Artykuł metodologiczny

Obserwacja przemiany samoświadomości cielesnej w eksperymencie z maszyną do ściskania

15.1K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/59263

⸱

8 marca 2019

 ,  ,  , 
1Department of Intermedia Art and Science, Waseda University, 2Research Center for Kansei Value Creation, School of Science and Technology, Kwansei Gakuin University, 3Department of Occupational Therapy, Teikyo University of Science

W tym artykule

Podsumowanie

Maszyna do wyciskania, urządzenie w kształcie litery V, które zapewnia nacisk wzdłuż całego ciała, jest używane w terapii szczególnie dla osób z autyzmem. W tym miejscu skupiamy się na jego możliwym wykorzystaniu w eksperymentach w celu uchwycenia typowych przemian cielesnej samoświadomości za pomocą pomiaru przestrzeni okołoosobowej.

Streszczenie

Jak nabywa się naszą cielesną samoświadomość i jak wpływa ona na poznanie? Aby to zbadać, przeprowadziliśmy eksperyment z użyciem maszyny do wyciskania, urządzenia, które zapewnia nacisk na całej długości ciała użytkownika. Maszyna do wyciskania służy do pomocy osobom z autyzmem w zrelaksowaniu się. Wynalazca maszyny, dr Temple Grandin, mówi, że maszyna do wyciskania, poza tym, że przynosi jej relaks, pozwala jej odczuwać empatię dla innych. Twierdzenie to jest bardzo interesujące i podnosi następujące dwie kwestie; Po pierwsze, problem empatii w autyzmie jest ważną kwestią, a Squeeze Machine może być skuteczny. Po drugie, sugeruje to, że fizyczne działanie Squeeze Machine może dostarczyć nam wglądu w problem umysł-ciało. Tutaj stawiamy hipotezę, że maszyna do ściskania skupia się na świadomości, aby kierować cielesną jaźnią, przekształcając samą cielesną samoświadomość. Taka intencjonalność może przynieść empatię innym. W tym badaniu sprawdziliśmy, czy samoświadomość cielesna zostanie przekształcona przez doświadczenie maszyny ściskającej. W pierwszej części protokołu uprościliśmy pierwotną konstrukcję maszyny do wyciskania Grandin, ale zadbaliśmy o to, aby zachowała ona swój relaksujący efekt. W drugiej części protokołu przyjęliśmy wcześniej ustaloną metodę pomiaru przestrzeni okołoosobowej (PPS) w celu oszacowania zmian w rozszerzonej przestrzeni ciała. Wyniki pokazały, że granice PPS, które pojawiły się w eksperymencie kontrolnym, zniknęły podczas użytkowania maszyny do wyciskania. Rzeczywiście, zebrane subiektywne doniesienia sugerują, że samoświadomość cielesna nieustannie dryfowała między punktem działania siły zewnętrznej (nacisk maszyny ściskającej) a siłą wewnętrzną (równowaga między częściami ciała, które zwykle nie są świadomie kontrolowane), prowadząc do rezygnacji z unieruchomienia poszczególnych PPS.

Wprowadzenie

Maszyna do ściskania (lub przytulania)1 została wynaleziona w latach sześćdziesiątych przez Temple Grandin, wybitnego zooloża z autyzmem, aby pomóc sobie się zrelaksować, jako modyfikacja projektu jej cattle crush2, która jest maszyną zaprojektowaną do uciskania bydła na całej jego długości, aby je uspokoić. Maszyna składa się głównie z dwóch paneli zmontowanych w kształcie litery V, siłownika do ściągania paneli do siebie oraz dźwigni do sterowania otwieraniem i zamykaniem paneli. Użytkownik przyjmuje w nim czteropozycyjną postawę i otrzymuje nacisk z obu stron ciała, zamykając te panele, tak jak sterowanie dźwignią przez samego użytkownika. Po tym, jak zaczęła go używać, odkryła, że stała się bardziej zdolna do tolerowania dotyku przez innych i zgłosiła jego kliniczną skuteczność w przypadku problemów z nadwrażliwością autystyczną, które sama miała. 3 Później, korzyści płynące z maszyny zostały również dostrzeżone dla dzieci autystycznych przez Edelsona i wsp., którzy wykazali, że ciągłe korzystanie z maszyny znacznie zmniejszyło napięcie i niepokój u dzieci autystycznych,4 oraz użycie maszyny do wyciskania jako urządzenia do terapii zajęciowej. Uspokajające działanie maszyny może wynikać z tak głębokiego nacisku dotykowego, jaki zapewnia,3,4, co jest mechaniczną deformacją skóry i jest połączone ze stymulacją leżącej poniżej powięzi i okostnej. 5

Podczas gdy inne metody głębokiego dotyku, nacisku zostały opracowane i osiągnęły klinicznie zaobserwowane efekty u niespokojnych, nieuważnych i nadpobudliwych dzieci, zwłaszcza z autyzmem, takie jak tarzanie się na macie gimnastycznej,6 przy użyciu kołder obciążeniowych (lub grawitacyjnych),7,8 lub kamizelki obciążeniowe,9,10 Wygląda na to, że maszyna do wyciskania jest tak samo skuteczna jak te inne metody. Dla Grandin maszyna otwiera drzwi połączone ze światem emocjonalnym i mówi jej, czym lub jak ma odczuwać empatię wobec innych. 2 Maszyna do ściskania nie tylko tworzy połączenie między głębokim dotykiem, naciskiem a relaksacją, ale także między materią fizyczną a stanem umysłu w odniesieniu do nieznanego zewnętrznego czynnika. Co więcej, ponieważ stwierdzono, że 62% normalnych studentów jest zrelaksowanych przez maszynę do wyciskania,1, możliwe jest, że to połączenie ciało-umysł można zaobserwować również u osób neurotypowych; Argument ten nie został jednak podniesiony.

Tutaj opisujemy eksperymenty z maszyną do ściskania, aby poradzić sobie z mechanizmami samoświadomości cielesnej u neurotypowych dorosłych. Podczas gdy autyzm został opisany z ich stromym i mniej elastycznym gradientem od siebie do innego11, efekt maszyny do ściskania pochodzi z sytuacji, w której użytkownicy czują, że zarówno ściskają, jak i są ściskani. Innymi słowy, ich cielesna samoświadomość została włożona w jaźń (aktywne ściskanie) i inność (bierne ściskanie), a zatem uznaliśmy, że może to przekształcić ich cielesną samoświadomość. Z tego powodu eksperyment z maszyną do wyciskania jest skutecznym podejściem do długo dyskutowanej kwestii samoświadomości cielesnej z następującymi trzema zaletami. Po pierwsze, używane są prawdziwe ciała. Podczas gdy użycie sztucznego lub wirtualnego ciała może dostarczyć ważnych wglądów w naszą cielesną samoświadomość, jak w iluzji gumowej ręki12 lub w doświadczeniach poza ciałem przy użyciu zestawu głowy,13,14 jak również naszych zdolności adaptacyjnych, użycie prawdziwego ciała w maszynie do ściskania może pozwolić na pokazanie wewnętrznych cech świadomości w ich naturalnym środowisku. Po drugie, stosuje się całe korpusy, a mianowicie powierzchnia prasowania jest większa, a do prasowania dostępnych jest więcej wymiarów niż w przypadku innych metod. Kamizelki obciążeniowe uciskają tylko część ciała, a koce obciążeniowe lub toczenie się z matą gimnastyczną powodują głównie pionowy nacisk w dół. W maszynie do wyciskania użytkownicy odczuwają pionowy nacisk na ramiona jako linię bazową, a następnie nacisk jest wywierany wzdłuż ciała z boku, co powoduje nacisk z różnych kierunków. Po trzecie, łączy w sobie zarówno ściskanie, jak i ściskanie: elementy sterujące maszyny są obsługiwane przez samych użytkowników. Ta wyjątkowa właściwość przywołuje jaźń, która istnieje pomiędzy pasywnym a aktywnym.

W tym artykule przedstawiamy jeden preparat i dwa protokoły. Przygotowanie pokazuje, jak zrobić uproszczoną i zmodyfikowaną maszynę do wyciskania, aby była wygodna do eksperymentów. Pokazujemy alternatywę dla następujących mechanizmów zawartych w pierwotnym projekcie i pomyślanych w celu zwiększenia trudności produkcji i użytkowania: siłownik siłownika pneumatycznego, zakrzywione podkładki do paneli bocznych, panele ślizgowe do szyjki i skrzynki sterownika. Protokół 1 pokazuje, że nasza modyfikacja projektu zapewnia taki sam stopień wydajności relaksu, jak oryginalna maszyna. Dodatkowo daje to również możliwość wariacji na temat naszych eksperymentów na krótkim przykładzie, zebrania subiektywnych odczuć. Protokół 2 pokazuje, w jaki sposób maszyna do wyciskania może wpływać na samoświadomość ciała w ogólnym sensie. Aby to zweryfikować, wprowadziliśmy pomysł wykonywania pomiarów przestrzeni okołoosobistej (PPS), w przypadku których oczekuje się, że wynik zmieni się z doświadczeniem maszyny do ściskania lub bez niej.

PPS, cienka przestrzeń bezpośrednio otaczająca nasze ciało, która pełni rolę mediatora każdej fizycznej interakcji między ciałem a światem zewnętrznym,15 ma swoje korzenie w cielesnej samoświadomości. Interakcje między percepcją dotykową a percepcją wzrokową lub słuchową są osłabione, gdy pozycja prezentacji bodźca wzrokowego lub słuchowego oddala się, reprezentacja PPS jest interpretowana jako zakres, w którym zachowana jest jego interakcja. Już wcześniej taki związek między reprezentacją PPS a samoświadomością cielesną wykazano empirycznie. Ponieważ samoświadomość cielesna może powstać w procesie integracji multisensory bodily16, granice poszczególnych PPS przesuwają się do ciała posiadanego wirtualnie, w którym wejścia multisensoryczne integrują się świadomie17 lub nawet z wejściami poniżej progu świadomej percepcji18. Dodatkowo, reprezentacje PPS można odróżnić od skoncentrowanych na częściach ciała i skoncentrowanych na całym ciele i oba nie są całkowicie niezależne, mówi się, że te pierwsze mają aspekty, które odnoszą się do tych drugich19. Od tego momentu uważa się, że podkreśla się korzyści płynące z maszyny do wyciskania, która wpływa na całe ciało. Ponadto opracowano różne metody pomiaru granic KSE, wykorzystując jego właściwości i zadanie intermodalne. 15,20,21,22,23 Tutaj zaadoptowaliśmy dynamiczne zadanie interakcji audio-dotykowej,15, które ujawniło interakcję między naszym ciałem a środowiskiem (zobacz odniesienie24) i można je łatwo włączyć do eksperymentu z maszyną do ściskania. Może to stanowić część serii metod, w których można by określić skuteczność eksperymentu z maszyną do wyciskania jako badania samoświadomości.

Protokół

Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone zgodnie z wytycznymi Komitetu Etyki Badań Akademickich Uniwersytetu Waseda. Zgodnie z tymi wytycznymi, badanie to otrzymało wstępne zwolnienie z konieczności uzyskania zgody na podstawie autoweryfikacji. Od uczestników nie zbierano żadnych danych identyfikacyjnych; zostali oni poinformowani o ogólnych procedurach i celach eksperymentalnych, a każdy z nich wyraził pisemną zgodę.

1. Przygotowania: Budowa urządzenia do ściskania

  1. Replikacja oryginalnej konstrukcji
    1. Zbudować główną obudowę maszyny ściskającej z dwoma panelami bocznymi (42” x 28”) (te oraz wszystkie pozostałe panele wykonane są z płyt drewnianych o grubości 3/4 cala), które dociskają użytkownika, jednym panelem podstawowym (48” x 32”), jednym panelem przednim (36” x 32”), jednym mechanicznym panelem dociskowym (36” x 28”) do montażu siłownika oraz siłownikiem do ściągania paneli bocznych (Rycina 1A,B) zgodnie z opisem Grandina.25,26
  2. Modyfikacje względem oryginalnej konstrukcji
    1. W miejsce siłownika pneumatycznego zastosowanego w oryginalnym projekcie, zastosować liniowy siłownik elektryczny (Rycina 1(A)).
    2. W miejsce zakrzywionych podkładek wykonanych z płyty drewnianej o grubości 1 cala i przymocowanych wewnątrz każdego panelu bocznego w oryginalnym projekcie, umieścić poduszki wypełnione kuleczkami (Rycina 1(A)).
    3. Zrezygnować z dwóch wyściółkowanych paneli przesuwnych służących do chwyitania szyi użytkownika.
    4. W miejsce skrzynki sterowniczej z dźwignią służącą do otwierania i zamykania paneli bocznych, podłączyć do siłownika dwa przyciski sterujące.
    5. Wstawić mikrokomputer między przyciskami sterującymi a siłownikiem, z dwoma przekaźnikami przełączającymi sygnał (Rycina uzupełniająca 1). Wgrać program (Kod uzupełniający 1), aby w razie potrzeby zmodyfikować polecenia otwierania i zamykania.

2. Protokół 1: Swobodne korzystanie z maszyny do ściskania

  1. Warunki standardowe
    1. Zgodnie z poprzednimi badaniami15, należy dobrać ponad 16 uczestników będących zdrowymi dorosłymi (w przybliżeniu w wieku 18–30 lat, niezależnie od płci), bez historii poważnych chorób i nieznających przebiegu eksperymentu, mówiących tym samym językiem ojczystym w celu zebrania raportów subiektywnych. Eksperyment należy przeprowadzić z każdym uczestnikiem osobno.
    2. Wgrać odpowiedni program (Supplementary code 1) do mikrokomputera. Zaprezentować uczestnikowi sposób obsługi urządzenia: zademonstrować wejście do niego i sterowanie nim, nie informując uczestnika o przeznaczeniu maszyny. Poprosić uczestnika o korzystanie z niej przez kilka minut. Poinformować uczestnika, że mile widziane są reakcje dotyczące odczuć wywołanych przez urządzenie.
    3. Pomóc w dostosowaniu maszyny, aby umożliwić łatwe wejście, oraz pomóc w dopasowaniu poduszek zgodnie z preferencjami uczestnika. Sprawdzić maksymalne domknięcie i upewnić się, że nie jest ono ani zbyt ciasne, ani zbyt luźne. W razie potrzeby wyregulować przestrzeń między dwoma panelami bocznymi za pomocą przesuwnych regulatorów bocznych.
    4. Pozwolić uczestnikom korzystać z maszyny przez 5 min, nagrywając ich odpowiedzi werbalne. Obserwować przebieg procesu, aby upewnić się, że z uczestnikiem lub maszyną nie dzieje się nic niepokojącego.
    5. Poprosić uczestników o ocenę stanu odprężenia w dwóch skalach od 1 do 10: biegunami pierwszej są „bardzo pobudzony” i „prawie śpiący”,3 a biegunami drugiej „nieodprężony” i „odprężony”. Po zakończeniu korzystania z maszyny przez uczestnika zapytać: „Jak się czułeś podczas korzystania z urządzenia?”. Zebrane odpowiedzi traktować jako raporty subiektywne wraz z wypowiedziami z czasu użytkowania.
  2. Sporadyczne warunki niekontrolowane: Wgrać do mikrokomputera odpowiedni program (Supplementary code 1), aby odwrócić reakcję siłownika raz na każde dwa naciśnięcia przycisków sterujących przez uczestników, nie informując ich o tym. Następnie wykonać kroki od 2.1.3 do 2.1.5.

3. Protokół 2: Pomiar PPS

  1. Konfiguracja układu eksperymentalnego: W tym eksperymencie uczestnicy są proszeni o natychmiastowe zgłoszenie momentu odczucia bodźca dotykowego z silnika wibracyjnego przymocowanego do lewego palca wskazującego, który jest prezentowany z dźwiękiem lub bez niego. Zbierane są czasy reakcji (RTs).
    1. Umieść głośnik w pobliżu podpórki dla dłoni maszyny do uciskania (głośnik bliski) oraz drugi w odległości około 100 cm od pierwszego (głośnik daleki). Dodatkowo przygotuj silnik wibracyjny (o długości około pół cala) oraz przycisk umieszczony w pobliżu prawego palca wskazującego w celu pomiaru RTs (Rysunek 2).
    2. Stwórz dwa rodzaje 3 s sygnałów dźwiękowych: jeden generujący szum różowy o częstotliwości 44,1 kHz z wykładniczo rosnącą intensywnością akustyczną od 55 do 70 dB poziomu ciśnienia akustycznego (dźwięk IN) oraz drugi o przeciwnym charakterze, z malejącą intensywnością (dźwięk OUT), mierząc poziom dźwięku audiometrem przy zagłówku maszyny do uciskania. Przygotuj dźwięki w następujący sposób: dla poziomu 55 dB głośnik bliski pozostaje wyciszony, dla poziomu 70 dB głośnik daleki pozostaje wyciszony, a dźwięki pośrednie są tworzone poprzez proporcjonalne mieszanie sygnałów z obu głośników, aby sprawić wrażenie, że dźwięk zbliża się do uczestnika w przypadku dźwięku IN i oddala od niego w przypadku dźwięku OUT.
    3. Stwórz układ eksperymentalny, który prezentuje dźwięki IN lub OUT oraz jeden bodziec dotykowy, jak pokazano na Rysunku 3. Losowo ułóż po cztery próby dla każdego warunku (T0–T6 lub brak bodźca dotykowego z dźwiękiem IN lub OUT, łącznie 64 próby) dla jednego zestawu.
    4. Przekaż uczestnikom następujące trzy instrukcje: zgłoś czas wystąpienia bodźca dotykowego za pomocą przycisku tak szybko, jak go poczujesz, staraj się ignorować dźwięki, a próba zostanie powtórzona wielokrotnie przez około sześć minut. Przeprowadź sesję treningową składającą się z trzech prób, aby upewnić się, że uczestnicy rozumieją zadanie.
  2. Warunki uciskania
    1. Pozwól uczestnikom swobodnie korzystać z maszyny przez 5 min i dostosować ją do ich wygody. Zdejmij przycisk sterowania i przymocuj silnik wibracyjny do lewych palców wskazujących uczestników. Następnie umieść ich prawy palec wskazujący na przycisku odpowiedzi na podpórce dla dłoni maszyny do uciskania (Rysunek 2(A)).
    2. Rozpocznij jeden zestaw prób. Po 3 min przerwy powtórz krok 3.2.1 i rozpocznij kolejny zestaw.
  3. Warunki kontrolne
    1. Otwórz całkowicie maszynę do uciskania i usuń poduszki. Poleć uczestnikom położyć się w niej tak, jakby korzystali z maszyny do uciskania, ale wewnątrz pustej konstrukcji. Umieść silnik wibracyjny na lewym palcu wskazującym uczestnika, przymocowując go do silnika wibracyjnego, i połóż prawy palec wskazujący na przycisku na podpórce dla dłoni maszyny do uciskania (Rysunek 2(B)).
    2. Rozpocznij jeden zestaw prób. Po 3 min przerwy rozpocznij kolejny.
  4. Analiza danych
    1. Wyklucz wszystkie RTs spoza zakresu 150–1 000 ms, które nie są uznawane za poprawne reakcje cross-modalne.15,23 Oblicz średnie i błędy standardowe RTs dla wszystkich warunków.
    2. Wyznacz najlepiej dopasowane funkcje sigmoidalne dla średnich RTs z T1–T5 dla każdego z czterech warunków ([warunek uciskania lub kontrolny] x [dźwięk IN lub OUT]). Użyj funkcji sigmoidalnej opisanej następującym równaniem15,27:
      Równanie wzrostu logistycznego, \( y(x) = \frac{y_{min} + y_{max} \cdot e^{(x-x_c)/b}}{1 + e^{(x-x_c)/b}} \), wzór.
      gdzie x oznacza zmienną niezależną (czas T1–T5), y zmienną zależną (RTs), ymin i ymax dolny i górny poziom nasycenia sigmoidy, xc wartość odciętej w punkcie środkowym sigmoidy, a b określa nachylenie sigmoidy w punkcie xc.15,27

Wyniki

Uczestnikami badania było 17 zdrowych studentów Uniwersytetu Waseda (dziewięciu mężczyzn; średni wiek 22,1 lat, zakres 18–27; średni wzrost 164,4 cm, zakres 150–185). Wszyscy uczestnicy nie mieli wcześniejszego doświadczenia z zadaniami eksperymentalnymi i byli rodzimymi użytkownikami języka japońskiego.

Subiektywne raporty zebrane zgodnie z Protokołem 1 doprowadziły do następujących trzech obserwacji. Po pierwsze, zaobserwowano taki sam stopień efektu relaksacji przy użyciu zmodyfikowanej maszyny, jak w oryginalnym projekcie25,26. Jak pokazano na Rysunku 4(A), w standardowych warunkach 13 uczestników (76,5%) wystawiło ocenę większą lub równą 6, przesuwając się w stronę „prawie śpiącego” i oddalając od „bardzo pobudzonego” (średnia ocena = 6,47, SD = 1,65), a 14 uczestników (82,4%) wystawiło ocenę 6 lub wyższą, bliższą określeniu „zrelaksowany” niż „niezrelaksowany” (średnia ocena = 6,53, SD = 1,72). Zatem wśród naszych uczestników większość poczuła relaksację, a odsetek zrelaksowanych respondentów był wyższy niż w poprzednim badaniu (62%).1 Sugeruje to, że nasza modyfikacja oryginalnego projektu Grandin jest odpowiednia przynajmniej dla neurotypowych osób dorosłych.

Po drugie, zaobserwowano różne reakcje na niekontrolowane warunki. W warunkach sporadycznie niekontrolowanych ośmiu uczestników (47,1%) wystawiło ocenę większą lub równą 6, co było bliższe stanowi „prawie zasypiania” niż „silnego pobudzenia” (średnia ocena = 5,94, SD = 2,10), a siedmiu uczestników (41,2%) wystawiło ocenę 6 lub wyższą, co było bliższe stanowi „rozluźnienia” niż „braku rozluźnienia” (średnia ocena = 5,77, SD = 1,73; Rysunek 4(B). Zatem liczba uczestników, którzy odczuli efekt relaksacyjny, była niższa niż w warunkach standardowych. Co więcej, pomiędzy tymi dwiema grupami warunków wystąpiły istotne różnice w obu skalach (dla obu p > 0,05, test t). Jednakże, jak pokazano na Rysunku 4(C), porównanie ocen dla obu warunków w ramach poszczególnych osób wykazało różnicę w punktacji o szerokim rozkładzie, od -6 do +6 (skala „prawie zasypiania” vs „silnego pobudzenia”: średnia ocena = 0,53, SD = 3,05; skala „rozluźnienia” vs „braku rozluźnienia”: średnia ocena = 0,77, SD = 2,18). Wskazuje to, że sterowalność maszyny wpływa na relaksację, ale warunki z pewnym stopniem niekontrolowalności mogą być również relaksujące dla niektórych osób.

Po trzecie, poczucie cielesnej samoświadomości między dwoma rodzajami uwolnienia. Uczestnicy zgłosili dwa następujące rodzaje doświadczeń związanych z uwolnieniem w maszynie ściskającej. W pierwszym przypadku wystąpiło uwolnienie siły działającej z zewnątrz ciała. Pojawiło się to w niektórych relacjach, w których stwierdzono: „Poczułem największy relaks, gdy panel się otworzył”. Innymi słowy, w momencie otwarcia maszyny zauważyli oni, że ich ciało zostaje uwolnione od siły, której doświadczało z poziomu urządzenia. Drugi rodzaj dotyczy uwolnienia siły z wnętrza ciała. Otrzymaliśmy inne relacje, takie jak: „pozycja na czworaka jest zazwyczaj bolesna, ale ponieważ bok mojego ciała był podparty przez maszynę, nie było to bolesne, lecz komfortowe” lub „miałem wrażenie, że lewituję”. Oznacza to, że gdy maszyna była zamknięta, ich ciała wydawały się wolne od wewnętrznych sił, które zazwyczaj powstają w wyniku wzajemnego podparcia poszczególnych części ciała. Z tego powodu użytkownicy mogą doświadczyć tych dwóch rodzajów uwolnienia (niejawnie lub jawnie) poprzez otwieranie i zamykanie maszyny. Warto zauważyć, że prowadzi to do wyrażenia intencjonalności świadomości poprzez cielesne „ja” jako punkt oddziaływania sił.

Dodatkowo pomiar PPS w Protokole 2 ujawnił ogólną tendencję do przekształcania się cielesnej samoświadomości. Początkowo wykluczono dane jednego uczestnika z powodu awarii sprzętu oraz 14 poszczególnych RT, ponieważ nie mieściły się one w zakresie 150–1,000 ms,15, 23 w tym brak odpowiedzi. W warunkach kontrolnych z dźwiękiem IN średnie RT gwałtownie spadły po T3 (Rysunek 5(A), czerwona linia). Wśród RT sąsiednich punktów podczas odtwarzania dźwięku (T1–T5) istotna różnica wystąpiła jedynie między T2 a T3 (p = 0.0038, test t). Co więcej, RT w tym przedziale dobrze pasowały do funkcji sigmoidalnej (AIC = 23.4). W warunkach kontrolnych z dźwiękiem OUT, mimo że również odnotowano istotną różnicę między T2 a T3 (p = 0.019, test t), wartości RT były ogólnie płaskie i nie pasowały dobrze do funkcji sigmoidalnej (Rysunek 5(A), niebieska linia). Wynik ten, wskazujący na pojawienie się zachowania sigmoidalnego tylko przy dźwięku IN, pokrywa się z wynikami poprzedniego badania15, które przeanalizowaliśmy. Zatem, podobnie jak w poprzednich badaniach, granicę tę można interpretować jako reprezentację granicy PPS każdej osoby. W przeciwieństwie do tego, w warunku ściskania RT nie wykazały gwałtownego spadku dla dźwięku wewnątrz ani zewnątrz (Rysunek 5(B)). Nie stwierdzono istotnych różnic między RT każdego sąsiedniego punktu (p > 0.05, test t). Ponadto, dla każdego punktu od T0 do T6, przy porównywaniu średnich RT w dwóch warunkach z dźwiękiem IN, istotne różnice wykryto od T3 do T6 (T3: p = 0.0083, T4: p = 0.0047, T5: p = 0.0052, T6: p = 0.0036, test t). Podczas gdy T0 i T6 bez dźwięku zinterpretowano jako linie bazowe19,24 odpowiedzi, nie stwierdzono między nimi istotnej różnicy, co sugeruje, że ściskanie nie pogorszyło ich wyników. Z tego wynika również, że doświadczenie ściskania eliminuje wzrost szybkości odpowiedzi na zbliżający się dźwięk. Zatem warunek ściskania zniósł reprezentowalną granicę PPS, mianowicie rozszerzoną przestrzeń cielesną. Wyniki te dowodzą, że maszyna do ściskania może przyczyniać się do przekształcenia cielesnej samoświadomości.

Układ do pomiaru nacisku mechanicznego z siłownikiem silnika, przyciskami sterującymi i panelem ciśnienia.
Rysunek 1: Zmodyfikowana maszyna do ściskania. (A) Użycie maszyny do ściskania. Użytkownik wchodzi do niej na czworaka i ściska własne ciało, korzystając z przycisków otwierania i zamykania. (B) Wygląd bez poduszek. (C) Granulki wypełniające poduszki. Granulki z polistyrenu ekspandowanego o rozmiarze 1 mm wypełniające poduszkę pozwalają jej na łatwą zmianę kształtu i dopasowanie do ciała lub pozycji ciała każdej osoby. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.

Ustawienie eksperymentalne uczestnika z głośnikami i silnikiem wibracyjnym; testowanie warunków z uciskiem vs. kontrolnych.
Rysunek 2: Układ eksperymentalny do pomiaru przestrzeni peripersonalnej (A) dla warunków ucisku z poduszkami i naciskiem, (B) dla warunków kontrolnych bez poduszek i nacisku oraz (C) dla obu, w celu podawania bodźców dotykowych (silnik wibracyjny) i zbierania czasów reakcji (przycisk). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Schemat osi czasu wejścia/wyjścia dźwięku z przedziałami czasowymi oznaczonymi od 0 do 6600 ms.
Rysunek 3: Sekwencja czasowa próby pomiaru przestrzeni peripersonalnej. Po 1,000 ms ciszy podawany jest trwający trzy sekundy dźwięk typu IN lub OUT. W każdej próbie nie podaje się bodźca dotykowego lub podaje się go w czasie wskazanym jako T0–T6. Następnie, bezpośrednio po 2,000 ms ciszy następującej po dźwięku, rozpoczyna się kolejna próba. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Porównanie histogramów stanów emocjonalnych; warunki standardowe vs. sporadyczne; analiza wykresu.
Rycina 4: Histogramy subiektywnych ocen. (A) W warunkach standardowych 76,4% respondentów odpowiedziało, że odczuwało senność (lewo, oceny 6–10, wypełnione pola; ocena 6: 4, ocena 7: 2, ocena 8: 7 i łącznie 13 osób), a 82,4% odpowiedziało, że odczuwało odprężenie (prawo, oceny 6–10, wypełnione pola; ocena 6: 3, ocena 7: 6, ocena 8: 4, ocena 9: 1 i łącznie 14 osób), co sugeruje, że urządzenie wywarło silny efekt relaksacyjny u zdrowych osób dorosłych. (B) W warunkach sporadycznie niekontrolowanych 47,1% respondentów odpowiedziało, że odczuwało senność (lewo, oceny 6–10, wypełnione pola; ocena 6: 1, ocena 7: 2, ocena 8: 2, ocena 9: 3 i łącznie 8 osób), a 41,2% odpowiedziało, że odczuwało odprężenie (prawo, oceny 6–10, wypełnione pola; ocena 7: 3, ocena 8: 3, ocena 9: 1 i łącznie 7 osób). Jednakże (C) różnica między ocenami w warunkach standardowych (A) a ocenami w warunkach sporadycznie niekontrolowanych (B) wskazuje, że osoby, u których efekt relaksacyjny był znacznie silniejszy, gdy reakcja urządzenia była kontrolowana (ocena powyżej 0, wypełnione pola; ocena 1: 4, ocena 2: 2, ocena 3: 2, ocena 5: 1, ocena 6: 1 i łącznie 10 osób), nie stanowiły dużej większości dla żadnej z obu skal (uczucie senności, lewo: 58,8%; uczucie odprężenia, prawo: 52,9%; ocena 1: 1, ocena 2: 4, ocena 3: 3, ocena 4: 1 i łącznie 9 osób). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Wykres czasu reakcji w warunkach kontrolnych i ograniczonych; analiza statystyczna, wartości p.
Rycina 5: Średnie czasy reakcji (RTs) w pomiarze przestrzeni peripersonalnej. (A) W warunkach kontrolnych odnotowano istotne różnice między średnimi RTs dla T2 i T3 przy dźwięku wewnątrz (IN-sound) (p = 0.0038) oraz przy dźwięku na zewnątrz (OUT-sound) (p = 0.019). Ponadto, jedynie podczas dźwięku wewnątrz (dla T1–T5) stwierdzono dobrą zgodność z funkcją sigmoidalną (kryterium informacyjne Akaike = 23.4). Tymczasem (B) w warunkach ograniczonych nie wystąpiły istotne różnice (p > 0.05) między średnim RT dla danego punktu a punktu następnego. Słupki błędów oznaczają błąd standardowy średniej. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek uzupełniający 1: Schemat obwodu wokół mikrokomputera. W tym systemie w celu manipulowania sygnałami sterującymi, najpierw sygnały z przycisków sterujących są wprowadzane do pinów 7 i 8 mikrokomputera. Następnie przetworzone sygnały są wyjściowo przesyłane z pinów 12 i 13 do siłownika. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Kod uzupełniający 1: Przykładowy kod do protokołu 1. Ustaw wartość stałej o nazwie „type” (linia 2) na 1 dla kroku 2.1 oraz na 2 dla kroku 2.2. Gdy wartość ta jest ustawiona na 1, przycisk otwierania/zamykania zawsze otwiera lub zamyka panele boczne. Gdy jest ustawiona na 2, reakcja paneli bocznych jest odwracana co dwa naciśnięcia przycisków sterujących. Kod ten jest poprawny, gdy mikrokomputer jest podłączony zgodnie z rysunkiem uzupełniającym 1. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Dyskusja

Do dziś maszyna do wyciskania pozostała urządzeniem relaksacyjnym, zwłaszcza w dziedzinie terapii zajęciowej. Jednak to badanie pokazuje potencjał maszyny do wyciskania do przenoszenia samoświadomości cielesnej u normalnych dorosłych. W tym celu, w ramach przygotowań, pokazaliśmy ulepszenie projektu, który jest łatwy do wykonania i umożliwia różne eksperymenty. Protokół 1 został dostarczony w celu upewnienia się, że pierwotny efekt relaksacyjny zostanie zachowany i w celu przedstawienia przykładu dywersyfikacji eksperymentalnej. Wreszcie, Protokół 2 demonstruje użytkownikom zmienioną samoświadomość cielesną za pomocą badania behawioralnego, łącząc maszynę do ściskania z pomiarem PPS. Wyniki wskazały, że granica PPS każdej osoby została zauważalnie wyeliminowana podczas swobodnego korzystania z maszyny do wyciskania przez pięć minut. W związku z tym krok 3.2, w którym połączono doświadczenie z maszyną do wyciskania i pomiar PPS, można uznać za krytyczny krok w tym badaniu.

Ponadto wprowadziliśmy pięć modyfikacji w stosunku do pierwotnego projektu, które zapewniają następujące korzyści odpowiednio do zastosowań eksperymentalnych: Po pierwsze, siłownik do tulei silnikowej jest łatwiejszy do zdobycia i prawie bezobsługowy. Po drugie, poduszki wypełnione koralikami mogą powiększać powierzchnię styku, niezależnie od kształtu lub pozycji ciała użytkownika. Po trzecie, rezygnacja z dwóch wyściełanych paneli przesuwnych pozwala zaoszczędzić niektóre procesy robocze i wagę. Po czwarte, w oryginalnym projekcie znajduje się skrzynka kontrolera, która jest otwierana i zamykana za pomocą zaimplementowanej dźwigni, zmuszając użytkownika do sięgnięcia w celu manipulowania dźwignią. W miejsce tego dodawane są dwa przyciski, które uwalniają ręce użytkownika. Wreszcie, dalsze wykorzystanie mikrokomputera, wprowadzonego do maszyny do wyciskania w tym badaniu, pozwoliłoby nam zaprojektować dodatkowe eksperymenty wariantowe. Jako krótki przykład, badanie to wykazało, że sporadycznie niekontrolowane stany powodowały różne doświadczenia związane z kontrolowanymi stanami.

Jako przyszłe zastosowanie, protokół ten może zostać ułożony tak, aby skupić się na roli takich nieoczekiwanych bodźców w odniesieniu do użytkowników, która była badana wcześniej. Na przykład Krauss stworzył urządzenie z dwoma dmuchanymi materacami napierającymi na uczestnika od klatki piersiowej uczestnika do łydek, gdzie pociągnięcie liny pozwoliłoby uczestnikowi ułożyć się w pozycji leżącej. Porównał ten przypadek do tego, w którym ciągnięcie i nacisk były ze sobą powiązane, i do takiego, w którym nie były ze sobą powiązane. Odkrył, że samokontrolowany nacisk zmniejszał niepokój użytkownika, ale alternatywa nie.5 Dodatkowo, samołaskotliwa maszyna badana przez Blackmore i jej współpracowników sprawiała, że użytkownicy łaskotali tylko wtedy, gdy reakcja maszyny była aktywowana, na przykład gdy dodano nieoczekiwane opóźnienie czasowe. Doszli do wniosku, że uczucie łaskotania w stosunku do bodźców dotykowych będzie się zmieniać w zależności od tego, czy bodźce były odczuwane jako wytwarzane przez siebie, czy przez kogoś innego. [28 ] W kontekście tych ustaleń, w naszym przypadku, w którym reakcja była odwracana raz na dwa razy, można sądzić, że uczestnicy nie ocenialiby jednolicie reakcji jako wytworzonych przez nich samych lub przez innych. Byłoby to jednak takie samo, jak w przypadku systemu, który ma całkowicie losowe reakcje lub jest automatycznie w ruchu. Co więcej, należy się spodziewać, że stan świadomej intencjonalności różni się w przypadkach z bodźcami wyprodukowanymi przez siebie, przypadkach z bodźcami wyprodukowanymi przez inne i przypadkach z rozmytymi granicami między bodźcami wyprodukowanymi przez siebie i wyprodukowanymi przez innych. W tym przypadku można sądzić, że konflikty między tym, co wyprodukowane przez siebie, a tym, co wyprodukowane przez innych, są zmieniane przez mylenie tego, co czynne, i tego, co bierne. Maszyna do wyciskania jest odpowiednim urządzeniem do dokonywania takich zmian i rozmycia ze względu na naturę, że ściskanie (aktywne) i bycie ściskanym (pasywne) jest kompatybilne. Jednym z możliwych sposobów wywołania takiego aktywnego i biernego zamieszania jest włączenie autonomicznego układu nerwowego, takiego jak bicie serca, do maszyny do ściskania. Badanie tych relacji może pomóc nam zbliżyć się do mechanizmu naszej cielesnej samoświadomości; Będzie to możliwe dzięki różnorodnym i nowatorskim zastosowaniom maszyn do wyciskania w eksperymentach.

Dodatkowo tutaj proponujemy więcej możliwych modyfikacji naszego protokołu zarówno w zakresie zbierania danych subiektywnych, jak i obiektywnych. Po pierwsze, w przypadku danych subiektywnych, w tym badaniu przetestowano dwie skale, jedną od "bardzo podekscytowany" do "prawie śpiący", a drugą od "nie zrelaksowany" do "zrelaksowany". Pierwsza została ustalona do spójnej dyskusji z pierwotnym badaniem; 1,3 Jednak niektórzy uczestnicy zgłaszali zarówno relaks, jak i podekscytowanie, ponieważ doświadczenie było interesujące. W związku z tym preferowane może być użycie tylko drugiej skali. Odkryliśmy również, że subiektywne raporty mogą być wykorzystywane do obserwacji transformacji samoświadomości cielesnej uczestników. Na przykład jeden z nich powiedział: "Czułem się tak, jakby poduszki zlały się z moim własnym ciałem, a ciało pęczniało lub kurczyło się w związku z otwieraniem i zamykaniem". W ten sposób, stosując metodę zbierania subiektywnych doniesień, możliwe będzie bardziej szczegółowe obserwowanie wyraźnych zmian w samoświadomości ciała. Po drugie, aby uzyskać obiektywne dane z pomiaru PPS, w tym badaniu bodziec dotykowy dostarczony do palca uczestników. Ta część ciała została wykorzystana w oryginalnych15 i kolejnych numerach badań pomiarowych PPS, zwłaszcza w kontekście granicy ja-inny. 27,29 Istnieją jednak inne metody z bodźcami na czole, plecach lub tułowiu, aby jak najbardziej skupić się na reprezentacji PPS całego ciała. Ten protokół z maszyną do wyciskania można łatwo zmodyfikować, aby przymocować wibrator do czoła lub pleców. Tymczasem podawanie bodźców na przedni tułów nie jest niemożliwe, ale trzeba wziąć pod uwagę wpływ kompresji od poduszki do części montażowej. Dodatkowo rozważana jest również modyfikacja innych pozycji ciała, ponieważ stwierdzono związek sygnałów przedsionkowych z granicami PPS. 30 Należy zauważyć, że te dwa warunki w protokole 2 zostały dostosowane do siebie, tak aby można było uznać, że wpływ sygnałów z przedsionka został wyeliminowany.

Jak wspomniano powyżej, maszyna do wyciskania może być używana zarówno przez osoby neurotypowe, jak i osoby autystyczne. Wskazuje to, że niektóre właściwości samoświadomości cielesnej są wspólne dla szerokiego segmentu populacji. W tym miejscu proponujemy omówić tę kwestię na podstawie intencjonalności świadomości. Jedna z teorii psychiatrycznych21 wskazuje, że osoby neurotypowe intuicyjnie wyczuwają umysł innych w miejscach, w których występuje intencjonalność i rozpoznają innych jako jedność skoncentrowaną na intencjonalności. Dodatkowo, niezauważenie intencjonalności innych osób jest związane z odkryciami dotyczącymi zaburzeń rozwojowych autyzmu. Mają również problemy z "empatią intencjonalną"31, która różni się od innego rodzaju empatii, a mianowicie "empatii instynktownej" lub współczucia. [32] Wglądy te można powiązać z doświadczeniami Grandin z maszyną do ściskania, to znaczy, że nauczono ją odczuwać empatię od maszyny poprzez formowanie intencjonalności. Tymczasem zanik granicy PPS zaobserwowany w tym badaniu można uznać za stan, w którym intencja cielesnego "ja" jest skierowana poza zwykłą granicę. W ten sposób indywidualny stan intencjonalności i sposób, w jaki rozpoznaje się cielesną jaźń, innych lub to, co zewnętrzne, łączą się ze sobą dla wszystkich. Szczegółowa obserwacja takiego powiązania może pociągać za sobą badanie swoich reakcji na maszynę do wyciskania i indywidualnych cech charakteru.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Ta praca była wspierana przez JSPS KAKENHI Grant Number 18K18346 oraz Uniwersytet Waseda. Dziękujemy również Kei Kojimie za udział w nagraniu wideo.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
poduszka do wypełniania koralikówTakikou sewing Ltd.Poduszka Hito wo dame ni surudo maszyny do wyciskania,
rozmiar: 135 &; 70 & razy; 20 cm
siłownik liniowyLINAK K. K.2391102000200B4dla maszyny Squeeze,
zaufanie: 1,200 N
mikrokomputerARDUINOArduino Unodla głośnika maszyny Squeeze
FOSTEXPM0.4CBJPNpomiarowy PPS
OMRON Corp.G6E-134maszyny do wyciskania
Tokyo Parts Industrial Co., Ltd.FM34Fdo pomiaru PPS,
rozmiar: φ 12 mm, prędkość standardowa: 13 000 obr./min
do przekaźnika przełączającego sygnał do silnika wibracyjnego

Bibliografia

  1. Levy, S., Grandin, T. The Effect of Early Intervention on the Diagnosis of Autism. Journal of Autism and Developmental Disorders. 13 (2), (1983).
  2. Sacks, O. An anthropologist on Mars: Seven paradoxical tales. , Picador. London. (1995).
  3. Grandin, T. Calming effects of deep towels pressure in patients with autistic disorder, college students, and animals. Journal of Child & Adolescent Psychopharmacology. 2, 63-72 (1992).
  4. Edelson, S. M., Goldberg, M., Edelson, M. G., Kerr, D. C., Grandin, T. Behavioral and physiological effects of deep pressure on children with autism: A pilot study evaluating the efficacy of Grandin’s Hug Machine. American Journal of Occupational Therapy. 53, 145-152 (1999).
  5. Krauss, K. E. The effects of deep pressure touch on anxiety. American Journal of Occupational Therapy. 41, 366-373 (1987).
  6. Ayres, A. J. Sensory integration and the child. , Western Psychological Services. Los Angeles. (1979).
  7. Champagne, T., Mullen, B. The Weighted Blanket: Use and Research in Psychiatry. , MAOT. (2005).
  8. Mullen, B. S., Champagne, T., Krishnamurty, S., Dickson, D., Gao, R. X. Exploring the safety and therapeutic effects of deep pressure stimulation using a weighted blanket. Occupational Therapy in Mental Health. 24, 65-89 (2008).
  9. VandenBerg, N. L. The use of a weighted vest to increase on-task behavior in children with attention difficulties. The American Journal of Occupational Therapy. 55, 621-628 (2001).
  10. Morrison, A. P. A review of research on the use of weighted vests with children on the autism spectrum. Education. 127, 323-327 (2007).
  11. Noel, J. P., Cascio, C., Wallace, M. T., Park, S. The spatial self in schizophrenia and autism spectrum disorder. Schizophrenia Research. 179, 8-12 (2017).
  12. Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands ‘feel’ touch that eyes see. Nature. 391, 756(1998).
  13. Lenggenhager, B., Tadi, T., Metzinger, T., Blanke, O. Video ergo sum: manipulating bodily self-consciousness. Science. 317, 1096-1099 (2007).
  14. Ehrsson, H. H. The experimental induction of out-of-body experiences. Science. 317, 1048(2007).
  15. Canzoneri, E., Magosso, E., Serino, A. Dynamic sounds capture the boundaries of peripersonal space representation in humans. PLoS ONE. 7, e44306(2012).
  16. Blanke, O., Slater, M., Serino, A. Behavioral, neural, and computational principles of bodily self-consciousness. Neuron. 88, 145-166 (2015).
  17. Noel, J. P., Pfeiffer, C., Blanke, O., Serino, A. Peripersonal space as the space of the bodily self. Cognition. 144, 49-57 (2015).
  18. Salomon, R., et al. Unconscious integration of multisensory bodily input in the peripersonal space shapes bodily self consciousness. Cognition. 166, 174-183 (2017).
  19. Serino, A., et al. Body part-centered and full body-centered peripersonal space representations. Scientific Report. 5, 18603(2015).
  20. Spence, C., Pavani, F., Driver, J. Crossmodal links between vision and touch in covert endogenous spatial attention. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 26, 1298-1319 (2000).
  21. Bassolino, M., Serino, A., Ubaldi, S., Ladavas, E. Everyday use of the computer mouse extends peripersonal space representation. Neuropsychologia. 48, 803-811 (2010).
  22. Aspell, J. E., Lavanchy, T., Lenggenhager, B., Blanke, O. Seeing the body modulates audiotactile integration. European Journal of Neuroscience. 31, 1868-1873 (2010).
  23. Murray, M. M., et al. Grabbing your ear: Auditory–somatosensory multisensory interactions in early sensory cortices are not constrained by stimulus., alignment. Cerebral Cortex. 15, 963-974 (2005).
  24. Serino, A., et al. Peripersonal space: an index of multisensory body–environment interactions in real, virtual, and mixed realities. Frontiers in ICT. 4, 31(2018).
  25. Grandin, T. My experiences as an autistic child. Journal of Orthomolecular Psychiatry. 13, 144-174 (1984).
  26. Grandin, T., Scariano, M. M. Emergence Labeled Autistic. , Arena Press. Novato, CA. (1986).
  27. Teneggi, C., Canzoneri, E., Pellegrino, E., Serino, A. Social modulation of peripersonal space boundaries. Current Biology. 23, 406-411 (2013).
  28. Blakemore, S. J., Frith, C. D., Wolpert, D. W. Spatiotemporal prediction modulates the perception of self-produced stimuli. Journal of Cognitive Neuroscience. 11, 551-559 (1999).
  29. Maister, L., et al. Your place or mine: Shared sensory experiences elicit a remapping of peripersonal space. Neuropsychologia. 70, 455-461 (2014).
  30. Pfeiffer, C., Noel, J. P., Serino, A., Blanke, O. Vestibular modulation of peri-personal space boundaries. European Journal of Neuroscience. 47, 800-811 (2018).
  31. Utsumi, T. Igaku-Shoin Ltd. , ISBN-10: 4260024086 (2015).
  32. Frith, U. Autism: Explaining the Enigma. , Basil Blackwell, Oxford. (1989).

Przedruki i uprawnienia

Tagi

przestrzeń peri-personalnapomiar PPStransformacja cielesnego poczucia japroblem psychofizycznyrelaksacja w autyzmieTemple Grandinraporty subiektywneczasy reakcji
Obserwacja przemiany samoświadomości cielesnej w eksperymencie z maszyną do ściskania
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.