Mens tidligere forskning i kropslig selvbevidsthed antages, at selv- og andre oprindelse bevægelser var perceptuelt skelnes, denne protokol giver dem mulighed for at være tvetydige på en virtuel hånd med utilsigtede små bevægelser. Dette gør det muligt for os at observere ens erfaringer dannet af SoO og andre producerede SoA, snarere end fraværet af SoA.
Følelsen af, at en kropsdel er ens egen krop (følelse af ejerskab; SoO) og den følelse baseret på årsagssammenhængen mellem ens vilje og handling (følelse af handlefrihed; SoA) er blevet anerkendt som grundlag for vores kropslige selvbevidsthed. Tidligere blev den illusoriske SoO over en falsk kropsdel (f.eks. gummihånd) introduceret som gummihånd illusion (RHI). Desuden blev det fastslået, at man også kunne fremkalde en soa over et objekt med bevægelser knyttet til den ene forudgående hensigt. På den anden side indebærer postdiktiviteten af vores spontanitet, at det i det væsentlige er uadskilleligt, om handlinger stammer fra sig selv eller andre. Med andre ord opnås vores SoA eller daglige oplevelser i f.eks. uadskillelige scenarier. Tidligere forskning har imidlertid fastholdt den forudsætning, at selv- og andre oprindelsesbevægelser er mærkbart skelnelige. Her implementerer vi en protokol for at gøre disse aspekter tvetydige for deltagerne og for at vurdere, om de kan føle SoO og / eller SoA og hvordan. Til dette formål anvender vi et eksperiment ved hjælp af virtual reality, hvor deltagerne observerer virtuelle fingre, der bevæger sig meget langsomt (eller hurtigt eller ikke bevæger sig), mens deres egne fingre ikke bevæger sig. Til vurdering af den illusoriske SoO vedtages målinger af hudledningsresponser mod en knivtrussel. Derudover introducerer vi ansigt til ansigt-interviews for at afgøre, om følelserne vedrørende den langsomme bevægelse matcher den konventionelle SoA-definition. Vores repræsentative resultater tyder på, at SoO er fremkaldt over hånden, og forskellige holdninger til at acceptere sin bevægelse som deltagerens egen med bevidsthed om, at de ikke stammer det er rapporteret af flertallet. Som resultaterne viser, er nyheden i denne protokol at opdage, at i en sådan situation, soo samarbejder med en eksternt produceret SoA at etablere sin egen kropslige oplevelse snarere end uafhængighed SoO og SoA.
Hvordan opfatter man sin krop eller de handlinger, man har udført som sin egen? Disse fornemmelser udgør vores kropslige selvbevidsthed og vores egen erfaring. Et sådant spørgsmål, især i form af “minimal selv”, er blevet anset for at omfatte en følelse af ejerskab (SoO), den forstand at føle kroppen som ens egen, og en følelse af agentur (SoA), følelsen af forfatterskab over kropslige bevægelse1. Mange undersøgelser af SoO/SoA er baseret på sammenligningsmodel2, hvor ens handlinger underkastes interne sammenligningsprocesser3,4,5,6. Sammenligningsmodellen beskriver en fremføringssløjfe, der forbinder intentionen med en forudsigelse af ens bevægelse og en feedbacksløjfe, der relaterer sensorisk feedback til forudsigelsen; disse sløjfer er blevet anerkendt som henholdsvis SoA og SoO1,6.
Som et middel til eksperimentel undersøgelse, organ overførsel illusioner er blevet anvendt. En typisk tilgang er gummihånd illusion (RHI), hvor synkron strøg af deltagernes skjulte hænder og falske hænder placeret foran dem fremkalder illusorisk ejerskab af den falske hånd7. Mens den oprindelige RHI kun refererer til SoO, har nylige implementeringer af RHI udstyret med en bevægelig hånd gjort det muligt at vurdere SoA-mekanismen som at give erfaringer med feed-forward loop matching til deltagerne. Selvom SoO og SoA falder sammen i normal adfærd1, kan de være uafhængige af hinanden, og begge kan fremkaldes separat. For eksempel, hvis deltagerne får vist en avatar, føler de kun en svag SoO, men ikke en SoA, eller hvis deltagerne ser deres hånd skjule deres tommelfinger fra en tredje persons perspektiv, føler de kun en SoA, men ikke en SoO8. En SoO fremkaldt af en SoA er også blevet rapporteret9, og forholdet mellem de to, og hvordan begge sammen producerer kropslig bevidsthed er stadig åbne spørgsmål.
Selv om SoA er et bredt begreb, er det almindeligvis betragtes som en følelse af en genereret handling, mens selv-løsrevet fra den ydre verden. I denne forstand antages det for at evaluere SoA eksperimentelt, at deltagerne selv manipulerer den virkelige krop eller den falske krop, for eksempel ved hjælp af et håndbillede projiceret på en skærm10, en falsk hånd placeret på en træstang11, eller en hånd placeret på et dæksel over deltagerens hånd12,13. I disse undersøgelser, da den synlige falske hånd blev synkroniseret med deltagergenereret bevægelse, blev fremkomsten af SoA bekræftet. Når bevægelserne blev genereret eksternt, ikke af en deltager, men af en eksperimentator ved hjælp af en fysisk forbindelse til hånden, blev det desuden bekræftet, at soa’ens fravær kunne forekomme, mens sooen blev bibeholdt. I disse undersøgelser blev et par fravær og tilstedeværelse af agenturet implementeret af et par andre og selvoprindelsesbevægelser for deltageren.
Spørgsmålet er, om SoA’s fravær indebærer, at kropsbevægelser foretages af andre undtagen den ene? Er der en klar adskillelse mellem mig og andre? Men mig selv kunne indebære bevidstløshed, som kunne være andre i mig selv. Med hensyn til bevidstløshed kan man ikke afgøre, om en bevægelse stammer fra ens selv eller andre. Selvom følelsen af autonom kramper er bestemt til at være relevant for bevidstløshed, har de tidligere eksperimentelle opsætninger ikke været opmærksomme på selvets og andres tvetydighed. For at involvere ubevidst bevægelse i et eksperiment skal man implementere et virtuelt træk, der ikke let kan bestemmes som stammer fra deltageren eller andre. En sådan tvetydighed hos deltageren og andre observeres også i diskussionen om “parathedspotentiale”14. Beredskabet potentiale forud for fri vilje og forsætlig bevidsthed kan sammenlignes med andre og mig i en hjerne, henholdsvis15. Med andre ord er selvet og andre i sig selv uadskillelige fra hinanden. Faktisk er det adfærdsmæssigt blevet påpeget, at SoA kunne erhverves på en postdiciv måde16,17. I betragtning af at vores SoA eller kropslige selvbevidsthed kunne erhverves i en sådan selv / anden tvetydighed, mens tidligere forskning på SoO / SoA er blevet udført efter at have gjort dem mærkbart skelnes, er det nødvendigt at undersøge, hvilken slags subjektiv erfaring opstår, når begge parter er tvetydige.
Her introducerer vi en protokol, der gør det muligt for os at evaluere SoO / SoA-effekter på en virtuel hånd med små bevægelser, så det er uklart, om bevægelsen er selv- eller anden oprindelse. Specifikt ved hjælp af virtual reality (VR) blev vores deltagere lavet til at se en virtuel hånd fra den første persons perspektiv gennem en hovedmonteret skærm (HMD) uden at fortælle, hvem hånden tilhører. Deres hånd fik en taktil stimulus (strøg med en pensel) i sync med penselbevægelsen på hånden vist i HMD, og derefter, efter et minut, begynder fingrene i videoen pludselig at bevæge sig langsomt. Til sammenligning gennemførte vi seks forsøg for hver deltager efter tre betingelser (i to eksemplarer): ingen håndbevægelse, langsom bevægelse (tvetydighed mellem selv- og anden oprindelse) og hurtig bevægelse (tydeligvis ikke selv- men anden oprindelse). For at evaluere SoO blev der vedtaget målinger af hudledningsrespons (SCR). Ændringen i SCR under en præsentation af en trussel blev brugt som en indikator for kropslige selv18,19,20, da det giver en online og objektiv vurdering. I denne undersøgelse definerede vi SCR som følge af en knivtrussel efter håndbevægelse som intensiteten af SoO18,19. Desuden blev subjektive rapporter indsamlet ved hjælp af personlige interviews efter alle RHI-procedurer til evaluering af SoA. Her kunne man formode, at en sådan tvetydig bevægelse mellem selv- og anden oprindelse ville få den kropslige bevægelse, der stammer fra en anden, til at blive opfattet som deltagerens egen. En sådan omskrivning af årsagssammenhængen i SoA kan ikke opfanges ved hjælp af den forud fastlagte metode til blot at vurdere sammenhængen mellem ens hensigt og ens handling. Derfor, mens deltagerne i konventionelle RHI-undersøgelser var forpligtet til at score givne udsagn, der beskrev fornemmelsen13, giver denne protokol deltagerne mulighed for at beskrive deres fornemmelser med deres egne ord. Når de subjektive rapporter er indsamlet på en sådan måde, forberedes trinene til klassificering og evaluering af dem. Disse serier gør det muligt for os ikke kun at afgøre, om SoA var til stede eller fraværende, men også at observere, hvordan deres fornemmelser, der blev accepteret som deres egen erfaring, adskilte sig fra den stereotype SoA.
Formålet med denne protokol er at fremhæve den iboende uadskillelighed af, om handlingens oprindelse er deltagerens selv eller en anden. Det kunne antages, at en sådan uadskillelighed får deltagerne til at acceptere bevægelsen af fremmed oprindelse som deres egne erfaringer. Her foreslog vi en metode til at indsamle fornemmelser i en sådan situation med henvisning til den konventionelle diskussion af SoO / SoA. Som et middel til at opnå dette opnås trin 1.13 (forberedelse af videoen) og trin 2.2.8 (viser det under plausible omstændigheder) ved passende at flytte adfærden af den observerede kropsdel fra den faktiske. Nogle andre skridt støtter dette mål ud fra følgende to punkter. Det første punkt er at gøre det virtuelle billede tættere på virkeligheden. Således er verden i videoen visuelt tilpasset den virkelige verden med hensyn til håndfunktionerne (trin 1.4, 1.17 og 2.2.3), laboratorielandskaber (trin 1.1) og den modstående eksperimentator (trin 2.2.1). Derudover vil etablering af tværmodal interaktion også være effektiv, da det anses for at være vigtigt, især i hele kroppen-overførsel illusion24,25. Derfor ville det være effektivt at bruge et 360-graders billede (trin 1.2; der matcher den visuelle information og hovedbevægelseskontrol) og nøjagtigt spore baner (trin 2.2.8; matchning af visuel og taktil fornemmelse). Det andet punkt er at udvide fortolkningen af (virtuel) visuel information. Dette punkt blev også understreget i en anden undersøgelse, der gjorde deltagerne usikre på, om deres opfattelse i HMD var virtuel eller reel26. Mens forfatterne nåede dette mål ved at reducere den virtuelle og reelle visuelle opløsning ligeligt, anvendte vi i denne protokol følgende to metoder i trin 2.2.3 for ikke at give nogen oplysninger om, hvad der ville blive vist, og for at få sig selv til at slappe af. Disse bekymrer sig syntes at arbejde i betragtning af reaktionen på et spørgsmål “Gæt hvilken hånd du kiggede på?”, Som vi bad alle deltagere efter Q3 for at bekræfte gyldigheden af denne protokol (dette er et ekstra spørgsmål, der ikke behøver at blive vist i protokollen). Så, i stedet for at have nogen korrekt svar, at det var en indspillet video, blev det konstateret, at de fleste af dem eksperimenterede med usikkerheder og giver forskellige muligheder.
Derudover anses trin 2.3 for at være vigtigt for vurderingen af sådanne følelser, at den kropslige bevægelse, der stammer fra andre, opfattes som ens egen, og som også kan indeholde modsætninger, når den ses objektivt. Mens deltagerne i den typiske metode ved hjælp af et spørgeskema om SoO / SoA præsenteres de forberedte udtryk om følelserne først, anmodes de i denne protokol om at beskrive deres følelser i deres egne ord. På denne måde kan vi undgå at genfortolke deres erfaringer ved at give udtryk fra eksperimentatoren og indsamle modstridende svar. Faktisk, som vist ovenfor, rapporterede flertallet af vores deltagere, at det observerede træk var kompatibelt med det, der var relevant for dem. Desuden kunne vi indsamle svarene “det var som mit og ikke mit” fra tre deltagere i trin 2.3.4. Derudover er det også bemærkelsesværdigt, at illusorisk sensorisk feedback blev rapporteret i type 3, selvom antallet var lille. De punkter, der ikke var blevet observeret i tidligere RHI undersøgelser kan give os ny indsigt.
Med hensyn til mulighederne for at forbedre og fejlfinde denne metode er et almindeligt problem, at det er vigtigt, men vanskeligt at spore penselbanen nøjagtigt. Faktisk forsvinder illusionen, så snart børstens bevægelse er asynkron7,27. Vores forsøgspersoner rapporterede også, at følelsen af ejerskab pludselig forsvandt i det øjeblik, hvor eksperimentatoren undlod at spore ved et uheld. Selvom det er blevet rapporteret, at illusionsintensiteten øges med stigende kompleksitet og tilfældighed af børstebevægelsen, anbefaler vi at tage en simpel bane, der ikke let tager fejl snarere end at tage risikoen. Med hensyn til SCR-måling kan man desuden være bekymret for, at deltagerne kan vænne sig til den gentagne knivtrussel. I nogle tidligere undersøgelser19,22, blev eksperimentet imidlertid udført mange flere gange (for eksempel tredive gange19). Denne protokol foreslår to forsøg for hver betingelse, i alt seks gange pr deltager for at reducere deres byrde, som det mindste antal gange, der ville afsløre forskellen mellem de tre betingelser. Desuden er det muligt at overveje at øge antallet af forsøg med henblik på en mere statistisk pålidelig dataindsamling og at undersøge effekten af gentagelse af forsøget. Et andet punkt, vores materialer tabellen viser det sæt af udstyr, som vi brugte til at opnå vores repræsentative resultater. Men især da de hovedmonterede displayproducenter ofte opdateres til nye produkter, afbrydes katalognummeret (Oculus DK2) i tabellen nu. I øjeblikket kan det samme eksperiment udføres ved hjælp af den nyeste model (Oculus Rift S eller Quest 2; i dette tilfælde er den tilsvarende skærm en pc med Windows OS i stedet for Mac OS), og vi anbefaler at udføre med det produkt, der er tilgængeligt på det tidspunkt.
En betydelig begrænsning af denne protokol er, at vurderingen af SoA afhænger af den retrospektive metode. Grunden til, at face-to-face interview er sat som det sidste skridt i den eksperimentelle procedure del og ikke kun efter målet forsøg (sporet i den “langsomme” tilstand), såsom generelle metoder13, er at forhindre deltagerne i at fokusere deres opmærksomhed på spørgsmålet i de efterfølgende forsøg. I betragtning af at denne risiko havde en større indvirkning på hele eksperimentet, satte vi den aktuelle rækkefølge. På den anden side opstår denne sag, hvor der indsættes andre forsøg mellem målforsøget og interviewet, risikoen for, at den erhvervede følelse blandes eller glemmes. Her blev dette problem afbødet ved at bruge spørgsmål 1 og 2. Desuden er brugen af generelle spørgeskemaer stadig retrospektiv. Derfor kan udvikling af en målemetode, der kan udføres parallelt med eksperimentet ved hjælp af fysiologiske indekser som SCR, siges som et almindeligt problem. Desuden kan det være muligt at observere nogle forskelle, når man sammenligner tendenserne i de subjektive rapporter med langsomme og hurtige forhold. Mens gentagne spørgsmål har en risiko for at påvirke deltagernes retrospektive subjektive rapporter, er en mulig tilgang en sammenligning mellem grupper, at spørge om kun én betingelse for hver.
Sammenfattende har denne protokol implementeret en situation, hvor SoO eksisterer side om side med SoA, der er inkonsekvent på den ene kropsdel, hvilket skaber en god balance mellem forskellen og sammenhængen mellem den viste tilstand og den faktiske tilstand. Denne gang, af forenklingshensyn, er deltagernes virkelige hånd lavet til at være stabil, og den viste hånd er lavet til at bevæge sig lidt, men det modsatte tilfælde gælder også. I så fald er det vigtigt for hver deltager at flytte fingrene med en ensartet hastighed og afstand; Derfor er det nødvendigt at bekræfte og praktisere denne proces i god tid instruktioner. Desuden kan man forestille sig en bred vifte af applikationer, såsom tilfældet med en ændring i formen og / eller antallet af viste fingre eller sagen med intervention og / eller interaktion med andres åbenlyse hænder.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af Waseda University.
display | Apple Inc. | MacBookAir | for mirroring the screen which is shown to the participants in the HMD |
head mounted display | Oculus VR Inc. | Oculus DK2 | for dispaying the 360° videos |
metronome apptication | ihara-product | Smart Metronome | for generate reference tones |
SCR data acquisition device | Biopac Systems inc. | Biopac System MP150 | for SCR data mesurement |
SCR data processing software | Biopac Systems inc. | AcqKnowledge 4.1 | for SCR data processing |
smart phone | Apple Inc. | iPhone SE | for playing reference tones |
statistical analyzing software | The R Foundation | R 3.4.2. | for statistical analyzing |
360° camera | RICOH Company Ltd. | RICOH THETA S | for preparing the videos |