المهام التطابق Crossmodal كوسيلة للحصول على قياس الهدف السلوكي في المطاط اليد بارادايم الوهم
Summary
علينا أن نظهر كيف يمكن استخدام مقياس موضوعي في اليد المطاط المستخدمة على نطاق واسع نموذج الوهم. يتم الحصول على هذا الإجراء من خلال تعديل راسخة crossmodal مهمة التطابق. هذه المهمة يسمح التحقيق في العمليات المتعددة الحواس التي تعتبر بالغة الأهمية بالنسبة التحويرات من تمثيل الجسم كما هو الحال في الوهم ناحية المطاط.
Abstract
وهم يد المطاط (RHI) هو النموذج التجريبي شعبية. عرض المشاركين لمسة يد على المطاط الاصطناعي في حين لمس اليد الخفية الخاصة المشاركين. إذا أعطيت اللمسات ينظر وشعرت في نفس الوقت ثم وهذا هو ما يكفي للحث على تجربة مقنعة أن يد المطاط هو اليد المرء. وRHI يمكن استخدامها لتحقيق بالضبط كيف يبني الدماغ تمثيل هيئة مميزة للجسم المرء. مثل هذه البيانات ضرورية للتفاعل الناجح مع العالم الخارجي. للحصول على قياس شخصي لRHI، نسأل عادة الباحثين المشاركين على تصريحات معدل مثل "شعرت كما لو أن يد المطاط وكانت يدي". هنا علينا أن نظهر كيف أن المهمة التطابق crossmodal يمكن استخدامها للحصول على التدبير السلوكي هدف ضمن هذا النموذج.
والبديل من مهمة التطابق crossmodal نحن توظيف ينطوي على عرض الأهداف عن طريق اللمس وdistractors البصرية. TARGETS وdistractors متطابقة مكانيا (أي نفس الإصبع) على بعض التجارب وتضاربها (أي إصبع مختلفة) على الآخرين. الفرق في الأداء بين التجارب تتعارض والمنسجمة – تأثير التطابق crossmodal (CCE) – فهارس التفاعلات المتعددة الحواس. الأهم من ذلك أن CCE هو منظم على حد سواء عن طريق عرض من ناحية فضلا عن التزامن من ينظر وشعرت تعمل باللمس والتي هي على حد سواء العوامل الحاسمة لRHI.
استخدام المهمة التطابق crossmodal في إطار النموذج RHI ديها العديد من المزايا. بل هو تدبير السلوكية البسيطة التي يمكن تكرارها ويمكن الحصول على العديد من المرات والتي خلال الوهم في حين عرض المشاركين المصطنعة من جهة. وعلاوة على ذلك، فإن هذا التدبير ليس عرضة لتحيزات المراقب والمجرب. مزيج من نموذج RHI بمهمة التطابق crossmodal يسمح على وجه الخصوص للتحقيق في العمليات المتعددة الحواس التي تعتبر بالغة الأهمية بالنسبة التحويرات من representat الجسمالأيونات كما في RHI.
Introduction
ونحن لشرح كيفية مقياسا موضوعيا للآثار في اليد المطاط استخداما نموذج الوهم ويمكن الحصول على النموذج من خلال الجمع بين هذا مع راسخة crossmodal مهمة التطابق.
في RHI عرض المشاركون نموذج لمسة يد على المطاط الاصطناعي في حين لمس اليد الخفية الخاصة المشاركين. إذا أعطيت اللمسات ينظر وشعرت في نفس الوقت ثم وهذا هو ما يكفي للحث على تجربة مقنعة أن يد المطاط ناحية نفسه بالنسبة لغالبية المشاركين. عندما يتم إعطاء لمسة بشكل غير متزامن ثم يتم إلغاء RHI أو تخفيضها. وكما يوحي اسمها، وعادة ما ينطوي على نموذج RHI يد، كما تم إنشاء نماذج مماثلة للهيئات ومع ذلك كله 1-3. يمكن التجارب باستخدام هذا النموذج استكشاف الظروف التي تعدل تمثيل الجسم. التجارب السابقة أثبتت على سبيل المثال أن كلا من مشاهدة شكل الجسم فضلا عن التزامن منلمسة معينة هي العظة مهم لتمثيل المرء جسده 4،5. وهكذا، فإن RHI باعتبارها النموذج التجريبي يمكن استخدامها لتسليط الضوء على كيفية بنيات الدماغ والتحديثات تمثيلات مختلفة لجسم المرء 4-7. تمثيل الجسم مثل دعم العديد من العمليات الحيوية عند التفاعل مع البيئة الخارجية. وعلاوة على ذلك، ترتبط التغييرات تمثيل الجسم إلى اضطرابات سريرية عديدة على سبيل المثال الألم المزمن، واضطرابات الأكل و8-10 الفصام.
للتحقيق في الآليات الكامنة وراء بناء تمثيلات هيئة مميزة الباحثون قد استخدمت العديد من التدابير التي هي التضمين في المطاط ناحية نموذج الوهم. عادة، نسأل الباحثون المشاركين إلى بيانات معدل مثل "شعرت كما لو أن يد المطاط وكانت يدي." على مقياس من -3 إلى 3 7،11. آخر مقياس أكثر غير المباشرة التي كثيرا ما استخدمت ينطوي على مطالبة المشاركين للإشارة إلى positiعلى من بأيديهم قبل وبعد الوهم وكان المستحث 12. وعادة ما ينظر ناحية موقف ليكون أقرب إلى اليد المطاط بعد يسببها RHI ("الانجراف المخصوص").
استخدمت الباحثون أيضا التدابير الفسيولوجية للمؤشر تأثير التلاعب التجريبية في RHI، على سبيل المثال الجلد الاستجابات تصرف عندما ينظر إلى تهديد مفاجئ (على سبيل المثال بسكين تقترب) في اليد المطاط 13،14. كما تم متعلقة RHI لتغيرات درجة الحرارة الجلد الصغيرة التي يمكن قياسها 15. في الاستفادة من هذه التدابير الفسيولوجية هو أنها تحدث تلقائيا، وبالتالي فهي أقل عرضة للتحيز التجريبية المحتملة. وتشمل العيوب المحتملة لهذه التقنيات التكيف من الاستجابة الفسيولوجية في جميع أنحاء التلاعب التجريبية. وعلاوة على ذلك، فإن العمليات الفسيولوجية هذه التدابير الاستفادة من يمكن حررت عموما في مجموعات معينة المريض (على سبيل المثالالألم المزمن، واضطرابات الأكل والفصام، انظر المواد التكميلية في 15).
وكان لدينا هدف محدد للحصول على تدبير السلوكية الهدف من الآثار في الوهم ناحية المطاط، وهو أقل عرضة لاحتمال المراقب أو التحيزات مجرب. لهذا الغرض، ونحن الجمع بين RHI بمهمة التطابق crossmodal. هذه المهمة تنطوي على التمييز الاسراع الموقع القسري اختيار الأهداف في طريقة واحدة في حين، يتم عرض محفزات إضافية في طريقة مختلفة 16،17. وبالتالي هذا الإجراء ينطوي على مهمة بسيطة نسبيا والتي خلافا التدابير الفسيولوجية يمكن أن تدار بشكل متكرر عدة مرات. وعلاوة على ذلك، على عكس "الانجراف المخصوص" هذا التدبير يمكن الحصول على الخط خلال الوهم في حين عرض المشاركين المصطنعة من جهة. والجمع بين النموذج RHI بمهمة التطابق crossmodal يسمح على وجه الخصوص للتحقيق في العمليات المتعددة الحواس التي تعتبر بالغة الأهمية بالنسبة MODUالنتهاكات من تمثيل الجسم كما هو الحال في RHI 4،5،18. ونحن نعتقد ان هذا الاجراء CCE هي مناسبة لدراسة التغييرات في تمثيل الجسم في مجموعات المرضى. نحن نعتقد أن هذا هو الحال بالنسبة لدراسة الاضطرابات التي تشمل مجموعة والمعرفية، وحفز الهمم أو التغيرات الفسيولوجية التي قد تؤثر عموما تدابير أكثر ذاتية والفسيولوجية للRHI خاصة.
في المتغير نستخدم لRHI، وترد الأهداف عن طريق اللمس (الاهتزازات قصيرة) لأصابع مختلفة (على سبيل المثال مؤشر والاصبع الوسطى) من يد واحدة. يطلب من المشاركين ببساطة للإشارة إلى أي إصبع تلقى التحفيز عن طريق اللمس عن طريق الضغط على واحد من اثنين من الأزرار مع اليد الحرة. وdistractors هي المحفزات البصرية (الخفقان وجيزة من الأضواء الصغيرة) التي تقام فوق أصابع اليد المطاط عرضها. تحدث هذه المثيرات البصرية وثيق في الوقت المناسب لالمنبهات اللمسية. الأهم من ذلك، يبدو أن المثيرات البصرية على نفس الإصبع – المنسجمة مكانيا – نصف من اله الوقت وتحدث في الإصبع الأخرى – تتعارض مكانيا – النصف الآخر. المحفزات البصرية المنسجمة مكانيا تحسين توطين الهدف عن طريق اللمس، في حين أن المثيرات البصرية تتعارض مكانيا يمكن أن يبطئ هذه العملية باستمرار. الفرق الشامل في الأداء بين التجارب تتعارض والمنسجمة، والمعروفة باسم تأثير التطابق crossmodal (CCE)، يعكس تأثير المعلومات البصرية على التمييز المواقع المستهدفة عن طريق اللمس، وبالتالي الفهارس التفاعلات المتعددة الحواس.
عرض نموذج اليد 19-21 وكذلك التزامن من لمسة إعطاء 22 في RHI يحدد حجم CCE. وبعبارة أخرى، فإن مؤشرات حجم CCE مدى المثيرات البصرية بالقرب من ناحية المطاط تؤثر في استجابة لمسات على يد واحد نفسه. عندما تواجه المشاركين من ناحية المطاط لتكون يد واحدة بك ثم يتم زيادة CCE لالمثيرات البصرية عن طريق اللمس. ويعتقد أن RHI يؤدي إلى تغييرات في متعدد الحواس Pو rocessing والتي من المرجح يزيد من التفاعلات بين المنبهات اللمسية والبصرية 5،18.
وقد استخدمنا سابقا مزيج من RHI وcrossmodal مهمة للتحقيق التوافق بين الآثار التجريبي في RHI 22. وقد أظهرت آخرون أن حجم CCE يمكن استخدامه كمقياس في أوهام الجسم كله والتي تنطوي على جوانب أكثر عالمية من تمثيل الجسم 23. في هذه الدراسة تمييز المشاركين في الموقع من المحفزات اهتزاز عن طريق اللمس على ظهورهم. في نفس الوقت اعتبر المشاركون أجسادهم من موقف كما لو كان واقفا 2 م خلف هيئة خاصة بهم عن طريق كاميرا ورئيس شنت العرض. يمكن للمشاركين أيضا رؤية أضواء تومض التي كانت إما في نفس الموقع مثل الأهداف عن طريق اللمس (المحاكمات المنسجمة) أو في موقع آخر (المحاكمات تتعارض). وبالإضافة إلى مهمة التطابق crossmodal، كما داعب الكتاب ظهر من المشاركين. هذا التمسيد كان إما في SYNchrony مع السكتات الدماغية عرضها أو في اتواقت. هذا التلاعب تسبب في المتوسط فرقا في تجربة ملكية الجسم ويؤثر أيضا على حجم CCE. وهكذا، فإن حجم CCE يمكن استخدامها كإجراء الهدف للتغييرات سواء في RHI وكذلك في 'الوهم الجسم كله'. مزيج من هذه النماذج بمهمة التطابق crossmodal تسمح، على وجه الخصوص، تحقق من العمليات المتعددة الحواس التي هي حيوية لحدوث هذه الأوهام. وسوف نقدم الآن وصفا مفصلا خطوة بخطوة لكيفية تنفيذ مهمة التطابق crossmodal في نموذج RHI.
Protocol
Representative Results
Discussion
أثبتنا كيف مقياسا موضوعيا للآثار في RHI نموذج استخداما ويمكن الحصول على النموذج من خلال الجمع بين هذا مع راسخة crossmodal مهمة التطابق. يتم زيادة حجم تأثير التطابق crossmodal بشكل ملحوظ عندما يتم يسببها RHI.
التحفيز على النحو الوارد في المطاط ناحية نموذج الوهم ينظم جوانب عديدة من الخبرات ذات الصلة الجسم مثل هيئة الملكية وهيئة الموقع. وقد وفرت البحوث أدلة على أن العديد من العمليات المتصلة الإدراك، التوازن والعمل هي التضمين في RHI 14،15،22،26،27. الأهم من ذلك، مزيج من نموذج RHI بمهمة التطابق crossmodal يسمح على وجه الخصوص للتحقيق في العمليات المتعددة الحواس التي هي حاسمة بالنسبة لجميع هذه الجوانب.
وقد تبين كلا من عرض اليد والتزامن من التمسيد في RHI، وكذلك في الوهم الجسم كله، إلى alحتى تعدل حجم CCE 20،22،23. يوفر مهمة التطابق crossmodal مقياسا على الخط بسيطة نسبيا والتي يمكن أن تتكرر مرات عديدة وليس عرضة للمراقب والتحيز التجريبية.
العيوب المحتملة من استخدام هذه المهمة هي أنه يمكن أن يكون أكثر استهلاكا للوقت ويمكن أن يكون من الناحية الفنية أكثر تطورا بالمقارنة مع غيرها من التدابير. يمكن علاوة على ذلك، وقياس الآثار المترتبة على RHI نفسها تعدل الوهم. التحدي المهم للمهمة التطابق crossmodal هو أنه ينطوي على المثيرات البصرية المتعددة الحواس واللمس، والتي يمكن بشكل مستقل من فرشاة التمسيد تعدل هيئة التمثيل changes.The crossmodal مهمة التطابق وبالتالي نفسها قد تتداخل مع تأثير فرشاة التمسيد في RHI. وجدنا أن التمسيد قبل كل محاكمة التطابق crossmodal هو أكثر فعالية من مجرد التمسيد في بداية مجموعة كاملة من التجارب 22. وعلاوة على ذلك، Aspell وآخرون (2009) founد أن تقديم المحفزات البصرية واللمسية للقيام بهذه المهمة التطابق crossmodal أبعد عن بعضهما البعض (على سبيل المثال مع تأخير صغيرة من 150-250 ميللي ثانية) يزيد من آثار التمسيد قبل. مثل تأخير صغير لا يزال يسمح للتفاعل متعدد الحواس 28، ولكن يقلل من تدخل من المحفزات visuo اللمس على التلاعب RHI. وعلاوة على ذلك، وجدنا أن أثر التمسيد التزامن يتم تخفيض عند استخدام المهمة التطابق crossmodal بينما في الوقت نفسه وضع اليد المطاط قريبة نسبيا من ناحية الحقيقي 22. على الأرجح هذا يرجع جزئيا إلى فاصل زمني التحفيز طويلة نسبيا (تصل إلى 15 دقيقة)، ولأن ربما جزئيا حالة غير متزامن يشمل أيضا crossmodal التحفيز visuotactile مما يجعل هذا الشرط "أكثر متزامن" أو "أقل غير متزامن" من وعادة ما سيكون. ولذلك، فإننا نوصي باستخدام مسافة أكبر بين اليدين عند تنفيذ هذا الأسلوب. جميع في كل شيء، والمحفزات المتعددة الحواس في crossmodal congruمهمة ency يمكن أن تعدل نفسها تمثيل الجسم عن طريق تغيير كمية من العام التحفيز متعدد الحواس متزامن أو غير متزامن. عند مقارنة متزامن مع التحفيز غير المتزامن في نماذج الوهم، بالتالي فمن المهم التأكد من أن الفرشاة يؤدي إلى التمسيد نسبيا أكثر عموما التحفيز البصري عن طريق اللمس متزامن أو غير متزامن. ويمكن تحقيق هذا عن طريق فرشاة محاكمة تلو محاكمة التمسيد واستخدام مهلة قصيرة بين المحفزات مهمة التطابق crossmodal visuotactile.
أظهرت دراستنا السابقة تأثير التلاعب RHI على CCE 22. ومع ذلك، والجوانب الأخرى التي خضعت للدراسة لتدابير RHI أخرى لا تزال بحاجة إلى التحقيق. على سبيل المثال، سيكون من المثير للاهتمام أن دراسة إذا كانت ترتبط درجة من RHI على سبيل المثال من تجربة ملكية إلى CCE حجم وإذا تغير حجم CCE مع مرور الوقت. وعلاوة على ذلك، سيكون من المثير للاهتمام أن التحقيق إذا كانت الآثار CCE خلال RHI هي المقارنقادرة على النتائج لوحظ مع نفس المهمة من ناحية الحقيقي.
لتلخيص، أثبتنا أن المهمة التطابق crossmodal يمكن استخدامها للحصول على تدبير السلوكية الهدف في الوهم ناحية المطاط. هذه المهمة السلوكية هي بسيطة نسبيا، ونعتقد انها مناسبة لدراسة التغييرات في تمثيل الجسم والكامنة وراء المعالجة المتعددة الحواس في كل من عامة السكان وكذلك مجموعات المرضى. ومع ذلك، فمن المهم أن نلاحظ أن هذا التدبير قد لا تكون ذات صلة سببية الخبرات الذاتية في المطاط يد وهم 29. فمن المرجح أن تدابير موضوعية وذاتية تعتمد على آليات متعددة الحواس المشتركة أو ما شابه ذلك ولكن ربما أيضا على آليات منفصلة. اعتمادا على سؤال البحث، قد يكون من المستحسن للحصول على تدبير السلوكية موضوعية وأيضا مقياسا أكثر ذاتية باستخدام مقاييس ومعايير التقييم.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويتم تمويل MAW من قبل الملكة إليزابيث الثانية زمالة (DP 0984919) من مجلس البحوث الأسترالي.
Materials
| 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 |
References
- Ehrsson, H. H. The experimental induction of out-of-body experiences. Science (New York, N.Y.). 317, 1048 (2007).
- Lenggenhager, B., Tadi, T., Metzinger, T., Blanke, O. Video ergo sum: manipulating bodily self-consciousness. Science (New York, N.Y.). 317, 1096-1099 (2007).
- Petkova, V. I., Ehrsson, H. H. If I were you: perceptual illusion of body swapping. PloS one. 3, e3832 (2008).
- Tsakiris, M. My body in the brain: a neurocognitive model of body-ownership. Neuropsychologia. 48, 703-712 (2010).
- Ehrsson, H. H., Stein, B. E. . The New Handbook of Multisensory Processing. , (2012).
- Blanke, O. Multisensory brain mechanisms of bodily self-consciousness. Nature Reviews Neuroscience. , (2012).
- Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands ‘feel’ touch that eyes see. Nature. 391, 756 (1998).
- Eshkevari, E., Rieger, E., Longo, M. R., Haggard, P., Treasure, J. Increased plasticity of the bodily self in eating disorders. Psychol. Med. , 1-10 (2011).
- Moseley, G. L., Gallace, A., Spence, C. Bodily illusions in health and disease: physiological and clinical perspectives and the concept of a cortical ‘body matrix’. Neuroscience and Biobehavioral reviews. 36, 34-46 (2012).
- Thakkar, K. N., Nichols, H. S., McIntosh, L. G., Park, S. Disturbances in body ownership in schizophrenia: evidence from the rubber hand illusion and case study of a spontaneous out-of-body experience. PloS one. 6, e27089 (2011).
- Longo, M. R., Schuur, F., Kammers, M. P., Tsakiris, M., Haggard, P. What is embodiment? A psychometric approach. Cognition. 107, 978-998 (2008).
- Tsakiris, M., Haggard, P. The rubber hand illusion revisited: Visuotactile integration and self-attribution. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 31, 80-91 (2005).
- Armel, K. C., Ramachandran, V. S. Projecting sensations to external objects: evidence from skin conductance response. Proceedings of the Royal Society of London Series B: Biological Sciences. 270, 1499-1506 (2003).
- Ehrsson, H. H., Wiech, K., Weiskopf, N., Dolan, R. J., Passingham, R. E. Threatening a rubber hand that you feel is yours elicits a cortical anxiety response. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104, 9828-9833 (2007).
- Moseley, G. L., et al. Psychologically induced cooling of a specific body part caused by the illusory ownership of an artificial counterpart. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105, 13169-13173 (2008).
- Spence, C., Pavani, F., Maravita, A., Holmes, N. Multisensory contributions to the 3-D representation of visuotactile peripersonal space in humans: evidence from the crossmodal congruency task. Journal of Physiology (Paris). 98, 171-189 (2004).
- Spence, C., Pavani, F., Maravita, A., Lin, M. C., Otaduy, M. A. . Haptic rendering: Foundations, algorithms, and applications. , 21-52 (2008).
- Makin, T. R., Holmes, N. P., Ehrsson, H. H. On the other hand: Dummy hands and peripersonal space. Behavioural Brain Research. 191, 1-10 (2008).
- Austen, E. L., Soto-Faraco, S., Enns, J. T., Kingstone, A. Mislocalizations of touch to a fake hand. Cognitive, Affective & Behavioral Neuroscience. 4, 170-181 (2004).
- Pavani, F., Spence, C., Driver, J. Visual capture of touch: out-of-the-body experiences with rubber gloves. Psychological Science. 11, 353-359 (2000).
- Walton, M., Spence, C. Cross-modal congruency and visual capture in a visual elevation-discrimination task. Experimental Brain Research. 154, 113-120 (2004).
- Zopf, R., Savage, G., Williams, M. A. Crossmodal congruency measures of lateral distance effects on the rubber hand illusion. Neuropsychologia. 48, 713-725 (2010).
- Aspell, J. E., Lenggenhager, B., Blanke, O. Keeping in touch with one’s self: multisensory mechanisms of self-consciousness. PloS. 4, e6488 (2009).
- Gallace, A., Soto-Faraco, S., Dalton, P., Kreukniet, B., Spence, C. Response requirements modulate tactile spatial congruency effects. Experimental Brain Research. Experimentelle Hirnforschung. 191, 171-186 (2008).
- Kalckert, A., Ehrsson, H. H. Moving a Rubber Hand that Feels Like Your Own: A Dissociation of Ownership and Agency. Frontiers in Human Neuroscience. 6, 40 (2012).
- Zopf, R., Harris, J. A., Williams, M. A. The influence of body-ownership cues on tactile sensitivity. Cognitive Neuroscience. 2, 147-154 (2011).
- Zopf, R., Truong, S., Finkbeiner, M., Friedman, J., Williams, M. A. Viewing and feeling touch modulates hand position for reaching. Neuropsychologia. 49, 1287-1293 (2011).
- Shore, D. I., Barnes, M. E., Spence, C. Temporal aspects of the visuotactile congruency effect. Neuroscience Letters. 392, 96-100 (2006).
- Rohde, M., Di Luca, M., Ernst, M. O. The Rubber Hand Illusion: feeling of ownership and proprioceptive drift do not go hand in hand. PloS one. 6, e21659 (2011).
