Podczas gdy poprzednie badania nad samoświadomością ciała zakładały, że ruchy własne i pochodzące od innych osób są percepcyjnie rozróżnialne, ten protokół pozwala im być niejednoznacznym na wirtualnej ręce z niezamierzonymi niewielkimi ruchami. To pozwala nam obserwować czyjeś doświadczenie utworzone przez SoO i inne wytworzone SoA, a nie brak SoA.
Artykuł metodologiczny
Wirtualna ręka z niejednoznacznym ruchem między sobą a innym pochodzeniem: poczucie własności i sprawczość "wyprodukowana przez innych"
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Poczucie, że jakaś część ciała jest czyimś własnym ciałem (poczucie własności; SoO) oraz poczucie oparte na przyczynowym związku między wolą a działaniem (poczucie sprawczości; SoA) zostały uznane za podstawę naszej cielesnej samoświadomości. Wcześniej iluzoryczne SoO nad fałszywą częścią ciała (np. gumową ręką) zostało wprowadzone jako iluzja gumowej ręki (RHI). Co więcej, ustalono, że można również wywołać SoA nad obiektem, którego ruchy są związane z wcześniejszą intencją. Z drugiej strony, postdyktyczność naszej spontaniczności implikuje, że jest ona zasadniczo nierozdzielna, niezależnie od tego, czy działania pochodzą od nas samych, czy od innych. Innymi słowy, nasze SoA, czyli codzienne doświadczenia, są uzyskiwane w takim nierozłącznym scenariuszu. Wcześniejsze badania podtrzymywały jednak założenie, że ruchy związane z własnym i innym pochodzeniem są postrzegalnie rozróżnialne. W tym przypadku wdrażamy protokół, aby te aspekty były niejednoznaczne dla uczestników i oszacowały, czy mogą odczuwać SoO i/lub SoA i w jaki sposób. W tym celu przeprowadzamy eksperyment z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości, w ramach którego uczestnicy obserwują, że wirtualne palce poruszają się bardzo wolno (lub szybko lub nie poruszają się), podczas gdy ich własne palce się nie poruszają. Do oceny iluzorycznego SoO przyjmuje się pomiary reakcji przewodnictwa skóry na zagrożenie nożem. Dodatkowo wprowadzamy wywiady bezpośrednie, aby ustalić, czy odczucia dotyczące powolnego ruchu pasują do konwencjonalnej definicji SoA. Nasze reprezentatywne wyniki sugerują, że SoO jest wywoływane nad ręką, a różne postawy polegające na zaakceptowaniu jego ruchu jako własnego uczestnika ze świadomością, że to nie oni go zapoczątkowali, są zgłaszane przez większość. Jak pokazują wyniki, nowością tego protokołu jest odkrycie, że w takiej sytuacji SoO współpracuje z zewnętrznie wyprodukowanym SoA, aby ustalić własne doświadczenie cielesne, a nie niezależność SoO i SoA.
Wprowadzenie
Jak postrzega się swoje ciało lub działania, które wykonało się jako własne? Doznania te składają się na naszą cielesną samoświadomość i nasze własne doświadczenie. Taka kwestia, szczególnie w kategoriach "minimalnego ja", została uznana za obejmującą poczucie własności (SoO), poczucie odczuwania ciała jako własnego oraz poczucie sprawczości (SoA), poczucie autorstwa nad ruchem ciała1. Wiele badań nad SoO/SoA zostało opartych na modelu porównawczym2, w którym czyjeś działania poddawane są wewnętrznym procesom porównawczym3,4,5,6. Model porównawczy opisuje pętlę sprzężenia zwrotnego łączącą intencję z przewidywaniem ruchu danej osoby oraz pętlę sprzężenia zwrotnego łączącą sensoryczne sprzężenie zwrotne z przewidywaniem; te pętle zostały rozpoznane odpowiednio jako SoA i SoO1,6.
Jako środek eksperymentalnego badania, zastosowano iluzje transferu ciała. Typowym podejściem jest iluzja gumowej ręki (RHI), w której synchroniczne głaskanie ukrytych dłoni uczestników i fałszywych rąk znajdujących się przed nimi wywołuje iluzoryczne posiadanie fałszywej ręki7. Podczas gdy pierwotne RHI odnosi się tylko do SoO, ostatnie implementacje RHI wyposażone w ruchomą rękę pozwoliły ocenić mechanizm SoA jako dający uczestnikom doświadczenia dopasowania pętli sprzężenia zwrotnego. Chociaż SoO i SoA pokrywają się w normalnym zachowaniu1, mogą być od siebie niezależne i oba mogą być wywoływane osobno. Na przykład, jeśli uczestnikom pokazano awatar, czują tylko słabe SoO, ale nie SoA, lub jeśli uczestnicy widzą, że ich ręka zasłania kciuk z perspektywy trzeciej osoby, czują tylko SoA, ale nie SoO8. Zgłoszono również SoO wywołane przez SoA9, a związek między nimi i to, jak oba razem wytwarzają świadomość cielesną, są nadal otwartymi pytaniami.
Chociaż SoA to szerokie pojęcie, powszechnie uważa się je za odczucie generowanego działania podczas samodzielnego oderwania od świata zewnętrznego. W tym sensie, aby eksperymentalnie ocenić SoA, zakłada się, że uczestnicy sami manipulują prawdziwym ciałem lub fałszywym ciałem, na przykład za pomocą obrazu dłoni wyświetlanego na ekranie10, fałszywej ręki umieszczonej na drewnianym słupie11, lub ręki umieszczonej na pokrywie nad dłonią uczestnika12, 13. W tych badaniach, gdy widoczna fałszywa ręka została zsynchronizowana z ruchem generowanym przez uczestników, potwierdzono pojawienie się SoA. Dodatkowo, gdy ruchy były generowane zewnętrznie nie przez uczestnika, ale przez eksperymentatora za pomocą fizycznego połączenia z ręką, potwierdzono, że brak SoA mógł wystąpić, podczas gdy SoO zostało zachowane. W tych badaniach para nieobecności i obecności sprawczości była realizowana przez parę ruchów innego i własnego pochodzenia dla uczestnika.
Nasuwa się pytanie: czy brak SoA oznacza, że ruchy ciała są wykonywane przez inne osoby oprócz jednego? Czy istnieje wyraźna separacja między mną a innymi? Jednak ja sam mogę wiązać się z nieświadomością, która może być kimś innym we mnie. Jeśli chodzi o nieświadomość, nie można określić, czy ruch pochodzi od nas samych, czy od innych. Chociaż odczucie autonomicznych konwulsji jest skazane na to, że będzie miało znaczenie dla utraty przytomności, poprzednie układy eksperymentalne nie zwracały uwagi na niejednoznaczność siebie i innych. Aby zaangażować nieświadomy ruch do eksperymentu, należy zaimplementować wirtualny ruch, którego nie można łatwo określić jako pochodzącego od uczestnika lub innych osób. Taką niejednoznaczność uczestnika i innych osób obserwuje się również w dyskusji na temat "potencjału gotowości"14. Potencjał gotowości poprzedzający wolną wolę i intencjonalną świadomość można porównać odpowiednio do innych i do mnie w mózgu15. Innymi słowy, jaźń i inni w niej są nierozłączni od siebie. W rzeczywistości, behawioralnie, zwrócono uwagę, że SoA może być uzyskane w sposób postdyktywny16,17. Biorąc pod uwagę, że nasza SoA lub samoświadomość cielesna może być nabyta w takiej niejednoznaczności ja/inni, podczas gdy wcześniejsze badania nad SoO/SoA były prowadzone po tym, jak umożliwiono ich percepcyjne rozróżnienie, konieczne jest zbadanie, jaki rodzaj subiektywnego doświadczenia występuje, gdy obie strony są niejednoznaczne.
Tutaj wprowadzamy protokół, który pozwala nam ocenić efekty SoO/SoA na wirtualnej ręce przy niewielkich ruchach, tak że nie jest jasne, czy ruch jest samodzielny, czy inny. W szczególności, korzystając z wirtualnej rzeczywistości (VR), nasi uczestnicy zostali zmuszeni do zobaczenia wirtualnej ręki z perspektywy pierwszej osoby przez wyświetlacz zamontowany na głowie (HMD) bez mówienia, do kogo należy ta ręka. Ich ręka została podana w postaci bodźca dotykowego (głaskanie pędzlem) zsynchronizowanego z ruchem pędzla na dłoni pokazanym w goglach, a następnie, po minucie, palce na filmie nagle zaczynają się powoli poruszać. Dla porównania, przeprowadziliśmy sześć badań dla każdego uczestnika, przestrzegając trzech warunków (w dwóch przypadkach): brak ruchu ręki, powolny ruch (niejednoznaczność między własnym a innym pochodzeniem) i szybki ruch (wyraźnie nie własny, ale innego pochodzenia). Aby ocenić SoO, przyjęto pomiary odpowiedzi przewodnictwa skórnego (SCR). Zmiana SCR podczas prezentacji zagrożenia została wykorzystana jako wskaźnik cielesnego jaźni18,19,20, ponieważ zapewnia obiektywną ocenę online. W tym badaniu zdefiniowaliśmy SCR wynikający z zagrożenia nożem po ruchu ręki jako intensywność SoO18,19. Ponadto, w celu oceny SoA, zebrano subiektywne raporty za pomocą wywiadów bezpośrednich po wszystkich procedurach RHI. W tym przypadku można by przypuszczać, że taki niejednoznaczny ruch między pochodzeniem od siebie i innego spowodowałby, że ruch ciała pochodzący od kogoś innego byłby postrzegany jako ruch uczestnika. Takie przepisanie związku przyczynowo-skutkowego w SoA nie może być uchwycone za pomocą z góry ustalonej metody, aby po prostu ocenić spójność między czyjąś intencją a czyimś działaniem. Dlatego, podczas gdy w konwencjonalnych badaniach RHI uczestnicy byli zobowiązani do oceny podanych stwierdzeń opisujących sensację13, protokół ten pozwala uczestnikom opisać swoje odczucia własnymi słowami. Po zebraniu subiektywnych raportów w taki sposób, przygotowywane są kroki do ich klasyfikacji i oceny. Serie te pozwalają nam nie tylko ustalić, czy SoA było obecne, czy nieobecne, ale także zaobserwowanie, jak ich odczucia, które były akceptowane jako ich własne doświadczenie, różniły się od stereotypowego SoA.
Protokół
Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone zgodnie z Kodeksem Etyki Światowego Stowarzyszenia Lekarzy (Deklaracja Helsińska) oraz zatwierdzone przez Niezależną Komisję Etyczną Uniwersytetu Technologicznego w Nagaoka. Od studentów studiów licencjackich nie zbierano żadnych danych identyfikacyjnych. Przed przystąpieniem do badań uczestnicy otrzymali szczegółowe informacje na temat eksperymentów i byli zobowiązani do podpisania pisemnego oświadczenia o akceptacji. Od wszystkich osób badanych uzyskano pisemną świadomą zgodę, która została zdeponowana na Uniwersytecie Technologicznym w Nagaoka.
1. Przygotowanie siedmiu rodzajów filmów
UWAGA: W sumie należy przygotować siedem filmów: jeden dla sesji przedeksperymentalnej oraz dla sesji eksperymentalnych w warunkach „stabilnych”, „wolnych” i „szybkich” (Rycina 1>) dla każdej płci (trzy razy dwa filmy).
- W pomieszczeniu eksperymentalnym ustaw stół i dwa krzesła, podparcie dłoni (biała poduszka o wymiarach około 35 x 60 cm, nachylona pod kątem około 25 stopni) oraz wyświetlacz na stole (Rysunek 2). Zaznacz te pozycje, aby móc je dokładnie odtworzyć podczas sesji eksperymentalnej.
- Umieść kamerę 360° na wysokości oczu osób siedzących na krześle (Rysunek 2).
- Rozpocznij nagrywanie kamerą bez osób w kadrze przez około 20–30 s w ramach sesji przedeksperymentalnej, aby upewnić się, że każdy uczestnik ma odpowiednią widoczność.
- Aby w wideo występowali uczestnicy płci męskiej, poproś eksperymentatora płci męskiej (Eksperymentator A), aby założył fartuch laboratoryjny, usiadł na krześle i położył lewą dłoń na podparciu wnętrzem do góry, dbając o to, by palce nie dotykały się nawzajem ani nie dotykały podparcia.
- Odtwórz referencyjny ton 4-taktowy o częstotliwości 60 bpm, korzystając z aplikacji z metronomem i smartfona.
- Poproś innego eksperymentatora (Eksperymentator B), aby usiadł naprzeciwko Eksperymentatora A, trzymając w dłoni pędzel (Rysunek 3).
- Rozpocznij nagrywanie kamerą w celu przygotowania wideo do warunku „stabilnego” (stable).
- Zgodnie z tonem referencyjnym poproś Eksperymentatora B o głaskanie wszystkich palców Eksperymentatora A przez 80 s. Jednocześnie Eksperymentator B powinien zapamiętać trajektorię, aby móc ją później odtworzyć.
- Za pomocą trzeciego eksperymentatora przedstaw akcję, w której pojawia się nóż kuchenny o długości około 30 cm (ostrze 20 cm), przecina lewy nadgarstek Eksperymentatora A i znika, co trwa 5 s (Rysunek 4).
- Po 5 s odstępu zatrzymaj nagrywanie.
- Rozpocznij nagrywanie kamerą w celu przygotowania wideo do warunku „wolnego” (slow).
- Powtórz krok 1.8, zmieniając trajektorię pędzla, aby uniknąć monotonii.
- 60 s po rozpoczęciu poproś Eksperymentatora A o zamykanie i otwieranie pięciu palców ze stałą, wolną prędkością przez 20 s (cykl zamykania i otwierania trwający 20 s, około 1,3 mm/s; Rysunek 5(A)).
- Powtórz kroki 1.9 i 1.10.
- Rozpocznij nagrywanie kamerą w celu przygotowania wideo do warunku „szybkiego” (fast).
- Powtórz kroki od 1.12 do 1.14, zmieniając prędkość palców z wolnej na szybką (cykl otwierania i zamykania trwający 2 s, około 35 mm/s; Rysunek 5(B)).
- Powtórz kroki od 1.4 do 1.16, zastępując Eksperymentatora A płci męskiej Eksperymentatorem A płci żeńskiej, aby przygotować kolejne trzy filmy dla uczestniczek.
- Usuń kamerę. Używając gogli HMD, usiądź na krześle i połóż lewą dłoń na podparciu, aby sprawdzić, czy filmy nie odbiegają od rzeczywistości.
- W razie potrzeby poćwicz dokładne odtwarzanie trajektorii pędzla.
2. Procedura eksperymentalna
- Do przeprowadzenia badania w celu zebrania subiektywnych raportów należy zaangażować ponad 18 uczestników będących zdrowymi dorosłymi (najlepiej w wieku około 18–25 lat, z zachowaniem proporcji płci 50%), bez historii poważnych chorób, nieznających przebiegu eksperymentu i posługujących się tym samym językiem ojczystym. Z każdym uczestnikiem należy przeprowadzić eksperyment osobno.
- Sesje RHI z ruchem palców/bez ruchu palców oraz pomiary SCR
- Należy wykonać następujące kroki, w których eksperymenter wchodzący w interakcję z uczestnikiem powinien być tą samą osobą (lub osobą o takim samym wyglądzie jak Eksperymenter B w materiałach wideo). W razie potrzeby należy skorzystać z pomocy.
- Poprosić uczestnika o założenie fartucha laboratoryjnego i zajęcie miejsca na krześle. Po wypolerowaniu palców, przymocować elektrody Ag–AgCl podłączone do urządzenia do akwizycji danych SCR do palca wskazującego i serdecznego prawej dłoni uczestnika. Dłoń powinna spoczywać w dół, nie dotykając niczego. Ustawić częstotliwość próbkowania na 500 samples/s i rozpocząć rejestrację danych SCR.
- Przekazać uczestnikowi następujące trzy instrukcje:
1. „Twoim zadaniem jest położyć lewą dłoń na podkładce dla rąk wnętrzem do góry, utrzymując dłoń w bezruchu”.
2. „Proszę spróbować się zrelaksować”.
3. „Po założeniu HMD, proszę patrzeć na swoją lewą dłoń”. - Uczestnik powinien założyć HMD z czarnym ekranem. Przesłać obraz z HMD na ekran na stole i utrzymywać to lustrzane odbicie do końca eksperymentu.
- Po uprzednim zapowiedzeniu, wyświetlić na HMD wideo do sesji przedeksperymentalnej. Poprosić uczestnika o rozejrzenie się i upewnienie, że obraz jest naturalny. W przypadku nieprawidłowości, dostosować HMD lub wysokość siedzenia, aż uczestnik poczuje się komfortowo.
- Wyświetlić czarny ekran na HMD i poprosić uczestnika o położenie lewej dłoni na podkładce wnętrzem do góry. Pomóc uczestnikowi i dopilnować, aby palce nie dotykały się nawzajem ani podkładki.
- Usiąść naprzeciwko uczestnika z zestawem słuchawek i pędzlem. Przygotować wideo dla jednego z trzech warunków, z lewą dłonią tej samej płci co uczestnik.
- Rozpocząć pierwszą próbę z jednym z trzech warunków wybranym losowo. Po zapowiedzeniu rozpoczęcia sesji, uruchomić wideo. Dotykać pędzlem lewej dłoni uczestnika w tym samym czasie i w tych samych miejscach, co widoczne jest w filmie, kontrolując obraz lustrzany na biurku oraz sygnał dźwiękowy, aż do momentu przecięcia nożem (Rycina 3(B)).
- Wyświetlić czarny ekran na HMD przez 2 minuty, aby umożliwić powrót SCR do poziomu normalnego.
- Powtórzyć kroki 2.2.8 do 2.2.10 jeszcze pięć razy (łącznie sześć razy; po dwie próby dla każdego z trzech warunków) w losowej kolejności. Po każdych dwóch próbach zapytać uczestnika, czy z jego stanem fizycznym wszystko jest w porządku.
- Zatrzymać rejestrację danych SCR. Zdjąć HMD i odłączyć urządzenie do akwizycji danych SCR.
- Wywiady bezpośrednie: zadać uczestnikowi następujące pytania i zebrać odpowiedzi ustnie, dokonując ich nagrania.
- Zapytać: „Czy widział(a) Pan/Pani, że dłoń się poruszała?” [Q1: Potwierdzenie]
Jeśli odpowiedź nie brzmi „Tak”, przejść do kroku 2.3.4. - Zapytać: „Czy widział(a) Pan/Pani ruch w dwóch różnych prędkościach?” [Q2: Potwierdzenie]
Jeśli odpowiedź nie brzmi „Tak”, przejść do kroku 2.3.4. - Zapytać: „Co sądzi Pan/Pani o wolniejszym ruchu dłoni?” [Q3: Ocena SoA]
- Zapytać: „Czy może Pan/Pani powiedzieć, czy czuł(a) Pan/Pani coś podczas eksperymentu?” [Q4: Raport swobodny]
- Zapytać: „Czy widział(a) Pan/Pani, że dłoń się poruszała?” [Q1: Potwierdzenie]
3. Analiza danych
- Dane SCR
- Zidentyfikuj SCR dla każdej próby w następujący sposób19,21,22: różnica amplitud między wartością maksymalną a minimalną, która wystąpiła w całym przedziale od 2 do 10 s w ostatnich 5 s (zagrożenie nożem; do oceny SoO) oraz bezpośrednio po 5 s.
- Oblicz wielkość amplitud zgodnie z wcześniej ustaloną metodą23 jako:
- Przeprowadź test Shapiro–Wilka dla wszystkich danych. Jeśli zostanie potwierdzone, że niektóre dane nie mają rozkładu normalnego, użyj nieparametrycznych testów statystycznych do przetworzenia danych; w przeciwnym razie użyj parametrycznych testów statystycznych. We wszystkich testach statystycznych przyjmij poziom alfa równy 5%.
- Oceń różnicę między trzema warunkami za pomocą porównań wielokrotnych.
- Wywiady bezpośrednie
- Podziel dane osób, które odpowiedziały „Nie” na pytanie Q1 i/lub Q2.
- Porównaj odpowiedzi na pytanie Q3 z następującymi trzema stwierdzeniami, które były wykorzystywane do pomiaru SoA uczestników w badaniu RHI13.
Stwierdzenie 1: Ręka poruszała się dokładnie tak, jak chciałem, jak gdyby słuchała mojej woli.
Stwierdzenie 2: Czułem, jakbym mógł kontrolować ruchy ręki.
Stwierdzenie 3: Czułem, jakbym mógł wywołać ruch, który widziałem. - Sklasyfikuj odpowiedzi na pytanie Q3 na podstawie podsumowania każdej z nich i przeanalizuj ogólną tendencję.
Wyniki
Uczestnikami byli 21 zdrowych studentów (jedenastu mężczyzn; średni wiek 21,1 roku, zakres 20–23 lata; 18 praworęcznych) zakwalifikowanych na Nagaoka University of Technology. Wszyscy uczestnicy byli nieświadomi zadań eksperymentalnych i native speakerami języka japońskiego. Dane 19 uczestników, w tym tych wykazujących brak reakcji (tzw. „reakcja zerowa”), zostały wykorzystane, jednak dane dwóch uczestników wykluczono z powodu problemów z urządzeniem.
W wyniku naszego badania wartości SCR w przypadku zagrożenia nożem nie wykazywały istotnych różnic między trzema warunkami (wolno kontra stabilnie: p = 0.829, t = 0.581; wolno kontra szybko: p = 0.872, t = 0.499; oraz szybko kontra stabilnie: p = 0.988, t = 0.145, test Steel–Dwass; Rycina 7(A)). Wynik ten należy uznać za negatywny w odniesieniu do naszej hipotezy, że szybki ruch pokazywanej ręki wyeliminuje reakcje SCR, a tym samym zmniejszy intensywność iluzorycznego odczuwania własności ciała (SoO). Jednak gdy porównano SCR z pierwszego i drugiego powtórzenia dla każdego warunku, istotne zmniejszenie wartości SCR zaobserwowano wyłącznie w warunku szybkiego ruchu (wolno: p = 0.984, z = 0.0197; stabilnie: p = 0.922, z = 0.0983; oraz szybko: p = 0.0181, z = 2.36, testy Wilcoxona dla par; Rycina 7(B)). Wskazuje to, że jeśli oczywiste, nieprzewidziane (szybkie) ruchy będą powtarzane, iluzoryczne odczuwanie własności ciała (SoO) zaniknie, natomiast przy powolnych ruchach odczuwanie SoO będzie utrzymywać się na poziomie zbliżonym do tego obserwowanego przy braku ruchu.
W przypadku wywiadów bezpośrednich wszyscy uczestnicy odpowiedzieli „Tak” zarówno na pytanie 1, jak i 2; potwierdzono zatem, że wszyscy zaobserwowali powolne ruchy za pomocą oczu. Po tym potwierdzeniu można było ocenić, że ich odpowiedzi na pytanie 3 nie zawierały stwierdzeń 1–3. Odpowiedzi można podzielić na cztery następujące typy (Tabela 1). Typ 1: sześciu uczestników odpowiedziało, że „nie poruszyło” własną ręką. Typ 2: kolejnych sześciu odpowiedziało „Uważałem, że moja ręka porusza się bez mojej woli” lub podobnie. Typ 3: ośmioro odpowiedziało „Czułem, że jestem pociągany do ruchu” lub podobnie. Typ 4: troje uczestników stwierdziło „uczucie poruszania palcami”. Odpowiedź jednego uczestnika zawierała zarówno typ 2, jak i 3; kolejna zawierała typy 2 i 4; jeszcze inna obejmowała typy 2, 3 i 4; pozostałe zawierały tylko jeden z typów 1–4. Typy 1, 2 i 3 wyraźnie nie są zgodne z żadnym ze stwierdzeń 1–3 pod względem zaprzeczania woli poruszenia ręką. Co więcej, typ 4 nie obejmuje kwestii przyczynowości; jest zatem również niezgodny z żadnym ze stwierdzeń 1–3. Ogólnie rzecz biorąc, wyniki sugerują, że żaden z uczestników nie doświadczył poczucia agencji (SoA) w tradycyjnym znaczeniu. Można ponadto uznać, że podczas gdy typ 1 po prostu zaprzeczał posiadaniu SoA, typy 2–4 wskazują na ich nastawienie polegające na utożsamieniu się z obserwowanym ruchem ciała wywołanym z zewnątrz. Na przykład typ 2 akceptował obserwowany ruch jako własny, uznając, że nie był on towarzyszył ich woli. Typ 3 wspominał o motywacji do osiągnięcia spójności z obserwowanym ruchem pochodzącym od drugiej strony, tzn. że taki zewnętrzny ruch mógł spowodować ich działanie. Typ 4 opisywał uczucie sensorycznej informacji zwrotnej, mimo świadomości braku własnej woli lub działania. Łącznie 13 spośród 19 uczestników opisało zaobserwowane zdarzenie jako własne doświadczenie, które powstało poprzez SoA pochodzące od drugiej strony, a nie poprzez odrzucenie SoA.
Rycina 1: Schemat przebiegu jednej próby w eksperymencie RHI. We wszystkich trzech warunkach jedną próbę kończono w ciągu 90 s. Odpowiedzi skórno-galwaniczne (SCR) identyfikowano w przedziale od 80 s do 90 s w każdej próbie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rysunek 2: Przygotowany układ. Układ do kroków od 1.1 do 1.17, przygotowanie nagrań wideo. Kamera 360° znajduje się w punkcie widzenia uczestników. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Rycina 3: Klatka z filmu pokazywanego uczestnikom. Każdy uczestnik ogląda wirtualną dłoń umieszczoną w tym samym miejscu, co jego własna rzeczywista dłoń. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Rycina 4: Zdarzenie groźby nożem. W celu pomiaru SCR 80 s po rozpoczęciu próby pojawia się nóż kuchenny, przesuwa się wzdłuż pokazanej ręki i jest usuwany. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rycina 5: Ruchy otwierania i zamykania wirtualnej dłoni. 60 s po rozpoczęciu próby dłoń pokazywana uczestnikom zaczyna się zamykać ze stałą prędkością, co trwa 10 s w warunku wolnym (A) lub 1 s w warunku szybkim (B). Wkrótce potem otwiera się z tą samą prędkością. W warunku szybkim czynność ta powtarza się 10 razy. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rycina 6: Schemat układu eksperymentalnego. Układ stosowany podczas przeprowadzania prób. Uczestnicy widzą ten sam tło i eksperymentatora w rzeczywistym układzie, co na nagraniu wideo. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rysunek 7: Wykres pudełkowy średniego SCR po zagrożeniu nożem w próbach bez ruchu ręki (stabilne) oraz przy powolnym lub szybkim ruchu ręki. (A) Podział na trzy grupy i (B) na sześć grup (oddzielnie pierwsze i drugie próby). Słupki błędów wskazują odchylenia standardowe. Gdy wyniki pierwszej i drugiej serii połączono i przeprowadzono porównania wielokrotne w ramach każdego z trzech warunków, nie stwierdzono istotnych różnic w żadnej parze. Wynik ten przeczy naszej hipotezie, że szybki ruch pokazywanej ręki wyeliminuje SCR (intensywność iluzorycznego odczuwania własności ciała), ponieważ był na tym samym poziomie co dwa pozostałe. Jednak gdy porównano wyniki z pierwszej i drugiej próby wewnątrz każdego warunku, istotna różnica zaobserwowana została wyłącznie w warunku szybkim (pierwsza vs druga próba w warunku szybkim; p < 0,05, test Wilcoxona dla par). Co więcej, w próbach z powolnym ruchem i brakiem ruchu (stabilne) zarówno pierwsza, jak i druga próba wykazały wysokie wartości SCR, które nie różniły się istotnie. Sugeruje to, że w warunku szybkim SCR w drugiej próbie nie został utrzymany na tym samym poziomie co w pierwszej, natomiast w warunkach powolnych i stabilnych SCR został utrzymany pomimo dwukrotnego powtórzenia sytuacji. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
| Podsumowanie odpowiedzi | liczba | overrup | ||||
| Typ 1 | Nie poruszyłem się. | 6 | ||||
| Typ 2 | Myślałem, że moja ręka porusza się bez mojej woli. | 6 | a | b | c | |
| Typ 3 | Czułem, że jestem pociągany do ruchu. | 8 | a | c | ||
| Typ 4 | Miałem wrażenie, że poruszam palcami. | 3 | b | c | ||
Tabela 1: Wynik klasyfikacji odpowiedzi na pytanie Q3 z podsumowaniem każdej z nich. Q3, pytanie oceniające iluzoryczne poczucie działania (SoA), „Co myślałeś o powolnym ruchu ręki?”, zostało zadane po potwierdzeniu, że uczestnicy zaobserwowali spowolniony ruch ręki. Trzej uczestnicy (a, b i c) przedstawili wiele opisów. Ogólnie rzecz biorąc, nie ma typu odpowiedzi zawierającego stwierdzenia odpowiadające definicji poczucia działania (SoA). Ponadto typy 2–4 pokazują różne postawy w akceptowaniu obserwowanego ruchu jako własnego ruchu, mimo że uczestnicy uznali, iż ruch ten pochodzi z innego miejsca.
Dyskusja
Celem tego protokołu jest podkreślenie nieodłącznej nierozdzielności tego, czy źródłem działania jest jaźń uczestnika, czy też inna osoba. Można przypuszczać, że taka nierozdzielność powoduje, że uczestnicy akceptują przemieszczanie się obcego pochodzenia jako własne doświadczenia. W tym miejscu zaproponowaliśmy metodę zbierania wrażeń w takiej sytuacji, odwołując się do konwencjonalnego omówienia SoO/SoA. Aby to osiągnąć, krok 1.13 (przygotowanie filmu) i krok 2.2.8 (pokazanie go w prawdopodobnych okolicznościach) są osiągane poprzez odpowiednie przesunięcie zachowania obserwowanej części ciała od rzeczywistej. Cel ten można wykonać w kilku innych krokach z dwóch poniższych punktów. Pierwszą kwestią jest zbliżenie wirtualnego obrazu do rzeczywistości. W ten sposób świat w filmie jest wizualnie wyrównany ze światem rzeczywistym pod względem cech dłoni (kroki 1.4, 1.17 i 2.2.3), krajobrazów laboratoryjnych (krok 1.1) i eksperymentatora zwróconego przodem (krok 2.2.1). Ponadto skuteczne byłoby również ustanowienie interakcji międzymodalnej, ponieważ uważa się ją za niezbędną, zwłaszcza w przypadku iluzji pełnego transferu ciała24,25. W związku z tym skuteczne byłoby wykorzystanie obrazu 360 stopni (krok 1.2; dopasowanie informacji wizualnych i kontrola ruchu głowy) oraz dokładne prześledzenie trajektorii (krok 2.2.8; dopasowanie wrażeń wzrokowych i dotykowych). Drugą kwestią jest poszerzenie interpretacji (wirtualnej) informacji wizualnej. Kwestia ta została również podkreślona w innym badaniu, które sprawiło, że uczestnicy nie byli pewni, czy ich widok w HMD jest wirtualny,czy rzeczywisty. Podczas gdy autorzy osiągnęli ten cel, zmniejszając w równym stopniu wirtualną i rzeczywistą rozdzielczość wizualną, w tym protokole zastosowaliśmy następujące dwie metody w kroku 2.2.3, aby nie dać żadnych informacji o tym, co zostanie pokazane i zrelaksować się. Te troski wydawały się działać, biorąc pod uwagę reakcję na pytanie "Zgadnij, na którą rękę patrzyłeś?", które zadaliśmy wszystkim uczestnikom po Q3, aby potwierdzić ważność tego protokołu (jest to dodatkowe pytanie, które nie musi pojawić się w protokole). Następnie, zamiast tego, że nikt nie odpowiedział poprawnie, że był to nagrany wcześniej film, okazało się, że większość z nich eksperymentowała z niepewnością i dopuszczała różne możliwości.
Dodatkowo, krok 2.3 jest uważany za ważny w ocenie takich uczuć, że ruch ciała pochodzący od innych jest postrzegany jako własny i który może również zawierać sprzeczności, gdy patrzy się na niego obiektywnie. Podczas gdy w typowej metodzie wykorzystującej kwestionariusz dotyczący SoO/SoA uczestnikom najpierw przedstawia się przygotowane wcześniej wyrażenia dotyczące uczuć, w tym protokole proszeni są oni o opisanie swoich uczuć własnymi słowami. W ten sposób unikamy reinterpretacji ich doświadczenia przez podane wyrażenia przez eksperymentatora i zbieramy sprzeczne odpowiedzi. W rzeczywistości, jak pokazano powyżej, większość naszych uczestników zgłosiła, że zaobserwowany ruch był zgodny z tym, co było dla nich istotne. Co więcej, w kroku 2.3.4 mogliśmy zebrać odpowiedzi "to było jak moje, a nie moje". Ponadto warto również zauważyć, że iluzoryczne sprzężenie zwrotne czuciowe odnotowano w typie 3, chociaż liczba ta była niewielka. Te punkty, które nie zostały zaobserwowane w poprzednich badaniach RHI mogą dać nam nowy wgląd.
Jeśli chodzi o możliwości ulepszenia i rozwiązania problemów z tą metodą, częstym problemem jest to, że dokładne śledzenie trajektorii pędzla jest ważne, ale trudne. Rzeczywiście, złudzenie znika, gdy tylko ruch pędzla jest asynchroniczny 7,27. Nasi badani stwierdzili również, że poczucie własności nagle zniknęło w momencie, gdy eksperymentatorowi nie udało się przypadkowo namierzyć. Chociaż doniesiono, że intensywność iluzji wzrasta wraz ze wzrostem złożoności i losowości ruchu pędzla, zalecamy wybranie prostej trajektorii, która nie jest łatwa do pomylenia, zamiast podejmować ryzyko. Ponadto, jeśli chodzi o pomiar SCR, można się obawiać, że uczestnicy mogą przyzwyczaić się do powtarzających się gróźb nożem. Jednak w niektórych wcześniejszych badaniach19,22 eksperyment przeprowadzono znacznie więcej razy (na przykład trzydzieści razy19). W protokole tym zaproponowano dwa badania dla każdego schorzenia, w sumie sześć razy na uczestnika, aby zmniejszyć ich obciążenie, jako minimalną liczbę prób, która ujawniłaby różnicę między tymi trzema warunkami. Ponadto możliwe jest rozważenie zwiększenia liczby badań w celu bardziej wiarygodnego statystycznie gromadzenia danych i zbadania efektu iteracji badania. Kolejną kwestią jest to, że nasza tabela materiałów przedstawia zestaw sprzętu, którego użyliśmy do uzyskania naszych reprezentatywnych wyników. Jednak zwłaszcza, że producenci wyświetlaczy montowanych na głowie są często aktualizowani o nowe produkty, numer katalogowy (Oculus DK2) w tabeli został wycofany. Obecnie ten sam eksperyment można przeprowadzić przy użyciu najnowszego modelu (Oculus Rift S lub Quest 2; w tym przypadku odpowiednim wyświetlaczem jest komputer z systemem operacyjnym Windows zamiast Mac OS) i zalecamy przeprowadzenie go z dostępnym w tym czasie produktem.
Istotnym ograniczeniem tego protokołu jest to, że oszacowanie SoA zależy od metody retrospektywnej. Powodem, dla którego wywiad twarzą w twarz jest ustalany jako ostatni etap części procedury eksperymentalnej, a nie tylko po próbach docelowych (ślad w stanie "powolnym"), takich jak metody ogólne13, jest uniemożliwienie uczestnikom skupienia uwagi na pytaniu w kolejnych próbach. Biorąc pod uwagę, że to ryzyko miało większy wpływ na cały eksperyment, ustaliliśmy obecną kolejność. Z drugiej strony, w tym przypadku, w którym inne próby są umieszczane między badaniem docelowym a wywiadem, pojawia się ryzyko, że nabyte uczucie zostanie zmieszane lub zapomniane. W tym przypadku problem ten został złagodzony za pomocą pytań 1 i 2. Ponadto stosowanie kwestionariuszy ogólnych ma nadal charakter retrospektywny. W związku z tym opracowanie metody pomiaru, którą można przeprowadzić równolegle z eksperymentem z wykorzystaniem wskaźników fizjologicznych, takich jak SCR, można uznać za powszechny problem. Co więcej, można zaobserwować pewne różnice przy porównywaniu trendów subiektywnych raportów w porównaniu z wolnymi i szybkimi warunkami. Podczas gdy powtarzanie pytań może wpłynąć na retrospektywne subiektywne raporty uczestników, możliwym podejściem jest porównanie grup, aby zapytać każdą z nich tylko o jeden warunek.
Podsumowując, protokół ten zaimplementował sytuację, w której SoO współistnieje z SoA, który jest niespójny na jednej części ciała, tworząc dobrą równowagę różnicy i spójności między stanem pokazanym a stanem faktycznym. Tym razem, dla uproszczenia, prawdziwa ręka uczestników jest stabilna, a pokazana ręka porusza się nieznacznie, ale ma to również odwrotny przypadek. W takim przypadku ważne jest, aby każdy uczestnik poruszał palcami z jednakową prędkością i odległością; Dlatego konieczne jest potwierdzenie i przećwiczenie tego procesu z dużym wyprzedzeniem. Co więcej, można sobie wyobrazić szeroki zakres zastosowań, takich jak etui ze zmianą kształtu i/lub liczby pokazanych palców lub etui z interwencją i/lub interakcją z oczywistymi dłońmi innych osób.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Ta praca była wspierana przez Uniwersytet Waseda.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| wyświetlacz | Apple Inc. | MacBookAir | do tworzenia kopii lustrzanej ekranu, który jest wyświetlany uczestnikom na wyświetlaczu gogla |
| montowanym na głowie | Oculus VR Inc. | Oculus DK2 | do spłacania aplikacji metronomu 360° |
| ihara-produkt | Smart Metronom | do generowania tonów referencyjnych | |
| Urządzenie do akwizycji danych SCR | Biopac Systems inc. | Biopac System MP150 | do pomiaru danych SCR |
| Oprogramowanie do przetwarzania danych SCR | Biopac Systems inc. | AcqKnowledge 4.1 | do przetwarzania danych SCR |
| smartfon | Apple Inc. | iPhone SE | do odtwarzania dźwięków referencyjnych |
| oprogramowanie do analizy statystycznej | The R Foundation | R 3.4.2. | do analiz statystycznych |
| Kamera 360° | RICOH Company Ltd. | RICOH THETA S | do przygotowania filmów |
Bibliografia
- Gallagher, S. Philosophical conceptions of the self: Implications for cognitive science. Trends in Cognitive Sciences. 4, 14-21 (2000).
- Frith, U., De Vignemont, F. Egocentrism, allocentrism, and Asperger syndrome. Consciousness and Cognition. 14, 719-738 (2005).
- Von Helmholtz, H. Handbuch der Physiologischen Optik. , Leipzig. (1866).
- Sperry, R. W. Neural basis of the spontaneous optokinetic response produced by visual inversion. Journal of Comparative and Physiological Psychology. 43, 482-489 (1950).
- Richard, H., Sanford, J. F. Plasticity in human sensorimotor control. Science. 142, 45(1963).
- Synofzik, M., Vosgerau, G., Newen, A. Beyond the comparator model: A multifactorial two-step account of agency. Consciousness and Cognition. 17, 219-239 (2008).
- Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands 'feel' touch that eyes see. Nature. 391, 756(1998).
- Nishiyama, Y., Tatsumi, S., Nomura, S., Gunji, Y. P. My hand is not my own! Experimental elicitation of body disownership. Psychology & Neuroscience. 8, 425-434 (2015).
- Asai, T. Agency elicits body-ownership: proprioceptive drift toward a synchronously acting external proxy. Experimental Brain Research. 234, 1163-1174 (2016).
- Tsakiris, M., Longo, M. R., Haggard, P. Having a body versus moving your body: How agency structures body-ownership. Consciousness and Cognition. 15, 423-432 (2006).
- Dummer, T., Picot-Annand, A., Neal, T., Moore, C. Movement and the rubber hand illusion. Perception. 38, 271-280 (2009).
- Kalckert, A., Ehrsson, H. H. Moving a rubber hand that feels like your own a dissociation of ownership and agency. Frontiers in Human Neuroscience. 6, (2012).
- Kalckert, A., Ehrsson, H. H. The moving rubber hand illusion revisited: Comparing movements and visuotactile stimulation to induce illusory ownership. Consciousness and Cognition. 26, 117-132 (2014).
- Libet, B., Gleason, C. A., Wright, E. W., Pearl, D. K. Time of Conscious Intention To Act in Relation To Onset of Cerebral Activity (Readiness-Potential). Brain. 106, 623-642 (1983).
- Gunji, Y. P., Minoura, M., Kojima, K., Horry, Y. Free will in Bayesian and inverse Bayesian inference-driven endo-consciousness. Progress in Biophysics and Molecular Biology. 131, (2017).
- Synofzik, M., Vosgerau, G., Voss, M. The experience of agency: An interplay between prediction and postdiction. Frontiers in Psychology. 4, (2013).
- Shimojo, S. Postdiction: Its implications on visual awareness, hindsight, and sense of agency. Frontiers in Psychology. 5, 1-19 (2014).
- Armel, K. C., Ramachandran, V. S. Projecting sensations to external objects: evidence from skin conductance response. Proceedings. Biological Sciences/The Royal Society. 270, 1499-1506 (2003).
- Petkova, V. I., Ehrsson, H. H. If I were you: Perceptual illusion of body swapping. PLoS ONE. 3, (2008).
- Yuan, Y., Steed, A. Is the rubber hand illusion induced by immersive virtual reality. Proceedings - IEEE Virtual Reality. , 95-102 (2010).
- Ramachandran, V., Hirstein, W. The perception of phantom limb. Brain. 121, 1603-1630 (1998).
- Preston, C., Kuper-Smith, B. J., Henrik Ehrsson, H. Owning the body in the mirror: The effect of visual perspective and mirror view on the full-body illusion. Scientific Reports. 5, 18345(2015).
- Dawson, M. E., Schell, A. M., Filion, D. L. The electrodermal system. Handbook of Psychophysiology. , Cambridge University Press. (2006).
- Blanke, O. The Out-of-Body Experience: Disturbed Self-Processing at the Temporo-Parietal Junction. The Neuroscientist. 11, 16-24 (2005).
- Ehrsson, H. H. The experimental induction of out-of-body experiences. Science. 317, New York, N.Y. 1048(2007).
- Suzuki, K., Wakisaka, S., Fujii, N. Substitutional Reality System: A Novel Experimental Platform for Experiencing Alternative Reality. Scientific Reports. 2, 1-9 (2012).
- Rohde, M., Luca, M., Ernst, M. O. The rubber hand illusion: Feeling of ownership and proprioceptive drift Do not go hand in hand. PLoS ONE. 6, (2011).
Przedruki i uprawnienia
