Hier beschreiben wir virtuelle Hand und virtuellen Gesicht Illusion Paradigmen, die verwendet werden können, körperbezogene Selbstwahrnehmung / -Darstellung zu studieren. Sie wurden bereits in verschiedenen Studien verwendet wurde, das zu demonstrieren, unter bestimmten Bedingungen eine virtuelle Hand oder das Gesicht kann in eines der Körperdarstellung eingearbeitet werden, was darauf hindeutet, dass Körper Darstellungen sind ziemlich flexibel.
Studien untersuchen, wie Menschen sich selbst und ihre eigenen Körper oft vertreten verwenden Varianten von "ownership Illusionen", wie das traditionelle Gummihand-Illusion oder in jüngerer Zeit entdeckt enfacement Illusion. Jedoch erfordern diese Beispiele eher künstlichen Versuchsaufbauten, in denen die künstlichen Effektor in Synchronität werden gestreichelt muss mit der realen Hand der Teilnehmer oder von Angesicht einer Situation, in der die Teilnehmer keine Kontrolle über die Streichungen oder die Bewegungen ihrer wirklichen oder künstlichen Effektor haben . Hier beschreiben wir eine Technik Eigentum Illusionen in einer Einrichtung zu schaffen, die realistischer ist, intuitiver, und der vermutlich höhere ökologische Validität. Es ermöglicht die virtuelle Hand Illusion, die von den Teilnehmern die Bewegungen eines virtuellen Hand auf einem Bildschirm oder im virtuellen Raum vor ihnen präsentiert steuern zu müssen. Wenn die virtuelle Hand bewegt sich synchron mit der eigenen Grund Hand der Teilnehmer, neigen sie dazu t wahrnehmener virtuelle Hand als Teil des eigenen Körpers. Die Technik schafft auch die virtuellen Gesicht Illusion von den Teilnehmern , die Bewegungen eines virtuellen Gesicht vor ihnen, wieder mit dem Effekt steuern mit , dass sie dazu neigen , das Gesicht , als ihre eigenen wahrnehmen , wenn sie synchron mit ihr wahres Gesicht bewegt. Die Untersuchung der Umstände, die Illusionen dieser Art geschaffen, erhöht werden, oder es enthält wichtige Informationen über reduziert, wie die Menschen schaffen und Darstellungen von sich selbst halten.
Laut westlichen Philosophie, das menschliche Selbst aus zwei Aspekten besteht 1: Zum einen haben wir unsere eigenen Körper und unsere Aktivitäten im hier und jetzt wahrnehmen, die eine phänomenale Selbstdarstellung erzeugt (oft die minimale Selbst genannt). Zum anderen haben wir dauerhaftere Darstellungen von uns selbst schaffen , indem sie Informationen über unsere persönliche Geschichte zu speichern, neue Informationen in die entstehende Selbstkonzept zu integrieren und präsentieren uns in unserem sozialen Umfeld entsprechend, die auf die Schaffung eines sogenannten narrativen Selbst beträgt. Die minimale oder phänomenale Selbst wurde argumentiert, aus zwei Quellen von Informationen entstehen. Eine davon ist top-down Informationen über länger anhaltende Aspekte unseres Körpers, wie zum Beispiel Informationen über die Effektoren wir besitzen oder die Form unseres Gesichts. Die andere ist , Bottom-up – Informationen , die von der Selbstwahrnehmung in der aktuellen Situation zur Verfügung gestellt.
Untersuchungen des letzteren wurden strongly durch eine geschickte Studie von Botvinick inspiriert und Cohen 2. Diese Autoren präsentierten menschlichen Teilnehmer mit einem Gummihand liegen vor ihnen, in der Nähe eines ihrer wirklichen Hände, die aber aus dem Blick verborgen war. Wenn die echte Hand und der Gummihand wurden in Synchronität strich, so intermodalen Synchroneingang zu schaffen, neigten die Teilnehmer die Gummihand als Teil ihrer eigenen Körper der Gummihand Illusion wahrzunehmen. Weitere Untersuchungen ergaben , dass wahrgenommen Eigentum sogar so weit ging , dass die Teilnehmer würden schwitzen beginnen und versuchen , ihre echte Hand zurückzuziehen , wenn der Gummihand wurde mit einem Messer angegriffen zu werden oder auf andere Weise "verletzt" 3 zu sein.
Während Botvinick und Cohen ihre Ergebnisse interpretiert entsteht, dass die Selbstwahrnehmung zu demonstrieren, die aus der Verarbeitung von Bottom-up-Informationen, andere Autoren haben argumentiert, dass die Gummihand Illusion ergibt sich aus der Interaktion zwischen den intermodalen Synchronisationsspgony der Eingabe, der Bottom-up – Informationsquelle und gespeicherten Darstellungen von eigenen Hände ein, eine Top-Down – Informationsquelle 4. Die Idee ist, dass der Reiz Synchronität den Eindruck erweckt, dass die reale und die Gummihand sind ein und dasselbe, und da die Gummihand sieht aus wie eine echte Hand, dieser Eindruck Realität betrachtet wird.
Spätere Untersuchungen von Kalckert und Ehrsson 5 hinzugefügt , um eine visuomotorische Komponente auf die Gummihand – Paradigma, das für die Untersuchung sowohl wahrgenommen Eigentum (der Eindruck , dass die künstlichen Effektor zum eigenen Körper gehört) erlaubt und wahrgenommen Agentur (den Eindruck , dass man Herstellung beobachteten Bewegungen selbst). Die Teilnehmer konnten sich mit dem Zeigefinger der Gummi Hand nach oben und nach unten von ihren eigenen Zeigefinger bewegen, und die Synchronität zwischen realen und Gummihandfingerbewegungen, die Art der Bewegung (passive vs. aktiven Modus) und die Positionieg der Gummihand (unpassende vs. congruous im Hinblick auf die Hand des Teilnehmers) wurden manipuliert. Die Ergebnisse wurden Unterstützung für die Idee zu schaffen gemacht, dass Agentur und Eigentum sind funktionell unterschiedliche kognitive Phänomene: während Synchronität der Bewegung sowohl Sinn des Eigentums und der Agentur aufgehoben, die Art der Bewegung nur Agentur betroffen sind, und Kongruenz der Gummihandposition hatte auf einen Effekt Eigentum nur. Die beiden letzteren Ergebnis wurden in einer Follow-up – Studie repliziert , in denen der Abstand zwischen realen und Gummihand in der vertikalen Ebene 6 variiert: Eigentum für die Gummihand verringert , wie seine Position zunehmend auf die Real Hand des Teilnehmers nicht übereinstimmen. Allerdings war Agentur nicht durch Fehlstellungen der Gummihand in jedem Zustand betroffen.
neuere Forschungen Virtual-Reality-Techniken, aber die die Teilnehmer mit aktiver Kontrolle über den künstlichen Effektor bieten, legt nahe, dass die Rolle des Top-downTeil und die Unterscheidung zwischen Eigentum und Agentur kann 7 hoch genug eingeschätzt wurden, 8. Diese Techniken haben die Gummihand durch eine virtuelle Hand präsentiert den Teilnehmern auf einem Bildschirm vor ihnen oder mit Hilfe von Virtual-Reality – Brille 9 ersetzt. Die Teilnehmer tragen häufig eine dataglove, die die Bewegungen des Teilnehmers echte Hand in die Bewegungen der virtuellen Hand, entweder synchron oder asynchron (zB mit einer spürbaren Verzögerung) übersetzt. Ähnlich wie der Gummi-Hand Illusion, erhöht synchrone Übersetzung stark den Eindruck der Teilnehmer , dass die virtuelle Hand einen Teil seines oder ihres eigenen Körpers 10 wird.
Virtual-Reality-Techniken Der Einsatz hat die Gummi-Hand Illusion zu schaffen, mehrere Vorteile gegenüber sowohl dem traditionellen Gummi-Hand-Paradigma und die Kombination aus dem Gummi-Hand Paradigma mit dem visuomotorische components 11. Bewegen der Hand und einen Effektor in Synchronität bewegen sehen damit eine viel natürlichere Situation schafft als eine Gummihand gegenüber und durch einen Experimentator gestreichelt zu werden. Darüber hinaus stellt die virtuelle Manipulation der Experimentator mit viel mehr experimentelle Flexibilität und viel mehr Kontrolle über die Wahrnehmungs Beziehung zwischen Wahrnehmung und eine wirkliche Hand und die Wahrnehmung des Ereignisses durch den künstlichen Effektor erstellt bewegt. Insbesondere erleichtert die Manipulation von Faktoren virtuellen Techniken, die wahrscheinlich zu beeinflussen wahrgenommen Eigentum und Agentur sind. So kann beispielsweise die Form der virtuellen Seite geändert werden, viel einfacher und schneller als die Form eines Gummiseits und die Bewegungen der virtuellen Seite kann von beliebiger Art sein und beispielsweise biologisch unmöglich Bewegungen beinhalten. Unter anderem erleichtert dies die Grenzen der Illusion zu erforschen, wie die künstliche Effektor nicht wie eine Hand aussehen müssen aber replac seined durch jede Art von statischen oder dynamischen Ereignisses. Von praktischen und theoretischen Interesse, ist ein virtueller Effektor wohl viel intensiveres und fühlt sich viel realer als eine Gummihand, die die Notwendigkeit zu reduzieren, wahrscheinlich ist top-down Interpretationen aufzurufen Sinne der vorliegenden Situation zu machen.
Besitz Illusionen, jedoch nicht auf die Hände eingeschränkt. 12 Tsakiris war die erste , die Streicheln Technik verwenden , um den Eindruck der Teilnehmer , dass ein statisches Gesicht in einem Bild vor ihnen ist ihre eigene präsentiert zu schaffen. Sforza et al. 13 haben auch Hinweise für dieses Phänomen gefunden, auf die sie sich beziehen , wie enfacement: Teilnehmer Gesichtszüge eines Partners aufgenommen , wenn ihre eigenen und ihres Partners Gesicht wurden in Synchronität berührt. Das neuronale Mechanismus, um die enfacement Illusion zugrunde liegenden hat vor kurzem von verschiedenen Forschern untersucht worden; für einen umfassenden Kommentar und interpretation der Ergebnisse siehe Bufalari et al. 14. Wir haben sich vor kurzem die regelmäßige enfacement Illusion Design in ein Virtual-Reality – Version (die virtuelle-face Illusion), in denen die Teilnehmer die Bewegungen eines virtuellen Gesicht vor ihnen steuern von ihren eigenen Kopf zu bewegen 15.
Hier beschreiben wir zwei Experimente, die die virtuelle Hand Illusion 7 und die virtuelle Gesicht Illusion 15 Paradigmen bzw. Selbstdarstellung zu untersuchen. Die virtuelle Hand Experiment umfasste drei, völlig experimentelle Faktoren gekreuzt: (a) die Synchronität zwischen (Filz) in Echt Hand und (gesehen) virtuell-Effektor Bewegungen, die entweder nahe Null Eigentum und Agentur oder drei Sekunden, um so eine zu induzieren Steuerzustand; (B) das Auftreten des virtuellen Effektorzellen, die entweder wie eine menschliche Hand aussah oder wie ein Rechteck (so die Wirkung von Echt virtuellen eff zu testenector Ähnlichkeit auf das Eigentum Illusion); und (c) die Möglichkeit, das Verhalten des virtuellen Effektor zu steuern, die entweder nicht vorhanden in einem passiven Zustand oder direkt in einem aktiven Zustand war. Die virtuelle-face Experiment zwei enthalten, vollständig überquert experimentelle Faktoren ab: (a) die Synchronität zwischen Echt Gesicht und virtuellen Gesicht Bewegungen, die entweder nahe Null war Eigentum und Agentur, drei Sekunden als Kontrollbedingung zu induzieren; und (b) der Gesichtsausdruck der virtuellen Fläche, die entweder neutral oder zeigt ein Lächeln war, zu prüfen, ob positive Stimmung die Stimmung der Teilnehmer heben würde und seine Leistung in einer Stimmung empfindlichen Kreativität Aufgabe verbessern.
In diesem Artikel haben wir beschrieben, zwei detaillierte Protokolle für die virtuellen Hand und virtuellen Gesicht Illusion Paradigmen, in denen unsere virtuellen Gesicht Studie war die erste, die traditionelle Streicheln induzierten face-Eigentums Illusion in der virtuellen Realität, zusammen mit repräsentativen Ergebnissen zu replizieren aus die beiden Paradigmen.
Die wesentlichen Synchronität Effekte zeigen, dass wir bei der Induktion illusorisch Eigentum für die virtuelle Hand und die virtuelle Gesicht, ähnlich zu den herkömmlichen Illusion Paradigmen erfolgreich waren. Die Möglichkeit , diese Effekte mit Hilfe von Virtual Reality – Techniken zu reproduzieren hat erhebliche Vorteile 11, 24. Virtual-Reality-Techniken sind die Befreiung der Experimentator von der eher künstlich und unterbrechende Streicheln Verfahren und eröffnet neue Möglichkeiten für experimentelle Manipulationen. Zum Beispiel erlaubt uns morphing virtuellen Effektoren systematisch die Auswirkungen der appea zu manipulierenRance der virtuellen Hand und die Ähnlichkeit zwischen der virtuellen und der realen Hand des Teilnehmers oder der Gesichtsausdruck des virtuellen Gesicht. Die Auswirkungen der Agentur kann auch systematisch durch Variieren des Grades untersucht werden (zB Unmittelbarkeit) , an die Teilnehmer , die Bewegungen des künstlichen Effektor steuern.
Ein weiterer vielversprechender Weg für zukünftige virtuelle Realität Forschung Perspektive der ersten Person (1PP) Virtual-Reality-Erfahrungen. 1PP Erfahrungen können eine immense Gefühl des Eintauchens und das Gefühl der Gegenwart, auf einem ganz anderen Maßstab als eine dritte Person Perspektive virtuelle Realität erleben 25, 26, 27, 28 erstellen. In 1PP erfährt kann man wirklich das Gefühl , dass man sich der Avatar ist, ist , dass man verkörpert buchstäblich den Avatar. Dies eröffnet Möglichkeiten für alle Arten von Manipulationen, wie Ablösen Teile eines nach oben Person in den Körper 28, 29 verlängernden, rescaling Körperteile 30, oder eine Person , die Hautfarbe 31, 32 zu ändern.
Da die derzeitigen und viele andere Ergebnisse zeigen, in einer synchronen Art und Weise virtuelle Ereignisse Steuerung stark erhöht die Wahrnehmung dieser Ereignisse auf den eigenen Körper gehören. Zum Beispiel unsere Erkenntnisse aus der Hand Studie deuten darauf hin , dass eine sofortige Kontrolle ist ein wichtiges Stichwort für die Unterscheidung zwischen selbstproduzierten und anderen produzierten Ereignisse (dh persönliche Agentur) und zwischen selbstbezogenen und anderen bezogenen Ereignissen (dh Körper Eigentum) . Die Ergebnisse hier und an anderer Stelle präsentiert legen nahe , dass Bottom-up – Informationen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung der phänomenale Selbstdarstellung spielt, auch für Körperteile , die nicht als identitätsbezogene als eigene Körperteil 4 sind.
jove_content "> Der wichtigste Teil der beschriebenen Protokolle ist das Induktionsverfahren, die Korrelationen zwischen visuelle, taktile und Motor (dh proprioceptive) informations diese Korrelationen ermöglicht das kognitive System Eigentums- und Agentur abzuleiten einführt. Da diese Korrelationen verlassen sich auf die relative Zeitsteuerung der jeweiligen Ereignisse, wie beispielsweise die Verzögerung zwischen dem eigenen Bewegungen des Teilnehmers und die Bewegungen des künstlichen Effektor ist es entscheidend, Verarbeitungsverzögerungen (insbesondere im Hinblick auf die Übersetzung von Daten von der dataglove auf die Bewegung des virtuellen Effektor zu halten auf dem Bildschirm) auf ein Minimum. Mit unserem Versuchsaufbau die maximale Zeitverzögerung beträgt etwa 40 ms, was kaum spürbar ist und behindert nicht die Wahrnehmung von Kausalität und Agentur. Shimada, Fukuda und 33 Hiraki haben vorgeschlagen , dass die kritische Zeitfenster für das Auftreten von multisensorischen Prozesse Integration der Selbstkörperdarstellung bilden 300 ms ist,was bedeutet, dass längere Verzögerungen dürften die Wahrnehmung der Kontrolle über die virtuelle Events zu reduzieren.Ein weiterer wichtiger Aspekt des Protokolls ist eng experimentelle Kontrolle über die Teilnehmer an der Hand oder Gesicht Bewegungen, je nach dem Paradigma. Während der Induktion werden die aktiven Bewegungen des jeweiligen Faktors wesentlich, da die erforderlichen intersensorischen Korrelationen basieren auf aktiven explorative Bewegungen auf der Seite des Teilnehmers. Es ist daher wichtig, die Teilnehmer zu ermutigen, häufig zu bewegen und in der aktiven Exploration zu engagieren. In anderen Phasen des Experiments, können Bewegungen der Messung jedoch beeinträchtigen. Zum Beispiel in der virtuellen Hand Illusion Paradigma, die linke Hand zu bewegen (von dem SCR aufgezeichnet wurde) wahrscheinlich Messungen des SCR-Ebene laut und unzuverlässig zu machen.
Eine Begrenzung der virtuellen Hand Illusion Paradigma Technik ist, dass aus praktischen Gründen die Teilnehmer gemeinsam eine dataglove und Orientierung tr tragenacker während des gesamten Experiments (so Ablenkung zu minimieren). Dies kann nicht bequem sein, was wiederum die Stimmung oder die Motivation des Teilnehmers auswirken können. Eine mögliche Lösung für dieses Problem wäre die Verwendung leichterer Ausrüstung oder maßgeschneiderte Wearables. Eine weitere Einschränkung unserer aktuellen virtuellen-face Illusion Paradigma Technik ist, dass das Gerät nur registriert Kopfbewegungen, aber keine Veränderungen im Gesichtsausdruck. Teilnehmer die Mimik eines virtuellen Gesicht zu steuern, so dass wahrscheinlich Eigentum Illusionen beitragen, aber dies würde Hard- und Software erfordern, die zuverlässige Erkennung und Kategorisierung von Mimik beim Menschen-die wir in unserem Labor noch nicht zur Verfügung stehen zur Verfügung stellt. Die Verwendung von beispielsweise Echtzeit (Gesichts-) Motion-Capture-Dienstprogramme von großem Nutzen sein würde, diese Einschränkungen zu überwinden und würde uns erlauben, Gefühl der Agentur und den Besitz von Avataren zu erhöhen, um signifikant höhere Werte.
Wie bereits angedeutet durchdie Ergebnisse aus unserer Studie 8, betrachten die Menschen verschiedene Informationsquellen und ihre Körperdarstellung kontinuierlich aktualisieren. Sie scheinen Bottom-up – Informationen und Top-down – Informationen in einer kompensatorischen Art und Weise zu verwenden, in dem Sinne , dass eine Informationsquelle spielt eine stärkere Rolle bei der Abwesenheit des anderen-ähnlich dem , was für den Sinn der Agentur 34 angenommen wurde. Dies bietet interessante Möglichkeiten für die zukünftige Forschung, wie es zum Beispiel legt nahe , dass das Eigentum auch für künstliche Effektoren in ungünstigen Positionen wahrgenommen werden kann, sofern ein ausreichendes Maß an Oberflächen Ähnlichkeit oder umgekehrt (dh wenn der künstliche Effektor passt perfekt mit dem realen Effektor unterscheidet sich aber von ihm in Bezug auf die Oberflächenmerkmale). Die vorliegenden Ergebnisse zeigen auch, dass die Grenzen zwischen sich selbst und andere sind eher Kunststoff, so dass Merkmale einer anderen Person oder Agent kann als ein Merkmal von sich selbst wahrgenommen werden, sofern ein gewisses Maß an synchrony zwischen eigenen Verhaltens ein und die der anderen 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. |