configurations expérimentales précédentes n’ont pas prêté attention à l’ambiguïté du soi et des autres. Pour impliquer le mouvement inconscient dans une expérience, il faut implémenter un mouvement virtuel qui ne peut pas être facilement déterminé comme provenant du participant ou d’autres personnes. Une telle ambiguïté du participant et d’autres personnes est également observée dans la discussion sur le « potentiel de préparation^{» 14}. Le potentiel de préparation précédant le libre volonté et la conscience intentionnelle peut être comparé aux autres et à moi dans un cerveau, respectivement¹⁵. En d’autres termes, le moi et les autres en soi sont inséparables les uns des autres. En fait, sur le plan comportementaux, il a été souligné que SoA pouvait être acquise d’une manière postdictive^16,17. Considérant que notre soa ou conscience de soi corporelle pourrait être acquise dans une telle ambiguïté de soi/autre, alors que des recherches antérieures sur SoO/SoA ont été menées après les avoir distinguées perceptuellement, il est nécessaire d’étudier quel genre d’expérience subjective se produit lorsque les deux parties sont ambiguës.

Ici, nous introduisons un protocole qui nous permet d’évaluer les effets SoO/SoA sur une main virtuelle avec de légers mouvements de telle sorte qu’il n’est pas clair si le mouvement est auto-ou autre-origine. Plus précisément, à l’aide de la réalité virtuelle (VR), nos participants ont été faits pour voir une main virtuelle du point de vue de la première personne à travers un écran monté sur la tête (HMD) sans dire à qui appartient la main. Leur main a reçu un stimulus tactile (caressant avec un pinceau) en synchronisation avec le mouvement de brosse sur la main montré dans HMD, et puis, après une minute, les doigts dans la vidéo commencent soudainement à se déplacer lentement. À titre de comparaison, nous avons mené six essais pour chaque participant, suivant trois conditions (en double) : pas de mouvement de la main, de mouvement lent (ambiguïté entre l’auto-origine et l’autre origine) et de mouvement rapide (clairement pas l’auto-mais l’autre origine). Pour évaluer le SoO, des mesures de réponse de conductance de peau (SCR) ont été adoptées. Le changement dans SCR lors d’une présentation d’une menace a été utilisé comme un indicateur de^{l’auto corporelle 18,19,20}, car il fournit une estimation en ligne et objective. Dans cette étude, nous avons défini SCR résultant d’une menace de couteau suivant le mouvement de main comme l’intensité du SoO^18,19. De plus, pour l’évaluation du SoA, des rapports subjectifs ont été recueillis à l’aide d’entrevues en personne après toutes les procédures d’IRS. En l’espèce, on pourrait présument qu’un tel mouvement ambigu entre l’auto-origine et l’autre origine ferait en sorte que le mouvement corporel provenant d’un autre soit perçu comme le propre du participant. Une telle réécriture de la relation causale dans soa ne peut pas être saisie par la méthode prééditée pour simplement évaluer la cohérence entre son intention et son action. Par conséquent, alors que dans les études rhi conventionnelles, les participants ont été tenus de marquer des déclarations données décrivant la sensation¹³, ce protocole permet aux participants de décrire leurs sensations dans leurs propres mots. Une fois que les rapports subjectifs sont recueillis de cette manière, les étapes de classification et d’évaluation sont préparées. Ces séries nous permettent non seulement de déterminer si SoA était présent ou absent, mais aussi d’observer comment leurs sensations, qui ont été acceptées comme leur propre expérience, différaient du SoA stéréotypé.

Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvées pour suivre le Code d’éthique de l’Association médicale mondiale (Déclaration d’Helsinki) et approuvées par le Comité d’éthique indépendant de l’Université de technologie de Nagaoka. Aucune information d’identification n’a été recueillie auprès des étudiants de premier cycle. Les participants ont reçu des renseignements détaillés sur les expériences avant de participer et ont dû signer une déclaration d’acceptation écrite. Le consentement éclairé écrit a été obtenu de toutes les matières et a été conservé à l’Université de technologie de Nagaoka.

1. Préparation de sept types de vidéos

REMARQUE : Au total, créez sept vidéos pour une session pré-expérimentale (une vidéo) et pour des sessions expérimentales dans des conditions « stables », « lentes » et « rapides »(figure 1) pour chaque sexe (trois fois deux vidéos).

1. Dans une salle d’expérimentation, placez une table et deux chaises, un repose-mains (coussin blanc d’environ 35 x 60 cm incliné d’environ 25 degrés) et un affichage sur la table (figure 2). Marquez ces positions pour être en mesure de reproduire avec précision dans la session expérimentale.
2. Placez une caméra à 360° au niveau des yeux lorsque les participants sont assis sur la chaise (Figure 2).
3. Commencez à enregistrer la caméra avec personne dans la vidéo pendant environ 20-30 s pour une session pré-expérimentale pour s’assurer qu’il ya une visibilité raisonnable pour chaque participant.
4. Pour que la vidéo montre des participants masculins, laissez un expérimentateur masculin (Expérimentateur A) porter un manteau de laboratoire, s’asseoir sur la chaise et mettre sur sa main gauche sur le repose-mains avec la paume vers le haut, en prenant soin que les doigts ne se touchent pas et ne touchent pas le repose-mains.
5. Jouez un ton de référence de 60 bpm 4 battements à l’aide d’une application métronome et d’un smartphone.
6. Laissez un autre expérimentateur (Experimenter B) s’asseoir face à l’expérimentateur A, avec un pinceau dans la main de l’expérimentateur B (Figure 3).
7. Commencez à enregistrer la caméra pour que la vidéo utilise l’état « stable ».
8. En utilisant le ton de référence, laissez Experimenter B caresser tous les doigts de l’expérimentateur A pendant 80 s. En même temps, laissez Experimenter B mémoriser la trajectoire pour la reproduire plus tard.
9. Par le troisième expérimentateur, montrer une action qu’un couteau de cuisine d’environ 30 cm (lame de 20 cm) apparaît, tailladé le poignet gauche de l’expérimentateur A et disparaît, en prenant 5 s (Figure 4).
10. Après 5 s de durée de marge, arrêtez la caméra.
11. Commencez à enregistrer la caméra pour que la vidéo utilise l’état « lent ».
12. Répétez l’étape 1.8 tout en changeant la trajectoire de la brosse pour éviter la monotonie.
13. 60 s après le départ, laissez l’expérimentateur A fermer et ouvrir les cinq doigts à une vitesse lente constante pendant 20 s (cycle 20 s/close et ouvert, environ 1,3 mm/s; Figure 5(A)).
14. Répétez les étapes 1.9 et 1.10.
15. Commencez à enregistrer la caméra pour que la vidéo utilise l’état « rapide ».
16. Répétez les étapes 1.12 à 1.14 tout en changeant la vitesse du doigt de lent à rapide (cycle 2 s/open et close, environ 35 mm/s; Figure 5(B)).
17. Répétez les étapes 1.4 à 1.16 tout en changeant d’expérimentateur masculin A à une expérimentateur féminine A pour produire trois autres vidéos pour les participantes.
18. Retirez l’appareil photo. Vérifiez que les vidéos ne divergent pas du monde réel, en utilisant le HMD et en s’asseyant sur la chaise et en mettant la main gauche sur le repose-mains.
19. Si nécessaire, pratiquez la reproduction précise de la trajectoire de la brosse.

2. Procédure expérimentale

1. Utilisez plus de 18 participants qui sont des adultes en bonne santé (âges approximatifs de 18-25 ans et un rapport entre les sexes de 50% sont meilleurs) sans antécédents de maladie majeure et naïf à l’expérience et parlant la même langue maternelle pour recueillir des rapports subjectifs. Expérimentez chaque participant séparément.
2. RHI avec/sans séances de mouvement des doigts et mesures SCR
   1. Effectuez les étapes suivantes qui incluent le rôle d’interagir avec le participant par le même expérimentateur avec les mêmes regards que l’expérimentateur B dans les vidéos à utiliser. Utilisez l’aide si nécessaire.
   2. Demandez à un participant de porter un manteau de laboratoire et de s’asseoir sur la chaise. Fixez les électrodes Ag-AgCl reliées à un dispositif d’acquisition de données SCR à l’index et aux doigts de bague de la main droite du participant après avoir poli ces doigts. Gardez la main baissée tout en ne touchant rien. Définissez le taux d’échantillonnage à 500 échantillons/s et commencez à enregistrer les données scr.
   3. Donnez au participant les trois instructions suivantes :
      1. « Votre tâche est de mettre votre main gauche sur le repose-mains avec la paume face vers le haut et de garder la main stable »
      2. « S’il vous plaît essayer de se détendre. »
      3. « Lorsque vous portez le HMD, s’il vous plaît regarder votre main gauche ».
   4. Que le participant porte un HMD avec un écran noir. Miroir de l’écran sur le HMD à l’écran sur la table jusqu’à la fin de l’expérience.
   5. Montrez la vidéo pour la session pré-expérimentale sur le HMD après l’avoir annoncé. Demandez au participant de regarder autour de lui et de s’assurer que la vue est naturelle. Si quelque chose ne va pas, ajustez le HMD ou la hauteur du siège jusqu’à ce que le participant soit à l’aise.
   6. Montrez un écran noir sur le HMD, et demandez au participant de mettre sa main gauche sur le repose-mains avec la paume vers le haut. Aidez le participant et faites en sorte que les doigts ne se touchent pas ou ne reposent pas la main.
   7. Asseyez-vous face au participant avec un casque et un pinceau. Préparez-vous à une vidéo pour l’une des trois conditions avec la main gauche du même sexe que le participant.
   8. Commencez le premier essai avec une condition choisie au hasard parmi les trois. Après avoir annoncé que la session commence, démarrez la vidéo. Brossez la main gauche du participant avec le même timing et la même position que s/il regarde, en vérifiant l’affichage miroir sur le bureau et le ton de référence, jusqu’à ce que le couteau coupe dans (Figure 3(B)).
   9. Affichez un écran noir sur le HMD 2 minutes pour permettre au SCR de revenir à la normale.
   10. Répétez les étapes 2.2.8 à 2.2.10 pour les cinq autres fois (un total de six fois; deux essais de chacune des trois conditions) dans l’ordre aléatoire. Demandez au participant après les deux essais si quelque chose ne va pas avec la condition physique.
   11. Arrêtez d’enregistrer les données SCR. Supprimez le dispositif d’acquisition de données HMD et SCR.
3. Entrevues en personne : Posez les questions suivantes au participant et recueillez les réponses oralement tout en les enregistrant.
   1. Demandez : « Avez-vous vu que la main était déplacée ? » [Q1: Pour confirmation]
      Si la réponse n’est pas « Oui », passez à l’étape 2.3.4.
   2. Demandez :«Avez-vous vu le mouvement des deux vitesses? [Q2: Pour confirmation]
      Si la réponse n’est pas « Oui », passez à l’étape 2.3.4.
   3. Demandez : « Qu’avez-vous pensé du mouvement plus lent de la main ? » [Q3: Pour l’évaluation soa]
   4. Demandez :« Pourriez-vous me dire si vous avez ressenti quelque chose pendant l’expérience. » [Q4: Rapport gratuit]

3. Analyse des données

1. Données SCR
   1. Identifiez les SRS pour chaque essai de la manière^{suivante 19,21,22}: la différence d’amplitude entre la valeur maximale et minimale qui s’est produite pendant l’ensemble de 2-10 s dans les 5 derniers s (menace de couteau ; pour l’évaluation de SoO) et immédiatement après 5 s.
   2. Calculé l’ampleur des amplitudes selon une méthode préé établie^{23 comme} :
      
   3. Effectuez le test Shapiro-Wilk sur toutes les données. S’il est confirmé que certaines données n’ont normalement pas été distribuées, utilisez des tests statistiques non paramétriques pour traiter les données; sinon, utilisez des tests statistiques paramétriques. Dans tous les tests statistiques, réglez l’alpha à 5%.
   4. Évaluer la différence entre les trois conditions avec une comparaison multiple.
2. Entrevues en personne
   1. Divisez les données de ceux qui ont répondu « Non » au premier trimestre et/ou au 2.
   2. Comparez les réponses au troisième trimestre avec les trois énoncés suivants qui ont été utilisés pour mesurer le soa des participants dans l’étude rhi¹³.
      Déclaration 1 : La main s’est déplacée comme je le voulais, comme si elle obéissait à ma volonté.
      Déclaration 2 : J’avais l’impression de pouvoir contrôler les mouvements de la main.
      Déclaration 3 : J’avais l’impression de pouvoir provoquer le mouvement que j’ai vu.
   3. Classifiez les réponses au troisième trimestre à partir d’un résumé de chacune d’entre vous et analysez la tendance générale.

Les participants étaient 21 étudiants en bonne santé (onze hommes; âge moyen 21,1 ans, fourchette 20-23; 18 droitiers) recrutés à l’Université de technologie de Nagaoka. Tous les participants étaient naïfs aux tâches expérimentales et aux locuteurs natifs japonais. Les données de 19 participants, y compris ceux qui ne présentent aucune réponse (une « réponse nulle »), ont été utilisées, mais les données de 2 participants ont été exclues en raison de problèmes d’équipement.

À la suite de notre étude, les valeurs scr avec une menace de couteau n’ont montré aucune différence significative entre les trois conditions (lente vs stable : p = 0,829, t = 0,581; lent vs rapide : p = 0,872, t = 0,499; et rapide vs stable : p = 0,988, t = 0,145, test Steel-Dwass; Figure 7(A)). Ce résultat devrait être reconnu comme négatif à notre hypothèse que le mouvement rapide de la main montrée éliminerait des SRS, à savoir, l’intensité d’un SoO illusionnel. Toutefois, lorsque le SCR des premier et deuxième doublons a été comparé pour chaque condition, une diminution significative du SCR n’a été observée que dans l’état de mouvement rapide (lent : p = 0,984, z = 0,0197; stable : p = 0,922, z = 0,0983; et rapide : p = 0,0181, z = 2,36, essais de rang signé Wilcoxon; Figure 7(B)). Cela indique que si des mouvements évidents non prédictifs (rapides) sont répétés, le SoO illusoire disparaîtrait, mais si les mouvements sont lents, alors le SoO serait maintenu au même niveau que celui pour aucun mouvement.

Pour les entrevues en personne, tous les participants ont répondu « Oui » au premier et au deuxième trimestre; par conséquent, il a été confirmé que tous observaient des mouvements lents par leurs yeux. Après avoir confirmé cela, on pourrait évaluer que leurs réponses au troisième trimestre ne comprennent pas les énoncés 1-3. Les réponses peuvent être divisées en quatre types suivants (tableau 1). Type 1 : six participants ont répondu « Je n’ai pas bougé » de leur propre main. Type 2 : Six autres ont répondu par « Je pensais que ma main bougeait sans ma volonté » ou l’équivalent. Type 3 : huit personnes ont répondu par « J’ai été attirée pour être déplacée » ou l’équivalent. Type 4: trois revendiqué « un sentiment de bouger mes doigts. » La réponse d’un participant comprenait les types 2 et 3, une autre comprenait les types 2 et 4, une autre comprenait les deux types 2, 3 et 4, et le reste ne contenait qu’un seul des types 1-4. Les types 1, 2 et 3 ne sont manifestement compatibles avec aucune des déclarations 1-3 en termes de refus de la volonté de déplacer la main. De plus, le type 4 n’inclut pas la causalité; par conséquent, elle est également incompatible avec l’une ou l’autre des déclarations 1-3. Dans l’ensemble, les résultats suggèrent qu’aucun des participants n’a évoqué le SoA au sens conventionnel du terme. De plus, on peut considérer que même si le type 1 a simplement nié leur soa, les types 2-4 ont indiqué qu’ils avaient l’attitude de se chevaucher avec le mouvement corporel observé qui a été généré à l’extérieur. Par exemple, le type 2 a accepté le mouvement observé comme étant le leur, reconnaissant qu’il n’était pas accompagné de leur volonté. Le type 3 a mentionné leur motivation à apporter une cohérence avec le mouvement observé d’autres origines, c’est-à-dire qu’un tel mouvement externe était susceptible de provoquer leur action. Type 4 revendiqué un sentiment de rétroaction sensorielle, en dépit d’être conscient du manque de leur volonté ou de leur action. Dans l’ensemble, 13 participants sur 19 ont décrit l’événement observé comme leur propre expérience, qui a été formée par l’autre est née soa plutôt que le rejet de la SoA.

Figure 1 : Diagramme de flux procédural pour un essai dans le cadre de l’expérience RHI. Dans les trois conditions, un essai a été achevé dans les 90 s. Les DSR ont été identifiés de 80 à 90 s à chaque essai. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 2 : Configuration préparée. La configuration pour les étapes 1.1 à 1.17, la préparation des vidéos. Une caméra à 360° est située du point de vue des participants. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 3 : Image d’une vidéo montrée aux participants. Chaque participant reçoit une main virtuelle qui se trouve au même endroit que sa propre main réelle. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 4 : L’événement de la menace au couteau. Pour la mesure SCR, 80 s après le début de l’essai, un couteau de cuisine apparaît, glisse sur la main montrée, et est enlevé. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 5 : Les mouvements étroits et ouverts de la main virtuelle. 60 s après le début de l’essai, la main ouverte montrée aux participants commence à se fermer à une vitesse constante, en prenant 10 s dans un état lent (A) ou 1 s dans l’état rapide (B). Peu de temps après, il s’ouvre à la même vitesse. Dans un état rapide, cette action est répétée 10 fois. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 6 : Configuration expérimentale. La configuration pour mener les essais. Les participants font face au même contexte et à l’expérimentateur dans la configuration réelle que dans la vidéo. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 7 : Boxplot de la SCR moyenne suivant la menace de couteau pour des essais impliquant aucun mouvement de main (stable) ou mouvement lent ou rapide de main. (A) Division en trois groupes et (B) en six groupes (séparés les premier et deuxième essais). Les barres d’erreur indiquent des écarts types. Lorsque les résultats des premier et deuxième tours ont été combinés et que plusieurs comparaisons ont été effectuées dans chacune des trois conditions, aucune différence significative n’a été trouvée dans aucune paire. Ce résultat contredit notre hypothèse selon laquelle le mouvement rapide de la main montrée éliminerait scr (l’intensité de SoO illusionnel) parce qu’il était le même niveau que les deux autres. Toutefois, lorsqu’il a été testé entre le premier et le deuxième essai dans chaque condition, une différence significative n’a été observée que dans l’état rapide (le premier vs deuxième essai dans l’état rapide; p < 0,05, Wilcoxon signé tests de rang). En outre, dans les essais avec un mouvement lent et aucun mouvement (stable), les premier et deuxième essais ont montré des valeurs SCR élevées qui n’étaient pas significativement différentes. Cela donne à penser que, même si, dans un état rapide, le SCR du deuxième essai n’a pas été maintenu au même degré que celui du premier, dans un état lent et stable, le SCR a été maintenu même si l’événement a été répété deux fois. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Tableau 1 : Résultat de la saisie des réponses au troisième trimestre à partir d’un résumé de chacun d’eux. Q3, la question d’évaluer soa illusoire, « Qu’avez-vous pensé du mouvement plus lent de la main? », a été posée après avoir confirmé que les participants avaient observé le mouvement lent de la main. Trois participants (a, b et c) ont fait plusieurs descriptions. Dans l’ensemble, il n’y a pas de type de réponse qui inclut les instructions qui correspondaient à la définition de la SoA. En outre, les types 2-4 montrent diverses attitudes à l’égard de l’acceptation du mouvement observé comme leur propre mouvement tout en reconnaissant qu’il provient d’ailleurs.

Les auteurs n’ont rien à divulguer.