Artykuł metodologiczny

Wirtualna ręka z niejednoznacznym ruchem między sobą a innym pochodzeniem: poczucie własności i sprawczość "wyprodukowana przez innych"

DOI:

10.3791/61755

⸱

28 października 2020

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Intermedia, Art and Science, School of Fundamental Science and Technology, Waseda University, 2Human Informatics Group, Graduate School of Information and Management Systems Engineering, Nagaoka University of Technology

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone zgodnie z Kodeksem Etycznym Światowego Stowarzyszenia Medycznego (Deklaracja Helsińska) i zatwierdzone przez Niezależną Komisję Etyki Uniwersytetu Technologicznego Nagaoka. Od studentów nie zebrano żadnych informacji identyfikujących. Uczestnicy otrzymali szczegółowe informacje na temat eksperymentów przed wzięciem udziału w nich i byli zobowiązani do podpisania pisemnego oświadczenia o akceptacji. Pisemna świadoma zgoda została uzyskana od wszystkich uczestników i była przechowywana na Uniwersytecie Technologicznym Nagaoka.

1. Przygotowanie siedmiu rodzajów filmów

UWAGA: W sumie utwórz siedem filmów na sesję przedeksperymentalną (jeden film) i na sesje eksperymentalne w warunkach "stabilnych", "wolnych" i "szybkich" (Rysunek 1) dla każdej płci (trzy razy dwa filmy).

  1. W pomieszczeniu do eksperymentów ustaw stół i dwa krzesła, podpórkę pod nadgarstki (biała poduszka o wymiarach około 35 x 60 cm nachylona o około 25 stopni) i wyświetlacz na stole (Rysunek 2). Zaznacz te pozycje, aby móc je dokładnie odtworzyć w sesji eksperymentalnej.
  2. Umieść kamerę 360° na wysokości oczu, gdy uczestnicy siedzą na krześle (Rysunek 2).
  3. Zacznij nagrywać kamerę, gdy nikogo nie ma w filmie przez około 20-30 sekund podczas sesji wstępnej eksperymentalnej, aby upewnić się, że każdy uczestnik ma rozsądną widoczność.
  4. Aby film pokazywał uczestników płci męskiej, pozwól eksperymentatorowi płci męskiej (Eksperymentatorowi A) założyć fartuch laboratoryjny, usiąść na krześle i położyć lewą rękę na podpórce dłoni dłonią do góry, uważając, aby palce nie stykały się ze sobą ani nie dotykały podpórki pod rękę.
  5. Odtwarzaj 4-bitowe brzmienie referencyjne 60 uderzeń na minutę za pomocą aplikacji metronomu i smartfona.
  6. Niech inny eksperymentator (Eksperymentator B) usiądzie naprzeciwko Eksperymentatora A, z pędzlem w ręku Eksperymentatora B (Rysunek 3).
  7. Rozpocznij nagrywanie kamery, aby wideo działało w warunkach "stabilnych".
  8. Używając tonu referencyjnego, pozwól eksperymentatorowi B głaskać wszystkie palce eksperymentatora A przez 80 sekund. W tym samym czasie pozwól Eksperymentatorowi B zapamiętać trajektorię, aby odtworzyć ją później.
  9. Trzeci eksperymentator pokaże działanie, w którym pojawia się około 30 cm nóż kuchenny (ostrze 20 cm), który tnie lewy nadgarstek Eksperymentatora A i znika, zajmując 5 sekund (Rysunek 4).
  10. Po upływie 5 sekund czasu trwania marginesu zatrzymaj kamerę.
  11. Rozpocznij nagrywanie kamery pod kątem wideo, aby użyć stanu "wolnego".
  12. Powtórz krok 1.8, zmieniając trajektorię pędzla, aby uniknąć monotonii.
  13. 60 s po starcie, pozwól eksperymentatorowi A zamknąć i otworzyć pięć palców ze stałą niską prędkością przez 20 s (20 s/cykl zamykania i otwierania, około 1,3 mm/s; Rysunek 5(A)).
  14. Powtórz kroki 1.9 i 1.10.
  15. Rozpocznij nagrywanie kamery, aby wideo używało warunku "szybki".
  16. Powtórz kroki od 1.12 do 1.14, zmieniając prędkość palca z niskiej na szybką (2 s/cykl otwierania i zamykania, około 35 mm/s; Rysunek 5(B)).
  17. Powtórz kroki od 1.4 do 1.16, zmieniając się z męskiego eksperymentatora A na kobietę eksperymentującą A, aby wyprodukować kolejne trzy filmy dla uczestniczek.
  18. Wyjmij kamerę. Sprawdź, czy filmy nie odbiegają od świata rzeczywistego, używając gogli i siadając na krześle, a lewą rękę kładąc na podpórce pod rękę.
  19. W razie potrzeby poćwicz dokładne odwzorowanie trajektorii pędzla.

2. Procedura eksperymentalna

  1. Wykorzystaj więcej niż 18 uczestników, którzy są zdrowymi dorosłymi (przybliżony wiek 18-25 lat i stosunek płci 50% są lepszy), bez historii poważnych chorób i naiwnymi w eksperymencie oraz mówiącymi tym samym językiem ojczystym, aby zebrać subiektywne raporty. Eksperymentuj z każdym uczestnikiem osobno.
  2. RHI z/bez sesji ruchów palców i pomiarów SCR
    1. Wykonaj następujące kroki, które obejmują rolę interakcji z uczestnikiem przez tego samego eksperymentatora o takim samym wyglądzie, jak eksperymentator B w filmach, których chcesz użyć. W razie potrzeby skorzystaj z pomocy.
    2. Poproś jednego z uczestników, aby założył fartuch laboratoryjny i usiadł na krześle. Przymocuj elektrody Ag-AgCl połączone z urządzeniem do akwizycji danych SCR do palca wskazującego i serdecznego prawej ręki uczestnika po wypolerowaniu tych palców. Trzymaj rękę w dół, nie dotykając niczego. Ustaw częstotliwość próbkowania na 500 próbek/s i rozpocznij rejestrowanie danych SCR.
    3. Przekaż uczestnikowi następujące trzy instrukcje:
      1. "Twoim zadaniem jest położyć lewą rękę na podpórce pod rękę dłonią z dłonią skierowaną do góry i utrzymać rękę stabilnie"
      2. "Proszę, spróbuj się zrelaksować"
      3. "Podczas noszenia gogli spójrz na swoją lewą rękę".
    4. Poproś uczestnika o założenie gogli z czarnym ekranem. Odbij ekran gogla na wyświetlaczu na stole aż do końca eksperymentu.
    5. Pokaż film z sesji przedeksperymentalnej na goglach po ogłoszeniu tego. Poproś uczestnika, aby rozejrzał się dookoła i upewnił się, że widok jest naturalny. Jeśli coś jest nie tak, wyreguluj gogle lub wysokość siedziska, aż uczestnik poczuje się komfortowo.
    6. Pokaż ekran na goglach i poproś uczestnika, aby położył lewą rękę na podpórce dłoni dłonią do góry. Pomóż uczestnikowi i upewnij się, że palce nie stykają się ze sobą ani z podpórką dłoni.
    7. Usiądź przodem do uczestnika ze słuchawkami na uszach i pędzlem. Przygotuj się do jednego filmu dla jednego z trzech schorzeń z lewą ręką tej samej płci co uczestnik.
    8. Rozpocznij pierwszą próbę od jednego warunku losowo wybranego z trzech. Po ogłoszeniu, że sesja się rozpoczyna, uruchom wideo. Szczotkuj lewą rękę uczestnika w tym samym czasie i w tej samej pozycji, w jakiej patrzy, sprawdzając lustrzany wyświetlacz na biurku i dźwięk odniesienia, aż nóż wbije się (Rysunek 3 (B)).
    9. Pokaż ekran na goglach HMD na 2 minuty, aby SCR powrócił do normy.
    10. Powtórzyć kroki od 2.2.8 do 2.2.10 dla pozostałych pięciu razy (w sumie sześć razy; dwie próby każdego z trzech warunków) w kolejności losowej. Pytaj uczestnika po każdych dwóch próbach, czy coś jest nie tak z jego kondycją fizyczną.
    11. Zatrzymaj rejestrowanie danych SCR. Odłącz urządzenie do gromadzenia danych HMD i SCR.
  3. Wywiady bezpośrednie: Zadaj uczestnikowi następujące pytania i zbierz odpowiedzi ustnie, jednocześnie je nagrywając.
    1. Zapytaj: "Czy zauważyłeś, że ręka została poruszona?" [Q1: Dla potwierdzenia]
      Jeśli odpowiedź nie brzmi "Tak", przejdź do kroku 2.3.4.
    2. Zapytaj: "Czy widziałeś ruch tych dwóch prędkości? [Q2: Dla potwierdzenia]
      Jeśli odpowiedź nie brzmi "Tak", przejdź do kroku 2.3.4.
    3. Zapytaj: "Co myślisz o wolniejszym ruchu ręki?" [Q3: Do oceny SoA]
    4. Zapytaj: "Czy mógłbyś mi powiedzieć, czy poczułeś coś podczas eksperymentu?" [Q4: Bezpłatny raport]

3. Analiza danych

  1. Dane SCR
    1. Zidentyfikuj SCR dla każdej próby w następujący sposób19,21,22: różnica w amplitudzie między wartością maksymalną i minimalną, która wystąpiła podczas wszystkich 2–10 s w ciągu ostatnich 5 s (zagrożenie nożem; do oceny SoO) i bezpośrednio po 5 s.
    2. Obliczono wielkość amplitud zgodnie z wcześniej ustaloną metodą23 jako:
      figure-protocol-1
    3. Przeprowadź test Shapiro-Wilka na wszystkich danych. Jeżeli potwierdzi się, że niektóre dane nie miały rozkładu normalnego, należy użyć nieparametrycznych testów statystycznych do przetworzenia danych; W przeciwnym razie należy użyć parametrycznych testów statystycznych. We wszystkich testach statystycznych ustaw alfa na 5%.
    4. Oceń różnicę między trzema warunkami za pomocą porównania wielokrotnego.
  2. Rozmowy kwalifikacyjne twarzą w twarz
    1. Podziel dane osób, które odpowiedziały "Nie" na pytanie 1 i/lub 2.
    2. Porównaj odpowiedzi na pytanie 3 z poniższymi trzema stwierdzeniami, które zostały użyte do zmierzenia SoA uczestników w badaniu RHI13.
      Twierdzenie 1: Ręka poruszała się tak, jak tego chciałem, jakby była posłuszna mojej woli.
      Stwierdzenie 2: Czułem się tak, jakbym mógł kontrolować ruchy ręki.
      Stwierdzenie 3: Czułem się tak, jakbym mógł spowodować ruch, który widziałem.
    3. Sklasyfikuj odpowiedzi na pytanie 3 na podstawie podsumowania każdej z nich i przeanalizuj ogólny trend.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Uczestnikami było 21 zdrowych studentów (jedenastu mężczyzn; średni wiek 21,1 lat, zakres 20–23; 18 praworęcznych) zrekrutowanych na Uniwersytecie Technologicznym Nagaoka. Wszyscy uczestnicy byli naiwni w stosunku do zadań eksperymentalnych i rodzimych użytkowników języka japońskiego. Wykorzystano dane od 19 uczestników, w tym tych, którzy nie wykazywali odpowiedzi ("odpowiedź zerowa"), ale dane od 2 uczestników zostały wykluczone z powodu problemów ze sprzętem.

W wyniku naszego badania, wartości SCR z zagrożeniem nożem nie wykazały istotnych różnic między trzema warunkami (wolny vs stabilny: p = 0,829, t = 0,581; wolny vs szybki: p = 0,872, t = 0,499; i szybki vs stabilny: p = 0,988, t = 0,145, test Steela-Dwassa; Rysunek 7(A)). Wynik ten należy uznać za negatywny dla naszej hipotezy, że szybki ruch pokazanej ręki wyeliminowałby SCR, czyli intensywność iluzorycznego SoO. Jednakże, gdy porównano SCR pierwszego i drugiego duplikatu dla każdego warunku, zaobserwowano znaczny spadek SCR tylko w stanie z szybkim ruchem (wolny: p = 0,984, z = 0,0197; stabilny: p = 0,922, z = 0,0983; i szybki: p = 0,0181, z = 2,36, testy rangi ze znakiem Wilcoxona; Rysunek 7(B)). Oznacza to, że jeśli oczywiste nieprzewidziane (szybkie) ruchy zostaną powtórzone, iluzoryczne SoO zniknie, ale jeśli ruchy są powolne, to SoO zostanie utrzymane na tym samym poziomie, co przy braku ruchu.

W przypadku wywiadów twarzą w twarz, wszyscy uczestnicy odpowiedzieli "Tak" zarówno na pytanie 1, jak i na pytanie 2; dlatego potwierdzono, że wszyscy zaobserwowali powolne ruchy oczu. Po potwierdzeniu tego można ocenić, że ich odpowiedzi na pytanie III nie zawierały stwierdzeń 1-3. Odpowiedzi można podzielić na następujące cztery typy (tabela 1). Typ 1: sześciu uczestników odpowiedziało "Nie poruszyłem się" swoją ręką. Typ 2: Kolejne sześć osób odpowiedziało "Myślałem, że moja ręka porusza się bez mojej woli" lub równoważne. Typ 3: ósemka odpowiedziała "Zostałem przyciągnięty, aby zostać poruszonym" lub równoważnym. Typ 4: trzy twierdziły, że "czuję ruchy palcami". Odpowiedź jednego uczestnika obejmowała zarówno typy 2, jak i 3, inna obejmowała zarówno typy 2, jak i 4, inna obejmowała zarówno typy 2, 3, jak i 4, a reszta zawierała tylko jeden z typów 1-4. Typy 1, 2 i 3 w oczywisty sposób nie są spójne z żadnym ze stwierdzeń 1-3 pod względem zaprzeczania woli poruszenia ręką. Co więcej, typ 4 nie obejmuje przyczynowości; w związku z tym jest również niezgodny z którymkolwiek z Stwierdzeń 1-3. Ogólnie rzecz biorąc, wyniki sugerują, że żaden z uczestników nie przywołał SoA w konwencjonalnym sensie. Co więcej, można uznać, że podczas gdy typ 1 po prostu zaprzeczał swojemu SoA, typy 2-4 wskazywały, że ich postawy pokrywają się z obserwowanymi ruchami ciała, które były generowane zewnętrznie. Na przykład Typ 2 zaakceptował obserwowany ruch jako własny, uznając, że nie towarzyszy mu jego wola. Typ 3 wspominał o ich motywacji do doprowadzenia do spójności z obserwowanym ruchem innego pochodzenia, to znaczy, że taki ruch zewnętrzny prawdopodobnie spowodował ich działanie. Typ 4 twierdził, że odczuwa zmysłowe sprzężenie zwrotne, mimo że jest świadomy braku woli lub działania. Podsumowując, 13 z 19 uczestników opisało zaobserwowane zdarzenie jako własne doświadczenie, które zostało ukształtowane przez SoA drugiego źródła, a nie przez odrzucenie SoA.

figure-results-1
Rysunek 1: Schemat proceduralny dla jednej próby w eksperymencie RHI. We wszystkich trzech warunkach jedno badanie zakończono w ciągu 90 sekund. SCR były identyfikowane od 80 s do 90 s w każdym badaniu. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 2: Przygotowana konfiguracja. Konfiguracja kroków od 1.1 do 1.17, przygotowanie filmów. Kamera 360° znajduje się w polu widzenia uczestników. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-3
Rysunek 3: Klatka z filmu pokazana uczestnikom. Każdemu uczestnikowi pokazywana jest wirtualna ręka, która znajduje się w tym samym miejscu, co jego własna, prawdziwa ręka. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-4
Rysunek 4: Zdarzenie zagrożenia nożem. W przypadku pomiaru SCR, 80 s po rozpoczęciu próby, pojawia się nóż kuchenny, przesuwa się po pokazanej dłoni i jest usuwany. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-5
Ryc. 5: Ruchy zamykania i otwierania wirtualnej ręki. 60 s po rozpoczęciu próby, otwarta ręka pokazana uczestnikom zaczyna zamykać się ze stałą prędkością, trwającą 10 s w stanie wolnym (A) lub 1 s w stanie szybkim (B). Wkrótce potem otwiera się z tą samą prędkością. W stanie szybkim czynność ta jest powtarzana 10 razy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-6
Rysunek 6: Konfiguracja eksperymentalna. Konfiguracja do przeprowadzania prób. Uczestnicy mają do czynienia z tym samym tłem i eksperymentatorem w rzeczywistej konfiguracji, co na filmie. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-7
Rysunek 7: Wykres pudełkowy średniego SCR po zagrożeniu nożem dla prób obejmujących brak ruchu ręki (stabilny) lub wolny lub szybki ruch ręki. (A) Podział na trzy grupy i (B) na sześć grup (oddzielone pierwszą i drugą próbę). Słupki błędów wskazują odchylenia standardowe. Kiedy wyniki pierwszej i drugiej rundy zostały połączone i przeprowadzono wiele porównań w każdym z trzech warunków, nie stwierdzono znaczącej różnicy w żadnej parze. Wynik ten jest sprzeczny z naszą hipotezą, że szybki ruch pokazanej ręki wyeliminowałby SCR (intensywność iluzorycznego SoO), ponieważ był to ten sam poziom co pozostałe dwa. Jednakże, gdy testowano między pierwszą a drugą próbą w każdym stanie, zaobserwowano istotną różnicę tylko w stanie szybkim (pierwsza kontra druga próba w stanie szybkim; p < 0,05, testy rangi ze znakiem Wilcoxona). Co więcej, w badaniach z powolnym ruchem i brakiem ruchu (stabilnym), zarówno pierwsze, jak i drugie badanie wykazało wysokie wartości SCR, które nie różniły się istotnie. Sugeruje to, że podczas gdy w stanie szybkim SCR w drugim badaniu nie został utrzymany w takim samym stopniu jak w pierwszym, w stanie wolnym i stabilnym SCR został utrzymany, mimo że zdarzenie powtórzono dwa razy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Podsumowanie odpowiedzinumeroverrup
Wpisz 1Nie ruszyłem się.6
Wpisz 2Myślałem, że moja ręka porusza się bez mojej woli.6ZAbc
Wpisz 3Zostałem przyciągnięty, aby mnie przenieść.8ZAc
Wpisz 4Miałem wrażenie, że poruszam palcami.3bc

Tabela 1: Wynik wpisywania odpowiedzi na pytanie Q3 z podsumowania każdego z nich. Q3, pytanie mające na celu ocenę iluzorycznego SoA: "Co myślisz o wolniejszym ruchu ręki?", zostało postawione po potwierdzeniu, że uczestnicy zaobserwowali powolny ruch ręki. Troje uczestników (a, b i c) dokonało wielu opisów. Ogólnie rzecz biorąc, nie ma typu odpowiedzi, który zawierałby stwierdzenia pasujące do definicji SoA. Co więcej, typy 2-4 wykazują różne postawy wobec akceptowania obserwowanego ruchu jako własnego ruchu, przy jednoczesnym rozpoznawaniu go jako pochodzącego z innego miejsca.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca była wspierana przez Uniwersytet Waseda.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
wyświetlaczApple Inc.MacBookAirdo tworzenia kopii lustrzanej ekranu, który jest wyświetlany uczestnikom na wyświetlaczu gogla
montowanym na głowieOculus VR Inc.Oculus DK2do spłacania aplikacji metronomu 360°
ihara-produktSmart Metronomdo generowania tonów referencyjnych
Urządzenie do akwizycji danych SCRBiopac Systems inc.Biopac System MP150do pomiaru danych SCR
Oprogramowanie do przetwarzania danych SCRBiopac Systems inc.AcqKnowledge 4.1do przetwarzania danych SCR
smartfonApple Inc.iPhone SEdo odtwarzania dźwięków referencyjnych
oprogramowanie do analizy statystycznejThe R FoundationR 3.4.2.do analiz statystycznych
Kamera 360°RICOH Company Ltd.RICOH THETA Sdo przygotowania filmów
video

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Gallagher, S. Philosophical conceptions of the self: Implications for cognitive science. Trends in Cognitive Sciences. 4, 14-21 (2000).
  2. Frith, U., De Vignemont, F. Egocentrism, allocentrism, and Asperger syndrome. Consciousness and Cognition. 14, 719-738 (2005).
  3. Von Helmholtz, H. Handbuch der Physiologischen Optik. , Leipzig. (1866).
  4. Sperry, R. W. Neural basis of the spontaneous optokinetic response produced by visual inversion. Journal of Comparative and Physiological Psychology. 43, 482-489 (1950).
  5. Richard, H., Sanford, J. F. Plasticity in human sensorimotor control. Science. 142, 45(1963).
  6. Synofzik, M., Vosgerau, G., Newen, A. Beyond the comparator model: A multifactorial two-step account of agency. Consciousness and Cognition. 17, 219-239 (2008).
  7. Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands 'feel' touch that eyes see. Nature. 391, 756(1998).
  8. 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).
  9. Asai, T. Agency elicits body-ownership: proprioceptive drift toward a synchronously acting external proxy. Experimental Brain Research. 234, 1163-1174 (2016).
  10. 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).
  11. Dummer, T., Picot-Annand, A., Neal, T., Moore, C. Movement and the rubber hand illusion. Perception. 38, 271-280 (2009).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Synofzik, M., Vosgerau, G., Voss, M. The experience of agency: An interplay between prediction and postdiction. Frontiers in Psychology. 4, (2013).
  17. Shimojo, S. Postdiction: Its implications on visual awareness, hindsight, and sense of agency. Frontiers in Psychology. 5, 1-19 (2014).
  18. 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).
  19. Petkova, V. I., Ehrsson, H. H. If I were you: Perceptual illusion of body swapping. PLoS ONE. 3, (2008).
  20. Yuan, Y., Steed, A. Is the rubber hand illusion induced by immersive virtual reality. Proceedings - IEEE Virtual Reality. , 95-102 (2010).
  21. Ramachandran, V., Hirstein, W. The perception of phantom limb. Brain. 121, 1603-1630 (1998).
  22. 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).
  23. Dawson, M. E., Schell, A. M., Filion, D. L. The electrodermal system. Handbook of Psychophysiology. , Cambridge University Press. (2006).
  24. Blanke, O. The Out-of-Body Experience: Disturbed Self-Processing at the Temporo-Parietal Junction. The Neuroscientist. 11, 16-24 (2005).
  25. Ehrsson, H. H. The experimental induction of out-of-body experiences. Science. 317, New York, N.Y. 1048(2007).
  26. Suzuki, K., Wakisaka, S., Fujii, N. Substitutional Reality System: A Novel Experimental Platform for Experiencing Alternative Reality. Scientific Reports. 2, 1-9 (2012).
  27. 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

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Rzeczywisto wirtualnapoczucie sprawstwareakcja przewodnictwa sk ryniejednoznaczno ruchu r kiwywiad twarz w twarzwy wietlacz HMDtest zagro enia no emledzenie ruchu palc wcielesna samo wiadomo

Powiązane artykuły