Overview
Fonte: Laboratório de Jonathan Flombaum - Universidade Johns Hopkins
Alcançar objetos, andar sem bater em obstáculos, pousar em uma cadeira enquanto você se senta (em vez de cair no chão), essas e todas as nossas ações físicas dependem de uma capacidade de perceber nossos próprios corpos no espaço, de saber onde nossos membros estão em relação uns aos outros e em relação ao resto do mundo. Uma maneira que o cérebro humano codifica essa informação é chamada propriocepção, o cérebro depende de seu próprio controle e sinais de feedback para manter o controle dos membros. Junto com as entradas proprioceptivas, o cérebro humano incorpora visão, toque e até som para representar as partes do corpo no espaço. Como combina todas essas informações? Em 1998, Botvinick e Cohen descreveram uma ilusão marcante, chamada ilusão de mão de borracha, que tem sido usada para investigar como o cérebro humano integra entradas sensoriais e proprioceptivas para representar o corpo no espaço. 1 Este vídeo demonstrará como induzir a Ilusão da Mão de Borracha e descreverá como ela tem sido usada por estudos subsequentes.
Procedure
1. Materiais
- Este experimento requer três peças críticas de equipamento: uma mão de borracha, dois pincéis e uma caixa de oclusão.
- Para construir a caixa de oclusão, você precisará de um pedaço de papelão que tenha cerca de 1 metro de altura e 2 pés de comprimento. Desenhe uma linha reta no meio, e então no meio de cada um dos dois quadrados, corte um túnel grande o suficiente para uma mão e braço passarem. A Figura 1 mostra um desenho esquemático desta parte da caixa, como seria visto do ponto de vista do participante na tarefa.
Figura 1: Desenho esquemático da caixa ocllusa vista do ponto de vista do participante. Os dois orifícios na parede de papelão são grandes o suficiente para o participante inserir confortavelmente um braço. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
- Em seguida, em um lado da caixa de papelão anexar um topo opaco junto com um divisor opaco entre as duas metades da caixa. O braço real do participante irá para esta parte da caixa, onde será visualmente ocluído do participante. A Figura 2 mostra um desenho esquemático da caixa completa com este acessório sobre ela, como seria visto do ponto de vista da pessoa que conduz o experimento.
Figura 2: Desenho esquemático da caixa occlusora vista do ponto de vista do experimentador. Os dois orifícios na parede de papelão são grandes o suficiente para o participante inserir confortavelmente um braço. O lado com o top opaco é o lado em que a participante inserirá seu braço real, permitindo que o experimentador o escove durante o experimento. O outro lado será onde o braço de borracha se sentará durante o experimento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
- Finalmente, você precisará fazer uma pesquisa para avaliar até que ponto seu participante experimentou a ilusão. A Figura 3 é uma pesquisa, modelada diretamente sobre os métodos utilizados por Botvinick e Cohen. 1
Figura 3: Perguntas de pesquisa com escalas. A pesquisa é utilizada após o experimento para avaliar até que ponto o participante experimentou a ilusão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
2. Induzir a ilusão
- Para induzir a ilusão em um participante, sente-a em uma mesa em frente ao lado plano da caixa de oclusão. A caixa deve ser colocada para que ela possa inserir o braço esquerdo confortavelmente no orifício mais distante do ombro esquerdo.
- Uma vez que o participante esteja sentado confortavelmente e com o braço inserido, coloque o braço de borracha para que saia do orifício mais próximo ao participante.
- Instrua o participante a mover o braço esquerdo e os dedos o mínimo possível.
- Peça ao participante para olhar por cima da parede do oclúdio. Seu próprio braço não será visível, pois estará dentro da parte da caixa da caixa de oclúdio. Mas o braço de borracha deve ser totalmente visível para ela.
- Agora sente-se na frente da participante, e lentamente escove sua mão real e a mão de borracha com as pincéis. Tente escovar em sincronia. Continue escovando por 10 minutos.
- A participante pode reagir durante o período de escovação, exclamando que sente que a mão de borracha é sua. Deixe o participante saber que tais experiências são normais no contexto do experimento.
- Após 10 min, retire a caixa e o braço de borracha e peça ao participante para concluir a pesquisa.
Ilusões são frequentemente usadas na psicologia para testar processos de percepção; como se vê, enganar o cérebro é bastante fácil.
Em circunstâncias normais, os indivíduos andam por aí sem esbarrar em obstáculos, porque sabem onde seus membros estão em relação a itens no entorno. Esse conceito de consciência corporal é referido como propriocepção.
No entanto, mesmo com esse entendimento, a mesma pessoa pode ser enganada a pensar que o braço de outra pessoa — como o manequim está situado perto — é seu e reage de acordo.
Este vídeo demonstrará como induzir esse truque de transferência de corpo, chamado de Ilusão de Mão de Borracha — onde um membro falso é percebido como sendo real — usando métodos originalmente concebidos por Botvinick e Cohen. Também investigará como tal experiência pode ser aplicada, por exemplo, ao tratamento da dor dos membros fantasmas.
Neste experimento, os participantes são solicitados a descansar um braço sobre uma mesa e uma caixa é colocada sobre ela, ocluindo o membro de ser visível. No entanto, o outro lado está aberto, e uma mão de borracha falsa é colocada à vista direta.
Enquanto os participantes olham para o modelo em tamanho real, ambos os apêndices são levemente acariciados com dois pincéis em sincronia durante um período de 10 minutos.
Depois, eles são convidados a concluir uma breve pesquisa sobre suas experiências — avaliando o quanto concordam ou discordam de diferentes efeitos perceptivos. Suas respostas na escala deslizante servem como variável dependente e, em última análise, revelam se a ilusão foi ou não induzida.
Espera-se que os participantes sintam que a mão de borracha era sua durante o período de escovação. No entanto, não se espera que eles pensem que ele se parece com o seu próprio em aparência. Assim, a visão desempenha um papel importante no nosso senso de tato e posição corporal, mas estes não influenciam as representações visuais da mesma forma.
Em preparação para o experimento, obtenha os seguintes materiais: uma mão de borracha, dois pincéis de tinta, tesoura, fita e vários pedaços de papelão que têm 1 metro de altura por 2 pés de comprimento.
Primeiro construa a caixa de oclusão: Pegue um pedaço de papelão e desenhe uma linha reta no meio do lado mais longo. No centro inferior de cada metade, corte um círculo grande o suficiente para uma mão e braço passarem. Em seguida, usando fita, conecte uma segunda peça no ponto médio para criar um divisor. Por fim, adicione a última seção de papelão na parte superior.
Antes de prosseguir, crie uma pesquisa, como a usada por Botvinick e Cohen, para avaliar extensivamente as experiências subjetivas dos participantes.
Agora, para começar o experimento, sente o participante em uma mesa em frente ao lado plano da caixa de oclusão. Faça-os inserir o braço esquerdo no buraco diretamente à frente, e peça-lhes para se absterem de mover o braço e os dedos o máximo possível.
Em seguida, coloque o braço de borracha através do buraco no lado direito. Instrua o participante a olhar por cima da parede da caixa de oclusão e focar nesta parte artificial.
Em seguida, sente-se na frente do participante, e use os dois pincéis para tocar simultaneamente sua mão real e de borracha por 10 minutos. Se eles reagirem durante o período de escovação, informe-os que tais experiências são normais para este experimento.
Após a fase tátil, retire a caixa e o braço de borracha da mesa e peça-lhes para concluir a pesquisa, classificando nove declarações em uma escala de "discordar fortemente" para "concordar fortemente".
Para cada participante, determine se a ilusão foi ou não induzida. Para isso, examine os inquéritos individualmente e inicialmente foque nos três primeiros itens.
Observe que o participante mostrado aqui concordou fortemente que eles poderiam sentir a escovação na mão de borracha como se fosse sua própria, indicando que seu cérebro foi enganado.
Para ver se a propriocepção foi afetada, veja os próximos quatro itens: Perguntas 4 a 6 e 8. Note-se que as respostas foram feitas para "discordar fortemente", o que sugere que eles ainda estavam muito conscientes de seus próprios braços no espaço.
Além disso, a partir das respostas sobre as perguntas restantes — 7 e 9 — o participante também discordou que a mão de borracha começou a parecer com a sua própria aparência. No geral, esses resultados sugerem que, embora a visão influencie nosso senso de tato e posição corporal, o inverso não necessariamente se mantém verdadeiro.
Agora que você está familiarizado com como conduzir a ilusão da mão de borracha, vamos olhar para algumas outras maneiras que os pesquisadores usam para entender melhor como o cérebro integra informações relacionadas à visão, toque e propriocepção.
Para entender o que está acontecendo no cérebro durante a ilusão, os pesquisadores expuseram os participantes à tarefa enquanto se submetiam à ressonância magnética funcional. Neste caso, o córtex pré-motor — área usada para controlar as ações motoras — era a região de foco.
A atividade da condição síncrona foi comparada a uma assíncrona — onde escovar não induz a ilusão. Eles descobriram que quando o cérebro foi enganado, houve maior ativação em relação a quando ele não foi enganado.
Tais observações sugerem que a atividade neural no córtex pré-motor está associada ao seu próprio sentido de seu próprio corpo. Anatomicamente, isso faz sentido: a região está conectada a áreas visuais e somatosensoriais, particularmente o córtex parietal posterior, proporcionando uma âncora entre informações visuais, táteis e proprioceptivas.
Entender os fundamentos neurais da ilusão da mão de borracha também pode ajudar a tratar distúrbios onde a propriedade do corpo é distorcida, como é o caso da esquizofrenia. Nesses pacientes, a ilusão é mais forte, com indução mais rápida e aumento dos relatos perceptivos, mesmo durante a assincronia sensorial.
Curiosamente, esses efeitos podem ser imitados em indivíduos saudáveis administrando drogas como cetamina ou anfetamina, fornecendo outra abordagem para estudar os mecanismos neurais por trás da propriedade do corpo.
Finalmente, sob certas circunstâncias, a ilusão pode ser usada terapeuticamente para tratar indivíduos com Dor de Membro Fantasma, que ocorre quando amputados ainda têm sentimentos na parte corporal que não existem mais.
Usando espelhos, seus cérebros podem ser enganados para ver dois membros completos. Essa abordagem pode, em última análise, ajudar a reorganizar as conexões dentro das vias multissensosenais relacionadas e aliviar a dor.
Você acabou de assistir o vídeo do JoVE sobre a Ilusão de Mão de Borracha. Agora você deve ter uma boa compreensão de como conduzir esse experimento para investigar a percepção do cérebro sobre o corpo no espaço, bem como como interpretar os resultados da pesquisa a partir das experiências dos participantes. Além disso, você também deve saber mais sobre as regiões cerebrais relacionadas à propriedade do corpo e a complexidade envolvida na integração multissensorial.
Obrigado por assistir!
Results
A Figura 4 mostra resultados típicos da pesquisa para um participante. Nos três primeiros itens, uma participante tende a concordar fortemente que a mão de borracha parecia a sua própria e que parecia que ela podia sentir a escovação na mão de borracha. Esses resultados sugerem que a percepção visual da borracha no lugar onde sua mão real deveria ter sido induzida seu cérebro a assimilar a mão de borracha em sua representação de seu corpo. Além disso, ela experimentou escovação, embora a mão de borracha obviamente não tem receptores de toque. Assim, a visão visual da escovação, neste contexto, é suficiente para induzir o cérebro a produzir sensações de escovação. Essa é uma parte importante do efeito-toque pode ser sentida sem toque real da pele, pelo menos sob algumas condições. As entradas visuais desempenham um papel surpreendentemente forte em nosso sentido de nosso corpo.
Figura 4: Respostas típicas da pesquisa.
Os demais itens da pesquisa demonstram que o contrário não é verdade. As pessoas tendem a discordar de declarações que sugerem que sua representação visual da mão de borracha começou a mudar. Em outras palavras, sentir que é deles não faz parecer a sua própria aparência. Assim, a visão desempenha um papel importante em nosso senso de tato e posição corporal, mas o toque e a posição corporal não influenciam a visão da mesma forma.
Applications and Summary
A mão de borracha é uma estranha e marcante ilusão que começou a desempenhar um papel importante em nossa compreensão de como o cérebro integra informações de múltiplos sistemas sensoriais. Um importante estudo de Ehrsson e colegas (2004), por exemplo, induziu a ilusão da mão de borracha da mesma forma apenas descrita, mas com os participantes simultaneamente submetidos à ressonância magnética. 2 Para um ponto de comparação, os pesquisadores utilizaram uma condição em que escovaram a borracha e as mãos reais de seus participantes assincronicamente. Isso não costuma produzir uma experiência da ilusão. Eles poderiam então comparar a atividade cerebral nesta condição com a atividade cerebral durante a condição usual de acariciar síncronia. O resultado foi que a condição síncroníncrola produziu maior atividade no córtex pré-motor. O córtex pré-motor é uma parte do cérebro que é usada para controlar ações motoras. A atividade geralmente é encontrada nesta área antes que alguém execute uma ação. Isso levou os autores a concluir que, como o córtex pré-motor é o local de planejamento de ações, em certo sentido, é o principal local de representação para o próprio sentido do próprio corpo. Como resultado, é também o site onde informações sobre o corpo de diferentes fontes se integram.
References
- Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands 'feel' touch that eyes see. Nature. (1998).
- 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).
