Ici, nous décrivons virtuelle à la main et les paradigmes d'illusion virtuelle-face qui peuvent être utilisés pour étudier liés à corps auto-perception / -représentation. Ils ont déjà été utilisés dans diverses études pour démontrer que, dans des conditions spécifiques, une main virtuelle ou du visage peuvent être incorporés dans sa représentation du corps, ce qui suggère que les représentations du corps sont plutôt souples.
Les études portant sur la façon dont les gens eux-mêmes et leur propre corps représentent souvent recours à des variantes de «illusions de propriété», comme l'illusion du caoutchouc à la main traditionnelle ou l'illusion d'estampillage plus récemment découvert. Toutefois, ces exemples requièrent des configurations expérimentales plutôt artificielles, dans laquelle l'effecteur artificiel doit être caressé en synchronie avec la main réelle des participants ou face à une situation dans laquelle les participants ont aucun contrôle sur les caresses ou les mouvements de leur effecteur réelle ou artificielle . Ici, nous décrivons une technique pour établir des illusions de propriété dans une configuration qui est plus réaliste, plus intuitive, et de validité écologique vraisemblablement plus élevé. Il permet de créer l'illusion virtuelle à la main en demandant aux participants de contrôler les mouvements d'une main virtuelle présentée sur un écran ou dans l' espace virtuel en face d'eux. Si la main virtuelle se déplace en synchronie avec la propre main réelle des participants, ils ont tendance à percevoir til main virtuelle dans le cadre de leur propre corps. La technique crée également l'illusion virtuelle-face en demandant aux participants de contrôler les mouvements d'un visage virtuel en face d'eux, à nouveau avec l'effet qu'ils ont tendance à percevoir le visage comme leur propre si elle se déplace en synchronie avec leur vrai visage. Étudier les circonstances que les illusions de ce genre peuvent être créés, augmenté ou réduit fournit des informations importantes sur la façon dont les gens créent et maintiennent des représentations d'eux-mêmes.
Selon la philosophie occidentale, le moi humain se compose de deux aspects 1: D'une part , nous percevons notre propre corps et de nos activités dans l'ici et maintenant, ce qui crée une auto-représentation phénoménale (souvent appelée l'auto minime). D'autre part , nous créons des représentations plus durables de nous – mêmes en stockant des informations au sujet de notre histoire personnelle, l' intégration de nouvelles informations dans l'auto-concept émergent, et nous présentons à notre environnement social en conséquence, ce qui revient à la création d'un soi-disant récit auto. L'auto minime ou phénoménale a été avancé à émerger de deux sources d'information. La première est l' information de haut en bas sur les aspects plus durables de notre corps, tels que des informations sur les effecteurs que nous possédons ou la forme de notre visage. L'autre est l' information bottom-up fourni par la perception de soi dans la situation actuelle.
Les enquêtes de ce dernier ont été STRONgly inspiré par une étude intelligente de Botvinick et Cohen 2. Ces auteurs ont présenté des participants humains avec une main en caoutchouc se trouvant en face d'eux, à proximité de l'une de leurs mains réelles, ce qui a toutefois été cachés à la vue. Lorsque la vraie main et la main en caoutchouc ont été caressés en synchronie, afin de créer l' entrée synchrone intermodal, les participants avaient tendance à percevoir la main en caoutchouc dans le cadre de leur propre corps l'illusion du caoutchouc à la main. D' autres études ont révélé que la propriété perçu est même allé si loin que les participants commencer à transpirer et d' essayer de retirer leur vraie main lorsque la main de caoutchouc a été attaqué par un couteau ou autre étant "mal" 3.
Alors que Botvinick et Cohen ont interprété leurs résultats pour démontrer que pose l'auto-perception du traitement de l'information bottom-up, d'autres auteurs ont fait valoir que les résultats de l'illusion du caoutchouc à la main de l'interaction entre Synchr intermodalony d'entrée, une source d'information ascendante, et les représentations stockées de ses propres mains, une source de haut en bas de l' information 4. L'idée est que la synchronie de relance crée l'impression que le réel et la main en caoutchouc sont une seule et même chose, et étant donné que la main en caoutchouc ressemble à une vraie main, cette impression est considérée comme la réalité.
Des recherches ultérieures par Kalckert et Ehrsson 5 ajouté un composant visuo-moteur au paradigme de la main en caoutchouc, ce qui permet de l'enquête à la fois la propriété perçue (l'impression que l'effecteur artificiel appartient à son propre corps) et l' agence perçue (l'impression que l' on est produire des mouvements observés soi-même). Les participants ont pu se déplacer de l'index de la main en caoutchouc de haut en bas en déplaçant leur index, et la synchronie entre les mouvements réels et de la main en caoutchouc doigt, le mode de mouvement (passive vs. mode actif), et le POSITIONNEMENTont été manipulés g de la main en caoutchouc (incongrue par rapport à congruente à l'égard de la main du participant). Les conclusions ont été prises pour apporter un soutien à l'idée que l'agence et la propriété sont des phénomènes cognitifs fonctionnellement distinctes: alors que la synchronie de mouvement aboli les deux sens de la propriété et de l'agence, le mode de circulation seulement affecté l'agence, et la congruence de la position de la main en caoutchouc eu un effet sur la propriété seulement. Ces deux derniers résultats ont été reproduits dans une étude de suivi dans lequel la distance entre la main réelle et de caoutchouc dans le plan vertical variait 6: la propriété pour la main en caoutchouc diminue à mesure que sa position de plus en plus réelle correspondra pas la main du participant. Cependant, l'agence n'a pas été affectée par égarements de la main en caoutchouc dans toutes les conditions.
Cependant, des recherches récentes en utilisant des techniques de réalité virtuelle, qui fournissent au participant un contrôle actif sur l'effecteur artificiel, suggère que le rôle du haut vers le baspart , et la distinction entre la propriété et l' agence ont peut – être été surestimés 7, 8. Ces techniques ont remplacé la main en caoutchouc par une main virtuelle présentée aux participants sur un écran en face d'eux ou au moyen de lunettes de réalité virtuelle 9. Les participants portent généralement un DataGlove qui traduit les mouvements de la main réelle du participant dans les mouvements de la main virtuelle, de manière synchrone ou asynchrone (par exemple, avec un retard notable). Semblable à l'illusion du caoutchouc à la main, la traduction synchrone augmente fortement l'impression du participant que la main virtuelle devient une partie de son propre corps 10.
Employant des techniques de réalité virtuelle pour créer l'illusion du caoutchouc à la main a plusieurs avantages par rapport à la fois le paradigme du caoutchouc à la main traditionnelle et la combinaison du paradigme caoutchouc à la main avec le componen visuo-moteurts 11. Déplacer sa main et de voir un effecteur se déplaçant dans la synchronie avec elle crée une situation beaucoup plus naturel que face à une main en caoutchouc et être caressé par un expérimentateur. De plus, la manipulation virtuelle fournit l'expérimentateur avec beaucoup plus expérimental flexibilité et beaucoup plus de contrôle sur la relation perceptuelle entre la perception et le déplacement sa main réelle et la perception qu'on a de l'événement créé par l'effecteur artificiel. En particulier, en utilisant des techniques virtuelles facilite la manipulation de facteurs qui sont susceptibles d'influer sur la propriété et l'agence perçue. Par exemple, la forme de la main virtuelle peut être modifiée beaucoup plus facile et plus rapide que la forme d'une main en caoutchouc, et les mouvements de la main virtuelle peut être de toute nature et, par exemple entraîner des mouvements biologiquement impossibles. Entre autres choses, ce qui facilite l'exploration des limites de l'illusion, comme l'effecteur artificielle ne doit pas ressembler à une main, mais peut-être remplaced par tout type d'événement statique ou dynamique. Intérêt à la fois pratique et théorique, un effecteur virtuel est sans doute beaucoup plus immersif et se sent beaucoup plus réel que d'une main en caoutchouc, ce qui est susceptible de réduire la nécessité d'invoquer des interprétations de haut en bas pour donner un sens de la situation actuelle.
illusions de propriété ont toutefois pas été restreinte aux mains. Tsakiris 12 a été le premier à utiliser la technique de caresser pour créer l'impression de participants un visage statique dans un tableau présenté devant eux leur est propre. Sforza et al. 13 ont également trouvé des preuves de ce phénomène, auquel ils se réfèrent comme estampillage: les participants sont intégrés les traits du visage d'un partenaire lorsque leur propre et le visage de leur partenaire ont été touchés en synchronie. Le mécanisme neuronal qui sous-tend l'illusion d'estampillage a été étudiée récemment par divers chercheurs; pour un commentaire complet et interpretation des conclusions voir Bufalari et al. 14. Nous avons récemment tourné la conception régulière estampillage d'illusion dans une version de réalité virtuelle (l'illusion virtuelle-face), dans lequel les participants contrôlent les mouvements d'un visage virtuel en face d'eux en déplaçant leur tête 15.
Ici, nous décrivons deux expériences qui ont utilisé l'illusion 7 et le virtuel-face illusion virtuelle à la main 15 paradigmes, respectivement, pour enquêter sur l' auto-représentation. L'expérience virtuelle à la main comprenait trois facteurs expérimentaux complètement croisés: (a) la synchronie entre (feutre) réel à la main et les mouvements (vu) virtuel effectrices, qui était soit proche de zéro pour induire la propriété et l'agence ou trois secondes comme condition de contrôle; (B) l'apparition de l'effecteur virtuel, qui avait l'air soit comme une main humaine ou comme un rectangle (donc pour tester l'effet de eff réel virtuelecteur similitude sur l'illusion de la propriété); et (c) la possibilité de contrôler le comportement de l'effecteur virtuel, qui était soit inexistante dans un état passif ou directement dans un état actif. L'expérience virtuelle face inclus deux facteurs expérimentaux complètement croisés: (a) la synchronie entre réel et virtuel-face-face des mouvements, ce qui était soit proche de zéro pour induire la propriété et l'agence ou trois secondes comme une condition de contrôle; et (b) l'expression faciale du visage virtuel, qui était neutre ou montrant un sourire, pour vérifier si l'humeur positive allait lever l'humeur du participant et d'améliorer sa performance dans une tâche de créativité humeur sensible.
Dans cet article, nous avons décrit deux protocoles détaillés pour les paradigmes virtuel main et virtuel-face illusion, dans laquelle notre étude virtuelle-face a été le premier à reproduire le traditionnel face-propriété illusion induite caresser dans la réalité virtuelle, ainsi que des résultats représentatifs de les deux paradigmes.
Les effets de synchronie importants indiquent que nous avons réussi à induire la propriété illusoire pour la main virtuelle et le visage virtuel, semblable à d'autres paradigmes d'illusion traditionnels. Être capable de reproduire ces effets au moyen de techniques de réalité virtuelle présente des avantages considérables 11, 24. techniques de réalité virtuelle libèrent l'expérimentateur de la procédure de caresser plutôt artificielle et interruptif et ouvre de nouvelles possibilités pour les manipulations expérimentales. Par exemple, les effecteurs virtuelles morphing nous ont permis de manipuler systématiquement l'impact de la Appearance de la main virtuelle et la similitude entre le virtuel et la main réelle du participant, ou l'expression faciale du visage virtuel. L'impact de l' agence peut aussi être systématiquement explorée en faisant varier le degré (par exemple, l' immédiateté) à laquelle les participants peuvent contrôler les mouvements de l'effecteur artificiel.
Une autre voie prometteuse pour la recherche sur la réalité virtuelle future sont les premiers point de vue de la personne (1PP) des expériences de réalité virtuelle. Expériences 1PP peuvent créer un immense sentiment d'immersion et le sentiment de la présence, sur une échelle complètement différente de celle d' une expérience troisième point de vue de la personne de réalité virtuelle 25, 26, 27, 28. Dans 1PP expériences on peut vraiment se sentir comme on est l'avatar, que l' on est littéralement incarner l'avatar. Ceci ouvre des possibilités pour toutes sortes de manipulations telles que des pièces de détachement d'un le corps de la personne 28, 29 allongeant, rescaling parties du corps 30, ou en changeant la couleur de la peau d'une personne 31, 32.
Comme les présents et de nombreux autres résultats démontrent, le contrôle des événements virtuels d'une manière synchrone augmente fortement la perception de ces événements appartenant à son propre corps. Par exemple, nos résultats de l'étude de la main suggèrent que le contrôle immédiat est un repère important pour la distinction entre les auto-produit et d' autres produits en événements (c. -à- agence personnelle) et entre et liées à l' auto-autres événements liés (c. -à- propriété du corps) . Les résultats présentés ici et ailleurs suggèrent que l' information ascendante joue un rôle décisif dans l'émergence de la phénoménale auto-représentation, même pour les parties du corps qui ne sont pas aussi que sa propre partie du corps 4 liée à l' identité.
jove_content "> La partie la plus critique des protocoles décrits est le processus d'induction, qui introduit des corrélations entre visuel, tactile et le moteur d' information-ces (ie, proprioceptive) corrélations permet le système cognitif pour obtenir la propriété et l' agence. Comme ces corrélations reposent sur la synchronisation relative des événements respectifs, tels que le retard entre les propres mouvements du participant et les mouvements de l'effecteur artificiel, il est essentiel de garder les délais de traitement (en particulier en ce qui concerne la traduction des données du DataGlove au mouvement de l'effecteur virtuel sur l'écran) au minimum. Avec notre configuration d'expérience , le délai maximal est d' environ 40 ms, ce qui est à peine perceptible et ne gêne pas la perception de la causalité et l' agence. Shimada, Fukuda et Hiraki 33 ont suggéré que la fenêtre de temps critique pour l'apparition des processus d'intégration multisensorielle constituant la représentation auto-corps est de 300 ms,ce qui signifie que des délais plus longs sont susceptibles de réduire la perception de contrôle sur les événements virtuels.Un autre aspect important du protocole est un contrôle expérimental serré sur les mouvements de la main ou le visage des participants, selon le paradigme. Au cours de l'induction, les mouvements actifs du facteur respectif sont essentiels, car les corrélations intersensorielle requises reposent sur les mouvements exploratrices actifs sur le côté du participant. Il est donc important d'encourager les participants à se déplacer fréquemment et de se livrer à l'exploration active. Dans d'autres phases de l'expérience, les mouvements peuvent altérer la mesure cependant. Par exemple, dans le paradigme de l'illusion virtuelle à la main, le déplacement de la main gauche (à partir de laquelle SCR a été enregistré) est susceptible de rendre les mesures de niveau SCR bruyant et peu fiable.
Une limitation de la technique de paradigme illusion virtuelle à la main est que, pour des raisons pratiques, les participants portent généralement un DataGlove et l'orientation tracker pendant toute l'expérience (de façon à minimiser la distraction). Cela peut ne pas être à l'aise, ce qui à son tour peut influer sur l'humeur ou de la motivation du participant. Une solution possible à ce problème serait l'utilisation d'équipements plus légers ou wearables faits sur mesure. Une autre limitation de notre technique actuelle illusion paradigme virtuelle-face est que l'équipement enregistre uniquement les mouvements de tête, mais pas de changements dans l'expression du visage. Permettre aux participants de contrôler les expressions faciales d'un visage virtuel est susceptible de contribuer aux illusions de propriété, mais cela nécessiterait le matériel et le logiciel qui permet la détection et la catégorisation des expressions faciales fiables chez l'homme-dont nous ne disposons pas encore disponibles dans notre laboratoire. L'utilisation de par exemple en temps réel (visage) utilitaires de capture de mouvement serait d'une grande utilité pour surmonter ces limitations et nous permettrait d'augmenter le sens de l'agence et la propriété des avatars à des niveaux nettement plus élevés.
Comme l'a suggéréles résultats de notre étude 8, les gens considèrent diverses sources d'information et mettre à jour leur représentation du corps en permanence. Ils semblent utiliser l' information de bas en haut et de l' information de haut en bas de façon compensatoire, dans le sens où une source d'information joue un rôle plus important en l'absence de l'autre, semblable à ce qui a été pris pour le sens de l' agence 34. Cela fournit des pistes intéressantes pour la recherche future, comme par exemple suggère que la propriété peut être perçu même pour les effecteurs artificiels dans des postures inconfortables, a fourni un degré suffisant de similitude de surface, ou vice versa ( par exemple, si l'effecteur artificiel aligne parfaitement avec le réel effecteur mais diffère de celui-ci en termes de caractéristiques de surface). Les résultats disponibles suggèrent également que les frontières entre soi et les autres sont plutôt en plastique, de sorte que les caractéristiques d'une autre personne ou d'un agent peut être perçu comme une caractéristique de soi-même, à condition un certain degré de synchrony entre son propre comportement et celui de l'autre 35, 36.
The authors have nothing to disclose.
This work was funded by the Chinese Scholarship Council (CSC) to K. M., and an infrastructure grant of the Netherlands Research Organization (NWO) to B. H.
Vizard (Software controlling the virtual reality environment) | Worldviz | Vizard allows importing hand models and integrating the hand, dataglove and orientation tracker modules through self-written command scripts. These scripts can be run to control the presentation of the virtual hand in the virtual environment, the appearance of the hand and the way it moves; they also control vibrator activities. | |
Cybertouch (Dataglove) | CyberGlove Systems | Cybertouch | Participants wear this dataglove to control the movements of the virtual hand in the virtual environment. Measurement frequency = 100 Hz; Vibrator vibrational frequency = 0-125 Hz. |
Intersense (Orientation tracker) | Thales | InertiaCube3 | Participants wear the Intersense tracker to permit monitoring the orientation of their real hand (data that the used dataglove does not provide). Update rate = 180 Hz. |
Biopac system (Physiological measurement device) | Biopac | MP100 | The hardware to record skin conductance response. |
Acquisition unit (Physiological measurement device) | Biopac | BN-PPGED | The hardware to record skin conductance response. |
Remote transmitter (Physiological measurement device) | Biopac | BN-PPGED-T | Participants wear the remote transmitter on their left hand wrist; it sends signals to the Biopac acqusition unit. |
Electrode (Physiological measurement device) | Biopac | EL507 | Participants wear the electrode on their fingers; it picks up skin conductance signals. |
AcqKnowledge (Software controlling acquisition of physiological data) | Biopac | ACK100W, ACK100M | The software to record skin conductance responses. |
Box | Custom-made | Participants put their right hand into the box | |
Computer | Any standard PC + Screen (could be replaced by VR glasses/devive) | Necessary to present the virtual reality environment, including the virtual hand. | |
Cape | Custom-made | Participants wear this cape on their right shoulder so they cannot see their right hand and arm. | |
Kinect (Head position tracker) | Microsoft | Kinect tracks the X-Y position of the participant's head. Recording frame rate = 30 Hz. | |
FAAST (Head position tracker software) | MXR | FAAST 1.0 | Software controls Kinect and is used to track the position of the participant's head. |
Intersense (Head orientation tracker) | Thales | InertiaCube3 | Intersense tracks rotational orientation changes of the participant's head. Update rate = 180 Hz. |
Facegen (Face-model generator software) | Singular Inversions | FaceGen Modeller | Facegen allows creating various virtual faces by varying various parameters, such as male/female-ness or skin color. |
Cap | Any cap, e.g., baseball cap | The cap carries the Intersense orientation tracker. | |
Computer | Any standard PC + Screen | Necessary to present the virtual reality environment, including the virtual head. |