Wir zeigen, wie ein objektives Maß in die breite Anwendung Gummihand Illusion Paradigma eingesetzt werden können. Diese Maßnahme wird durch Modifizieren der etablierten crossmodalen Kongruenz Aufgabe erhalten. Diese Aufgabe ermöglicht die Untersuchung von multisensorischen Prozesse, die entscheidend für die Modulationen des Körpers Darstellungen wie in der Gummihand Illusion sind.
Die Gummihand Illusion (RHI) ist ein beliebter experimentelle Paradigma. Die Teilnehmer erfahren, Touch auf einer künstlichen Gummi Hand, während die Teilnehmer eigene verborgene Hand berührt wird. Wenn die angesehen und fühlte Berührungen gleichzeitig gegeben sind, dann ist dies ausreichend, um das überzeugende Erfahrung, dass die Gummi-Hand die eigene Hand zu induzieren. Die RHI kann verwendet werden, um zu untersuchen, wie genau das Gehirn verschiedene Körper Darstellungen für den eigenen Körper konstruiert werden. Solche Darstellungen sind von entscheidender Bedeutung für eine erfolgreiche Interaktion mit der Außenwelt. Um ein subjektives Maß der RHI erhalten, Forscher in der Regel fragen die Teilnehmer, um Aussagen wie "Ich fühlte mich, als ob die Gummihand waren meine Hand". Hier zeigen wir, wie die crossmodalen Kongruenz Aufgabe verwendet werden, um einen objektiven Verhaltens Maßnahme innerhalb dieses Paradigmas zu erhalten.
Die Variante des crossmodalen Kongruenz Aufgabe, die wir beschäftigen beinhaltet die Präsentation der Ziele taktile und visuelle Distraktoren. Targets und Distraktoren sind räumlich deckungsgleich (dh gleiche Finger) auf einigen Prüfungen und inkongruent (dh verschiedene Finger) auf andere. Der Unterschied in der Leistung zwischen incongruent und kongruent Studien – die crossmodalen Kongruenz-Effekt (CCE) – Indizes multisensorische Interaktionen. Wichtig ist, dass die CCE moduliert sowohl durch Betrachten einer Hand sowie die Synchronität angesehen und fühlte Note, die beide entscheidende Faktoren für die RHI sind.
Die Verwendung des crossmodal Kongruenz Aufgabe innerhalb des RHI Paradigma hat mehrere Vorteile. Es ist eine einfache Maßnahme, die Verhaltensstörungen viele Male wiederholt und die während der Illusion kann erhalten werden, während die Teilnehmer sehen, die künstliche Hand kann. Darüber hinaus ist diese Maßnahme nicht anfällig für Beobachter und Experimentator spannt. Die Kombination der RHI Paradigma mit dem crossmodalen Kongruenz Aufgabe können insbesondere für die Untersuchung von multisensorischen Prozesse, die entscheidend für die Modulationen der Körper representat sindIonen in der RHI.
Wir zeigen, wie ein objektives Maß für Effekte in der üblicherweise verwendeten Gummihand Illusion Paradigma durch die Kombination dieses Paradigma mit dem gut etablierten crossmodalen Kongruenz Aufgabe erhalten werden kann.
In der RHI Paradigma Teilnehmer View Touch auf einer künstlichen Gummi Hand, während die Teilnehmer eigene verborgene Hand berührt wird. Wenn die angesehen und fühlte Berührungen gleichzeitig gegeben sind, dann ist dies ausreichend, um das überzeugende Erfahrung, dass die Gummi-Hand die eigene Hand für die Mehrheit der Teilnehmer ist zu induzieren. Bei Berührung asynchron wird dann angesichts der RHI wird gesenkt oder ganz abgeschafft. Wie der Name schon sagt, die RHI Paradigma umfasst in der Regel eine Hand, haben aber ähnliche Paradigmen auch für ganze Körper 1-3 etabliert. Experimente unter Verwendung dieses Paradigma erkunden Sie die Bedingungen, die Körper Darstellungen modulieren. Bisherige Versuche zum Beispiel gezeigt, dass sowohl die sich einen Körper bilden, sowie auch die Synchronität dergegeben touch sind wichtige Hinweise für die Darstellung des eigenen Körpers 4,5. Somit kann die RHI als experimentelle Paradigma verwendet, um Licht auf, wie das Gehirn Konstrukte und Updates deutliche Darstellungen für den eigenen Körper 4-7 vergossen werden. Solche Darstellungen Körper unterstützen viele lebenswichtige Prozesse bei der Interaktion mit der äußeren Umgebung. Darüber hinaus werden Körper Vertretung Änderungen viele klinische Erkrankungen zum Beispiel chronische Schmerzen, Essstörungen und Schizophrenie 8-10 stehen.
Um zu untersuchen, die Mechanismen der Konstruktion von verschiedenen Darstellungen Körper Forscher haben eine Reihe von Maßnahmen, die in der modulierten Gummihand Illusion Paradigma beschäftigt sind. Typischerweise stellen die Forscher die Teilnehmer, um Aussagen wie "Ich fühlte mich, als ob die Gummihand waren meiner Hand." auf einer Skala von -3 bis 3 7,11. Eine weitere, indirekte Maßnahme, die oft eingesetzt worden ist beinhaltet die Teilnehmer auffordern, die positi zeigenauf ihrer eigenen Hand vor und nach der Illusion wurde 12 induziert. Die Handhaltung ist in der Regel wahrgenommen, um näher an die Gummi-Hand nach der RHI induziert wird ("propriozeptiven Drift").
Forscher haben auch Maßnahmen, die zur physiologischen Index die Wirkung experimentelle Manipulationen im RHI beispielsweise Hautleitreaktion wenn eine plötzliche Gefahr (z. B. ein sich näherndes Messer) der gummierten 13,14 wahrgenommen wird. Die RHI hat auch zu kleinen Veränderungen, die Hauttemperatur gemessen werden kann 15 in Verbindung gebracht. Der Vorteil dieser physiologischen Parameter ist, dass sie automatisch und damit auftreten, sind weniger anfällig für experimentelle Potential vorspannt. Mögliche Nachteile dieser Techniken gehören Anpassung der physiologischen Reaktion in der experimentellen Manipulation. Darüber hinaus können die physiologischen Prozesse diese Maßnahmen in der Regel tippen bei bestimmten Patientengruppen dereguliert werden (z. B.chronische Schmerzen, Essstörungen und Schizophrenie, siehe ergänzendes Material in 15).
Unser Ziel bestand insbesondere darin ein objektives Maß für die Verhaltens-Effekte in der Gummihand Illusion, die weniger anfällig für möglich Beobachter oder Experimentator spannt ist erhalten. Zu diesem Zweck haben wir kombiniert die RHI mit dem crossmodalen Kongruenz Aufgabe. Diese Aufgabe umfasst beschleunigt Forced-Choice Lage Diskriminierungen von Zielen in einer Modalität, während zusätzliche Stimuli in einer anderen Modalität 16,17 vorgestellt. Diese Maßnahme erfordert somit eine relativ einfache Aufgabe, die im Gegensatz zu physiologischen Messungen wiederholt verabreicht werden kann, viele Male. Außerdem, im Gegensatz zu "propriozeptiven Drift" diese Maßnahme kann on-line während der Illusion erhalten werden, während die Teilnehmer sehen, die künstliche Hand. Und die Kombination der RHI Paradigma mit dem crossmodalen Kongruenz Aufgabe können insbesondere für die Untersuchung von multisensorischen Prozesse, die entscheidend für modu sindschriften des Körpers Darstellungen wie in der RHI 4,5,18. Wir denken, dass die CCE Maßnahme geeignet ist, um Veränderungen in der Körperzusammensetzung Darstellungen in Patientengruppen zu untersuchen. Wir denken, dies ist insbesondere der Fall für die Untersuchung von Erkrankungen, die eine Reihe von kognitiven, Motivations-oder physiologischen Veränderungen, die im Allgemeinen beeinträchtigen könnten mehr subjektive und physiologische Messungen der RHI sind.
In der Variante, die wir für die RHI werden taktile Ziele (kurz Vibrationen) zu verschiedenen Fingern (zB Zeige-und Mittelfinger) einer Hand präsentiert. Die Teilnehmer werden gebeten, anzugeben, einfach die Finger erhielt die taktile Stimulation durch Drücken einer der beiden Tasten mit der freien Hand. Die Distraktoren sind visuelle Reize (kurzzeitiges Flackern kleine Lampen), die über die Finger der Hand für Gummi gelagert sind. Diese visuelle Reize auftreten zeitnah auf die taktile Reize. Wichtig ist, erscheinen die visuelle Reize auf dem gleichen Finger – räumlich deckungsgleich – die Hälfte der the Zeit auftreten und auf der anderen Finger – räumlich incongruent – die andere Hälfte. Räumlich kongruent visuelle Reize verbessern die Lokalisation des taktilen Ziel, während räumlich incongruent visuelle Reize diesen Prozess verlangsamen kann. Die gesamte Unterschied in der Leistung zwischen inkongruent und kongruent Studien als crossmodal Kongruenz Wirkung (CCE) bekannt, spiegelt den Einfluss der visuellen Information auf taktile Unterscheidung der Zielpositionen und somit Indizes multisensorischer Wechselwirkungen.
Anzeigen einer Handform 19-21 sowie die Synchronität der gegebenen Touch 22 in der RHI bestimmt die Größe des CCE. In anderen Worten, die CCE Größenordnung Indizes wie viel die visuellen Reize in der Nähe der Gummihand Einfluss auf die Reaktion auf Berührungen auf die eigene Hand. Wenn die Teilnehmer die Gummi-Hand zu erleben, die eigene Hand, dann ist die CCE für visuell-taktile Reize erhöht wird. Es wird vermutet, dass die RHI Änderungen in multisensorische p führtrocessing die wahrscheinlich erhöht die Wechselwirkungen zwischen visuellen und taktilen Reizen 5,18.
Wir haben bereits die Kombination von RHI und crossmodalen Kongruenz Aufgabe verwendet, um experimentelle Effekte in der RHI 22 zu untersuchen. Andere haben gezeigt, dass die CCE Größe als Maß in ganzen Körper Illusionen, die mehr globale Aspekte von Körper Darstellungen beinhalten 23 verwendet werden kann. In dieser Studie Teilnehmer unterschieden sich die Position der taktilen Reize Vibrationen auf dem Rücken. Gleichzeitig Teilnehmer betrachtet ihren Körper von einer Position als stünde 2 m hinter ihren eigenen Körper über eine Kamera und ein Head Mounted Display. Die Teilnehmer konnten auch sehen, Lichter, die entweder in der gleichen Lage wie die taktile Ziele (kongruent Studien) oder an einem anderen Ort (incongruent Studien) wurden geflasht. Neben dem crossmodalen Kongruenz Aufgabe, die Autoren auch streichelte den Rücken der Teilnehmer. Das Streicheln war entweder in synchrony angesehen mit Schlaganfällen oder in Asynchronie. Diese Manipulation im Durchschnitt einen Unterschied in der Erfahrung des Körpers Eigentum verursacht und auch Auswirkungen auf die Größe des CCE. Somit kann die Größe CCE als objektives Maß für Änderungen sowohl in der RHI sowie in der "Ganzkörper Illusion" verwendet werden. Kombinationen dieser Paradigmen mit dem crossmodalen Kongruenz Aufgabe zu ermöglichen, insbesondere Sondierung multisensorischen Prozesse, die entscheidend für das Auftreten dieser Illusionen sind. Wir werden nun eine detaillierte Schritt-für-Schritt erklärt, was wir umgesetzt crossmodalen die Kongruenz Aufgabe in der RHI Paradigma.
Wir haben gezeigt, wie ein objektives Maß für Effekte in der üblicherweise verwendeten RHI Paradigma durch die Kombination dieses Paradigma mit dem gut etablierten crossmodalen Kongruenz Aufgabe erhalten werden kann. Die Größe des crossmodal Kongruenz signifikant erhöht, wenn die RHI induziert wird.
Stimulation, wie in der Gummihand Illusion Paradigma gegeben moduliert verschiedene Aspekte von Körper-bezogenen Erfahrungen wie Körper-Besitz und Körper-Lage. Die Forschung hat Hinweise darauf, dass mehrere Prozesse im Zusammenhang mit der Wahrnehmung, Homöostase und Handeln moduliert in der RHI 14,15,22,26,27 sind vorgesehen. Wichtig ist, ermöglicht die Kombination des RHI Paradigma mit dem crossmodal Kongruenz Aufgabe insbesondere für die Untersuchung von multisensorischer Prozesse, die entscheidend für alle diese Aspekte sind.
Sowohl Betrachtung der Hand und die Synchronität des Streichens in der RHI, sowie in den ganzen Körper Illusion, hat al gezeigtso modulieren, die Größe der CCE 20,22,23. Die Kongruenz crossmodalen Aufgabe stellt ein relativ einfaches Online-Maßnahme, die viele Male wiederholt werden und ist nicht anfällig für Beobachter und experimentelle spannt.
Mögliche Nachteile der Verwendung dieser Aufgabe sind, dass es mehr Zeit in Anspruch nehmen und kann technisch komplizierter sein als zu anderen Maßnahmen verglichen. Darüber hinaus messen die Auswirkungen der RHI kann sich modulieren die Illusion. Die große Herausforderung für die crossmodalen Kongruenz Aufgabe ist, dass es multisensorische visuelle und taktile Reize, die unabhängig von Pinsel streichelte modulieren können Körper Vertretung changes.The crossmodalen Kongruenz Aufgabe selbst so mit dem Effekt der Bürste streicht in der RHI stören könnten beinhaltet. Wir fanden, dass Streicheln vor jeder crossmodalen Kongruenz Studie ist effektiver als nur Streicheln am Anfang einer ganzen Reihe von Studien 22. Außerdem Aspell et al. (2009) Stiftungend, dass die Darstellung der visuellen und taktilen Reize für die crossmodalen Kongruenz Aufgabe weiter auseinander (zum Beispiel mit einer kleinen Verzögerung von 150-250 ms) erhöht die Wirkung der vorherigen streichelte. Solch eine kleine Verzögerung noch ermöglicht multisensorische Interaktionen 28, sondern reduziert die Interferenz von visuell-taktile Reize auf der RHI Manipulation. Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass die Wirkung von Streicheln synchron reduziert wird, wenn mit dem crossmodalen Kongruenz Aufgabe, während zur gleichen Zeit legen Sie den Gummi Hand relativ nah an der realen Hand 22. Sehr wahrscheinlich ist dies teilweise auf eine relativ lange Stimulationsintervall (bis 15 min) und möglicherweise auch weil die asynchronen Zustand auch crossmodalen visuotactile Stimulation macht diesen Zustand "mehr synchron" oder "weniger asynchron", als es normalerweise wäre. Daher empfehlen wir die Verwendung einer größeren Abstand zwischen den Händen bei der Durchführung dieses Verfahrens. Alles in allem, die multisensorische Reize im crossmodalen Kongruenzrenz Task kann sich selbst modulieren Körper Darstellungen, indem die Menge des gesamten synchronen oder asynchronen multisensorischen Stimulation. Beim Vergleich synchron mit asynchronen Stimulationen in der Illusion Paradigmen, ist es daher wichtig, um sicherzustellen, dass die Bürste streicht führt zu relativ insgesamt mehr synchron oder asynchron visuell-taktile Stimulation. Dies kann durch trial-by-Studie Pinsel streicheln und mit einer kurzen Verzögerung zwischen visuotactile crossmodalen Kongruenz Aufgabe Reize erreicht werden.
Unsere früheren Studie belegt die Wirkung von RHI Manipulationen am CCE 22. Aber auch andere Aspekte, die für andere RHI Maßnahmen untersucht worden sind müssen noch untersucht werden. Zum Beispiel wäre es interessant zu untersuchen, ob der Grad der RHI zum Beispiel der Erfahrung des Eigentums ist in Bezug auf Größe und wenn die CCE CCE Größenordnung Veränderungen über die Zeit. Außerdem wäre es interessant zu untersuchen, ob die CCE Effekte während des RHI Vergleichbarkeit sindin der Lage, Ergebnisse mit der gleichen Aufgabe auf der realen Hand beobachtet.
Zusammenfassend haben wir gezeigt, dass die crossmodal Kongruenz Aufgabe verwendet werden können, um eine objektive Verhaltens Maßnahme in der gummierten Illusion zu erhalten. Dieser Verhaltens-Aufgabe ist relativ einfach und wir denken, es ist geeignet für das Studium Veränderungen in Körper und Darstellungen zugrunde multisensorische Verarbeitung sowohl in der allgemeinen Bevölkerung sowie Patientengruppen. Allerdings ist es wichtig zu beachten, dass diese Maßnahme möglicherweise nicht ursächlich im Zusammenhang mit subjektiven Erfahrungen in der Gummihand Illusion 29. Es ist wahrscheinlich, dass sowohl objektive als auch subjektive Maßnahmen auf gemeinsame oder ähnliche Mechanismen multisensorische sondern möglicherweise auch auf getrennten Mechanismen verlassen. Je nach Fragestellung kann es ratsam sein, eine objektive Verhalten messen und auch ein subjektives Maß mit Rating-Skalen zu erhalten.
The authors have nothing to disclose.
MAW wird von einem Queen Elizabeth II Fellowship (DP 0984919) vom Australian Research Council finanziert.
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
artificial hand | Otto Bock Australia Pty. Ltd | passive arm prostheses | other company or custom made is possible |
paint brushes | |||
custom-made box | e.g. cardboard or wood | ||
2 tactors e.g. small speakers | e.g. Altronics, China | C0600 (Mylar Cone Speaker) | other tactors can be used for example bone conductors (from hearing aids, e.g. Oticon) or electromagnetic solenoid-type stimulators (e.g. dancerdesign.co.uk) |
2 light-emitting diodes (LEDs) | e.g. A-Bright Industrial Co., LTD | AL-513YD-004 | |
computer with mouse | |||
Presentation software | Neurobehavioural Systems | Presentation | other software can be used |
headphones and recorded sound file as metronome |