Criando ilusões de mãos e rostos virtuais para investigar a autorrepresentação
1 de março de 2017
Aqui, descrevemos virtual mão e paradigmas ilusão virtual-face que podem ser usadas para estudar relacionados com o organismo de auto-percepção / -Representação. Eles já têm sido utilizados em vários estudos para demonstrar que, sob condições específicas, uma mão virtual ou cara pode ser incorporada uma representação do corpo, o que sugere que as representações do corpo são bastante flexível.
O objetivo geral deste procedimento é induzir a ilusão de personificação de uma mão virtual ou de um avatar. Este método pode ajudar a responder a perguntas no campo da cogno-psicologia, como revelar os mecanismos subjacentes à construção do eu mental. A vantagem desse método é que ele facilita a manipulação de fatores que provavelmente influenciam a propriedade ou a agência percebida sobre efetores virtuais ou outras partes do corpo.
Observe que demonstramos apenas as partes genéricas do procedimento. Outras condições podem ser encontradas no artigo publicado. Geralmente, os indivíduos podem ter dificuldades com essa técnica devido à alta necessidade de equipamentos e habilidades de programação.
Portanto, recomendamos que essas pessoas usem uma versão menos técnica do nosso estudo, como a ilusão da mão de borracha. Comece contrabalançando e executando as condições experimentais, sincronia versus assincronia entre os movimentos reais das mãos e os movimentos virtuais das mãos. Configure o sistema para um atraso de tempo específico ou objeto virtual com base na condição.
Conecte os cabos da luva de dados e do rastreador de orientação ao computador e inicie o ambiente de programação de realidade virtual clicando no botão executar na interface do ambiente de realidade virtual para iniciar o script de comando pré-escrito. Em seguida, acompanhe o participante até a sala de testes e peça que ele coloque a luva de dados na mão direita e o rastreador de orientação no pulso direito. Em seguida, sente o participante em frente à mesa onde a caixa com a tela do computador em cima é colocada.
Peça ao participante para colocar a mão direita na caixa ao longo do eixo de profundidade para protegê-la de sua visão. Em seguida, coloque uma capa sobre o ombro direito do participante e cubra o espaço entre a tela e o participante. Peça ao participante que descanse a mão esquerda em uma parte vazia da mesa.
Monitore o participante durante o experimento para garantir que ele siga as instruções mostradas na tela do computador. Peça ao participante para mover ou girar livremente a mão direita real, incluindo abrir e fechar, girar e mover cada dedo individualmente. Por fim, peça ao participante que observe os movimentos correspondentes da mão virtual na tela do computador.
Observe que, nesta condição síncrona, o atraso entre os movimentos da mão real e os movimentos da mão virtual é próximo de zero. Enquanto em condição assíncrona, o atraso entre os movimentos é de três segundos. Comece contrabalançando e executando duas condições experimentais com diferentes atrasos de tempo entre os eventos reais e virtuais, sincronia e assincronia.
Em seguida, adquira um sistema de rastreamento de posição da cabeça com o hardware e software correspondentes e um rastreador de orientação de três graus de liberdade, ou DOF, preso ao topo de um chapéu. Conecte o sistema de rastreamento de posição e o rastreador de orientação ao computador. Clique no botão executar para executar o script de comando pré-escrito na interface do computador para iniciar o ambiente de realidade virtual.
Em seguida, peça ao participante que se sente na cadeira dois metros em frente à tela do computador. Peça ao participante que coloque o boné com o rastreador de orientação anexado. Por fim, monitore o participante durante o experimento para garantir que ele siga as instruções mostradas na tela do computador.
Observe que, na condição síncrona, o atraso entre os movimentos reais da cabeça do participante e a cabeça do avatar é próximo de zero. Enquanto na condição assíncrona, o atraso entre os movimentos real e avatar é de três segundos. Neste experimento que investigou como as pessoas representam suas mãos, a propriedade e a agência percebidas eram mais fortes se as mãos reais e virtuais se movessem em sincronia, se o efetor virtual fosse uma mão oposta a um retângulo e se o participante fosse ativo em vez de passivo.
Tanto a propriedade quanto a agência mostraram uma interação significativa entre atividade e sincronia, mas não entre aparência e sincronia. Além disso, no estudo que investigou como as pessoas representam seu rosto, os resultados indicaram que a sincronia entre os próprios movimentos faciais e os movimentos do rosto virtual aumentou a propriedade e a agência percebidas. As interações entre sincronia e expressão são impulsionadas por um humor mais positivo e, particularmente, boa flexibilidade no desempenho para a combinação de sincronia e rosto virtual feliz.
Uma vez dominada, essa técnica pode ser concluída em cerca de 15 minutos. Seguindo este procedimento, o efetor virtual pode ser substituído por qualquer outro evento estático ou dinâmico, de modo a investigar as limitações da propriedade e agência do corpo percebido. Após este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como induzir a ilusão de incorporar um evento virtual ou de um evento.
Visão Geral
Este artigo descreve os paradigmas de ilusão de mão virtual e de rosto virtual utilizados para estudar a autopercepção e representação relacionadas ao corpo. Esses métodos revelam a flexibilidade das representações corporais ao demonstrar como mãos ou rostos virtuais podem ser incorporados à imagem corporal de um indivíduo sob condições específicas.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Psicologia Cognitiva
- Neurociência
- Realidade Virtual
Antecedentes
- A ilusão de corporificação pode ser induzida usando mãos virtuais ou avatares.
- Essa técnica ajuda a explorar os mecanismos da construção mental do eu.
- Ela permite a manipulação de fatores que influenciam a sensação de pertencimento corporal e agência.
- Dificuldades técnicas podem surgir devido aos requisitos de equipamentos e programação.
Objetivo do Estudo
- Investigar como os indivíduos percebem a sensação de posse e agência sobre efetores virtuais.
- Compreender o impacto da sincronia entre movimentos reais e virtuais.
- Explorar os efeitos dos níveis de atividade na percepção de posse e agência.
Métodos Utilizados
- Os participantes usaram uma luva de dados e um rastreador de orientação para interagir com uma mão virtual.
- Os experimentos incluíram condições de sincronia e assincronia nos movimentos.
- O rastreamento da posição da cabeça foi utilizado para a interação com o avatar.
- O monitoramento garantiu que os participantes seguissem as instruções exibidas na tela durante o experimento.
Resultados Principais
- Notou-se maior senso percebido de propriedade e agência nas condições síncronas.
- Mãos virtuais provocaram maior senso de propriedade do que formas não humanas.
- A participação ativa aumentou o senso de agência em comparação com a observação passiva.
- A sincronia facial aumentou o senso percebido de propriedade e agência com rostos virtuais.
Conclusões
- A técnica induz efetivamente ilusões de encarnação em ambientes virtuais.
- Os achados contribuem para a compreensão da representação corporal na psicologia cognitiva.
- Estudos futuros podem adaptar este método para diversas interações virtuais.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O entendimento dos mecanismos de auto representação orienta a validação de alvos no desenvolvimento de fármacos neuropsiquiátricos, esclarecendo como a percepção corporal influencia fenótipos comportamentais. Esse paradigma apoia a desmistificação mecanicista de alvos do SNC ao associar a incorporação virtual às vias de agência e pertencimento relevantes para distúrbios da distinção entre si mesmo e o outro. A abordagem permite a modelagem preditiva de intervenções terapêuticas direcionadas às redes de integridade corporal e de autoagência.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Investigar hipóteses terapêuticas sobre vias de representação do eu em condições como esquizofrenia ou transtorno do espectro autista.
- Valor Operacional: Fornecer uma medida quantificável da intensidade da corporeidade em condições síncronas versus assíncronas.
- Valor Preditivo: Permitir a avaliação do engajamento do alvo por meio de alterações na sensação de pertencimento e agência percebida.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Prontidão do Ensaio: Gera medições padronizadas e reprodutíveis da intensidade da ilusão por meio de parâmetros de sincronia de movimento.
- Saída Quantitativa: Fornece dados contínuos sobre escores de pertencimento e agência para estudos de resposta à dose ou modulação genética.
- Escalabilidade: Permite adaptação de alto rendimento por meio de ambientes de realidade virtual programáveis e rastreamento automatizado.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Relevância para Doenças: Modela distúrbios na sensação de posse corporal observados na despersonalização, psicose e anorexia nervosa.
- Continuidade Translacional: Conecta estudos de lesão em roedores a relatos subjetivos humanos por meio da manipulação paramétrica da sincronia e da aparência.
- Avanço Ajustado ao Risco: Orienta decisões de prosseguir ou interromper ao quantificar os efeitos mediados pelo alvo sobre a sensação de agência antes de ensaios clínicos onerosos.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método se insere nos fluxos de trabalho de descoberta inicial a pré-clínico ao fornecer um ensaio comportamental para alvos que modulam a integração multisensorial e a codificação preditiva.
- Biologia da Descoberta: Testa hipóteses sobre os mecanismos neurais subjacentes à atualização do esquema corporal e ao erro de predição sensorial.
- Triagem: Permite a padronização de ensaios por meio de atrasos controlados entre a saída motora e o feedback visual.
- Análises: Gera métricas de pertencimento e agência que estratificam os efeitos de compostos sobre circuitos de representação do eu.
- Pesquisa Translacional: Correlaciona-se com biomarcadores de fMRI da atividade da junção temporoparietal e da ínsula durante tarefas de incorporação.
- Reutilização Empresarial: Funciona como um módulo plug-and-play em diversas plataformas de realidade virtual para campanhas repetidas de validação de alvos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Reduz a ambiguidade mecanicista em fenótipos de autoestímulo ao isolar a sincronia como um modulador-chave do senso de pertencimento.
- Valor Operacional: Garante reprodutibilidade por meio de parâmetros padronizados de hardware (luva de dados, rastreador) e software.
- Valor Estratégico: Melhora a eficiência de capital ao filtrar alvos que não apresentam efeitos sobre a agência no início da descoberta.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização ajustada ao risco de alvos do SNC com base no potencial de modulação do senso de corporificação.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em programação de realidade virtual e psicofísica.
- Necessita de hardware de captura de movimento (luva de dados, rastreador de orientação) e sistemas de exibição sincronizados.
- Exige padronização entre equipes dos limiares de sincronia e dos parâmetros de aparência do avatar.
- Envolve considerações de adaptação para populações clínicas com deficiências motoras ou sensoriais.
- Limitado pela complexidade técnica e pelos custos de equipamento, restringindo seu uso a laboratórios especializados de neurociência comportamental.
