Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education
Sensation and Perception

This content is Free Access.

Hebrew
 
Click here for the English version

אשליית יד הגומי

Overview

מקור: המעבדה של ג'ונתן פלומבאום – אוניברסיטת ג'ונס הופקינס

להגיע לחפצים, ללכת בלי לפגוע במכשולים, לנחות על כיסא בזמן שאתה יושב (במקום ליפול על הרצפה), אלה וכל הפעולות הפיזיות שלנו תלויים ביכולת לתפוס את הגוף שלנו בחלל, לדעת היכן הגפיים שלנו יחסיות זו לזו וביחס לשאר העולם. דרך אחת שבה המוח האנושי מקודד את המידע הזה נקראת proprioception, המוח מסתמך על אותות שליטה ומשוב משלו כדי לעקוב אחר הגפיים. יחד עם תשומות פרופריוספקטיביות, המוח האנושי משלב ראייה, מגע ואפילו צליל על מנת לייצג את חלקי הגוף בחלל. איך הוא משלב את כל המידע הזה? בשנת 1998 תיארו בוטביניק וכהן אשליה בולטת, הנקראת אשליית יד הגומי, ששימשה לחקר האופן שבו המוח האנושי משלב תשומות חושיות ופרופריוספקטיביות כדי לייצג את הגוף בחלל. 1 וידאו זה ידגים כיצד לגרום אשליית יד גומי והוא יתאר כיצד הוא שימש על ידי מחקרים הבאים.

Procedure

1. חומרים

  1. ניסוי זה דורש שלוש פיסות ציוד קריטיות: יד גומי, שני מברשות צבע וקופסת דיירים.
  2. כדי לבנות את תיבת הכובש, תצטרך חתיכת קרטון כי הוא כ 1 רגל גבוה ו 2 רגל ארוך. צייר קו ישר באמצע, ולאחר מכן באמצע כל אחד משני הריבועים, לחתוך מנהרה גדולה מספיק עבור יד וזרוע לעבור. איור 1 מציג ציור סכמטי של חלק זה של התיבה, כפי שניתן לראות מנקודת המבט של המשתתף במשימה.

Figure 1
איור 1: ציור סכמטי של תיבת הכובש הנראה מנקודת מבטו של המשתתף. שני החורים בקיר הקרטון גדולים מספיק כדי שהמשתתף יכניס זרוע בנוחות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

  1. לאחר מכן, בצד אחד של קופסת הקרטון לצרף חלק עליון אטום יחד עם מחיצה אטומה בין שני חצאי הקופסה. זרועו האמיתית של המשתתף תיכנס לחלק זה של הקופסה, שם היא תימנע חזותית מהמשתתף. איור 2 מציג ציור סכמטי של התיבה שהושלמה עם קובץ מצורף זה עליה, כפי שניתן לראות מנקודת המבט של האדם המבצע את הניסוי.

Figure 2
איור 2: ציור סכמטי של תיבת הכובש הנראה מנקודת מבטו של הנסיין. שני החורים בקיר הקרטון גדולים מספיק כדי שהמשתתף יכניס זרוע בנוחות. הצד עם החלק העליון האטומי הוא הצד שבו המשתתף יכניס את זרועה האמיתית, מה שיאפשר לנסיין לצחצח אותה במהלך הניסוי. הצד השני יהיה המקום בו זרוע הגומי תשב במהלך הניסוי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

  1. לבסוף, יהיה עליך לעשות סקר על מנת להעריך עד כמה המשתתף שלך חווה את האשליה. איור 3 הוא סקר כזה, המתועד ישירות על השיטות שבהן משתמשים בוטביניק וכהן. 1

Figure 3
איור 3: סקר שאלות בקנה מידה. הסקר משמש לאחר הניסוי כדי להעריך עד כמה המשתתף חווה את האשליה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

2. גרימת האשליה

  1. כדי לגרום לאשליה במשתתף, הושיב אותה ליד שולחן מול הצד השטוח של תיבת הכובש. יש להניח את הקופסה כדי שתוכל להכניס את זרועה השמאלית בנוחות לתוך החור הרחוק ביותר מכתפה השמאלית.
  2. לאחר שהמשתתף יושב בנוחות ועם זרועה מוכנסת, מניחים את זרוע הגומי כך שהיא יוצאת מהחור קרוב יותר למשתתף.
  3. הורה למשתתף להזיז את זרועה השמאלית ואצבעותיה מעט ככל האפשר.
  4. בקש מהמשתתף להסתכל על קיר הדייר. הזרוע שלה לא תהיה גלויה, כפי שהוא יהיה בתוך החלק בתיבה של תיבת הדייר. אבל זרוע הגומי צריכה להיות גלויה לה לחלוטין.
  5. עכשיו לשבת מול המשתתף, ולאט לאט לצחצח הן את ידה האמיתית ואת יד הגומי עם מברשות צבע. נסה לצחצח בסנכרון. ממשיכים לצחצח במשך 10 דקות.
  6. המשתתפת עשויה להגיב במהלך תקופת הצחצוח, וקולאת שהיא מרגישה שיד הגומי היא שלה. תן למשתתף לדעת שחוויות כאלה הן נורמליות בהקשר של הניסוי.
  7. לאחר 10 דקות, הסר את הקופסה ואת זרוע הגומי, ובקש מהמשתתף להשלים את הסקר.

אשליות משמשות לעתים קרובות בפסיכולוגיה כדי לבדוק תהליכי תפיסה; כפי שמתברר, להערים על המוח זה די קל.

בנסיבות רגילות, אנשים מסתובבים מבלי להיתקל במכשולים, כי הם יודעים איפה הגפיים שלהם יחסית לפריטים בסביבה. מושג זה של מודעות לגוף מכונה proprioception.

עם זאת, אפילו עם הבנה זו, ניתן להטעות את אותו אדם לחשוב שזרועו של מישהו אחר – כמו בובת הראווה הסמוכה – היא שלהם ולהגיב בהתאם.

סרטון זה ידגים כיצד לגרום לטריק העברת הגוף הזה, המכונה אשליית יד הגומי – שבה איבר מזויף נתפס כאמיתי – באמצעות שיטות שהומצאו במקור על ידי בוטביניק וכהן. זה גם יחקור כיצד חוויה כזו יכולה להיות מיושמת, למשל, לטיפול בכאב גפיים פנטום.

בניסוי זה, המשתתפים מתבקשים להניח זרוע אחת על שולחן וקופסה מונחת מעליו, חוסם את האיבר מלהיות גלוי. עם זאת, הצד השני פתוח, ויד גומי מזויפת ממוקמת באופק ישיר.

כאשר המשתתפים בוהים במודל בגודל טבעי, שני הנספחים מלטפים קלות עם שני מברשות צבע בסנכרון על פני תקופה של 10 דקות.

לאחר מכן, הם מתבקשים להשלים סקר קצר על החוויות שלהם – דירוג עד כמה הם מסכימים או לא מסכימים עם השפעות תפיסתיות שונות. תגובותיהם בסולם ההזזה משמשות כמשתנה התלוי ובסופו של דבר חושפות אם האשליה הושרתה או לא.

המשתתפים צפויים להרגיש כאילו יד הגומי הייתה שלהם במהלך תקופת הצחצוח. עם זאת, הם אינם צפויים לחשוב שזה נראה דומה משלהם במראה. לפיכך, לחזון יש תפקיד חשוב בתחושת המגע ומיקום הגוף שלנו, אך אלה אינם משפיעים על ייצוגים חזותיים באותו אופן.

כהכנה לניסוי, להשיג את החומרים הבאים: יד גומי, שתי מברשות צבע, מספריים, קלטת, וכמה חתיכות קרטון כי הם 1 רגל גבוה על 2 רגל ארוך.

ראשית לבנות את תיבת הכובש: לקחת חתיכה אחת של קרטון ולצייר קו ישר באמצע הצד הארוך ביותר. במרכז התחתון של כל חצי, חותכים עיגול גדול מספיק כדי שיד וזרוע יעברו דרכם. לאחר מכן, באמצעות סרט הדבקה, צרף חתיכה שנייה בנקודת האמצע כדי ליצור מחיצה. לבסוף, הוסף את החלק האחרון של קרטון על פני החלק העליון.

לפני שתמשיכו, צרו סקר, כמו זה שבו השתמשו בוטבניק וכהן, כדי להעריך בהרחבה את החוויות הסובייקטיביות של המשתתפים.

עכשיו, כדי להתחיל את הניסוי, להושיב את המשתתף ליד שולחן מול הצד השטוח של תיבת הדייר. יש להם להכניס את זרועם השמאלית לתוך החור ישירות קדימה, ולבקש מהם להימנע מהזזת זרועם ואצבעותיהם ככל האפשר.

לאחר מכן, מניחים את זרוע הגומי דרך החור בצד ימין שלהם. הנחו את המשתתף להסתכל על הקיר של תיבת הדייר ולהתמקד בחלק מלאכותי זה.

לאחר מכן, לשבת מול המשתתף, ולהשתמש בשני מברשות צבע בו זמנית לגעת ביד האמיתית והגומי שלהם במשך 10 דקות. אם הם מגיבים במהלך תקופת הצחצוח, להודיע להם כי חוויות כאלה הן נורמליות לניסוי זה.

לאחר שלב המישוש, הסירו את הקופסה וזרוע הגומי מהשולחן, ובקשו מהם להשלים את הסקר, ודירגו תשע הצהרות בסולם של 'לא מסכים בתוקף' ל'הסכמה חזקה'.

עבור כל משתתף, לקבוע אם האשליה הושרתה או לא. לשם כך, לבחון את הסקרים בנפרד ולהתמקד בתחילה בשלושת הפריטים הראשונים.

שימו לב שהמשתתף המוצג כאן הסכים בתוקף שהם יכולים להרגיש את הצחצוח על יד הגומי כאילו היה שלהם, מה שמצביע על כך שהמוח שלהם היה מרומה.

כדי לראות אם proprioception הושפע, להסתכל על ארבעת הפריטים הבאים: שאלות 4 עד 6 ו 8. שים לב כי תגובות נעשו כלפי "מאוד לא מסכים", מה שמרמז כי הם עדיין היו מודעים מאוד לזרועות שלהם בחלל.

יתר על כן, מהתגובות על השאלות הנותרות – 7 ו -9 – המשתתף גם לא הסכים כי יד הגומי החלה להיראות כמו שלהם במראה. בסך הכל, תוצאות אלה מצביעות על כך שלמרות שהראייה משפיעה על תחושת המגע ועל תנוחת הגוף שלנו, ההסתה אינה בהכרח נכונה.

כעת, כאשר אתם מכירים כיצד לנהל את אשליית יד הגומי, בואו נבחן דרכים אחרות שבהן חוקרים משתמשים בה כדי להבין טוב יותר כיצד המוח משלב מידע הקשור לראייה, מגע ופרופריוספציה.

כדי להבין מה קורה במוח במהלך האשליה, החוקרים חשפו את המשתתפים למשימה תוך כדי MRI תפקודי. במקרה זה, קליפת המוח הקדם-מוטורית – אזור המשמש לשליטה בפעולות מוטוריות – הייתה אזור המיקוד.

הפעילות מהמצב הסינכרוני הושוותה לפעילות אסינכרונית - שבה צחצוח אינו מעורר את האשליה. הם מצאו שכאשר המוח היה מרומה, הייתה הפעלה גדולה יותר יחסית כאשר זה לא היה מרומה.

תצפיות כאלה מצביעות על כך שפעילות עצבית בקליפת המוח הקדם-מוטורית קשורה לתחושת הגוף שלו. מבחינה אנטומית, זה הגיוני: האזור מחובר לאזורים חזותיים וסומטוסנסוריים, במיוחד קליפת המוח הקודקודית האחורית, ומספק עוגן בין מידע חזותי, מישוש ו proprioceptive.

הבנת היסודות העצביים של אשליית יד הגומי יכולה גם לעזור לטפל בהפרעות שבהן בעלות הגוף מעוותת, כמו במקרה של סכיזופרניה. בחולים אלה, האשליה חזקה יותר, עם אינדוקציה מהירה יותר ודיווחים תפיסתיים מוגברים, אפילו במהלך אסינכרוניה חושית.

מעניין, תופעות אלה ניתן לדמות אנשים בריאים על ידי מתן תרופות כמו קטמין או אמפטמין, מתן גישה אחרת לחקר המנגנונים העצביים מאחורי בעלות על הגוף.

לבסוף, בנסיבות מסוימות, האשליה יכולה לשמש טיפולית לטיפול באנשים עם כאב גפיים פנטום, אשר מתרחשת כאשר קטועי איברים עדיין יש רגשות בחלק הגוף שכבר לא קיים.

באמצעות מראות, המוח שלהם יכול להיות מרומה לראות שני גפיים שלמות. גישה זו יכולה בסופו של דבר לעזור לארגן מחדש את הקשרים בתוך המסלולים הרב-חושיים הקשורים ולהקל על הכאב.

הרגע צפית בסרטון של ג'וב על אשליית יד הגומי. עכשיו אתה צריך להבין היטב כיצד לנהל את הניסוי הזה כדי לחקור את תפיסת המוח של הגוף בחלל, כמו גם איך לפרש תוצאות סקר מחוויות המשתתפים. בנוסף, אתה צריך גם לדעת יותר על אזורי המוח הקשורים לבעלות על הגוף ואת המורכבות הכרוכה בשילוב רב חושי.

תודה שצפיתם!

Results

איור 4 מציג תוצאות סקר אופייניות למשתתף אחד. בשלושת הפריטים הראשונים, משתתפת נוטה להסכים בתוקף כי יד הגומי הרגישה כמו שלה וכי זה הרגיש כאילו היא יכולה להרגיש את הצחצוח על יד הגומי. תוצאות אלה מצביעות על כך שהתפיסה החזותית של יד הגומי במקום שבו ידה האמיתית הייתה צריכה לגרום למוחה להטמיע את יד הגומי בייצוג של גופה. יתר על כן, היא חוותה צחצוח למרות יד הגומי כמובן אין קולטני מגע. לכן הראייה החזותית של צחצוח, בהקשר זה, מספיקה כדי לגרום למוח לייצר תחושות של צחצוח. זהו חלק חשוב של אפקט מגע ניתן להרגיש ללא נגיעה בפועל של העור, לפחות בתנאים מסוימים. תשומות חזותיות ממלאות תפקיד חזק באופן מפתיע במובן של הגוף שלנו.

Figure 4
איור 4: תגובות סקר אופייניות.

שאר הפריטים בסקר מראים כי ההיפך אינו נכון. אנשים נוטים לחלוק על הצהרות המצביעות על כך שהייצוג החזותי שלהם של יד הגומי החל להשתנות. במילים אחרות, להרגיש את זה להיות שלהם לא עושה את זה נראה כמו שלהם במראה. אז הראייה ממלאת תפקיד חשוב בתחושת המגע ותנוחת הגוף שלנו, אבל מגע ותנוחת גוף אינם משפיעים על הראייה באותו אופן.

Applications and Summary

יד הגומי היא אשליה מוזרה ומרשימה שהחלה למלא תפקיד חשוב בהבנתנו כיצד המוח משלב מידע ממערכות חושיות מרובות. מחקר חשוב של ארסון ועמיתיו (2004), למשל, גרם לאשליית יד הגומי באותה דרך שתוארה זה עתה, אך עם המשתתפים שעברו בו זמנית fMRI. 2 לשם השוואה, החוקרים השתמשו במצב שבו הם הברישו את הגומי ואת הידיים בפועל של המשתתפים שלהם באופן אסינכרוני. זה בדרך כלל לא מייצר חוויה של האשליה. לאחר מכן הם יכולים להשוות את פעילות המוח במצב זה לפעילות המוח במהלך מצב ליטוף סינכרוני הרגיל. התוצאה הייתה שהמצב הסינכרוני יצר פעילות רבה יותר בקליפת המוח הקדם-מוטורית. קליפת המוח הקדם-מוטורית היא חלק מהמוח המשמש לשליטה בפעולות מוטוריות. הפעילות נמצאת בדרך כלל באזור זה לפני שמישהו מבצע פעולה. זה הוביל את המחברים למסקנה כי בגלל קליפת המוח premotor הוא האתר של תכנון פעולה, במובן מסוים, זה האתר העיקרי של ייצוג לתחושה של הגוף שלהם. כתוצאה מכך, זהו גם האתר שבו מידע על הגוף ממקורות שונים הופך משולב.

References

  1. Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands 'feel' touch that eyes see. Nature. (1998).
  2. Ehrsson, H.H., Spence, C., Passingham, R.E. That's my hand! Activity in premotor cortex reflects feeling of ownership of a limb. Science. (2004).

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter