Qui, descriviamo virtuale a mano e paradigmi illusione virtuale faccia che possono essere utilizzati per lo studio del corpo legati percezione di sé / -Rappresentazione. Sono già stati utilizzati in vari studi per dimostrare che, in particolari condizioni, una mano virtuale o faccia possono essere incorporati in uno di rappresentazione del corpo, suggerendo che le rappresentazioni del corpo sono piuttosto flessibili.
Gli studi che indagano come la gente se stessi e il proprio corpo rappresentano spesso usano varianti di "illusioni di proprietà", come la tradizionale illusione di gomma a mano o l'illusione enfacement più recente scoperta. Tuttavia, questi esempi richiedono apparati sperimentali piuttosto artificiali, in cui l'attuatore artificiale deve essere accarezzato in sincronia con la mano reale dei partecipanti o faccia una situazione in cui i partecipanti non hanno alcun controllo sulla accarezzare o movimenti del loro effettrici reale o artificiale . Qui, descriviamo una tecnica per stabilire le illusioni di proprietà in una configurazione che è più realistico, più intuitiva, e presumibilmente più elevata validità ecologica. Esso permette di creare l'illusione virtuale mano avendo partecipanti controllano i movimenti di una mano virtuale presentate su uno schermo o nello spazio virtuale di fronte a loro. Se la mano virtuale si muove in sincronia con la propria mano reale dei partecipanti, tendono a percepire tegli mano virtuale come parte del proprio corpo. La tecnica crea anche l'illusione virtuale faccia avendo partecipanti controllano i movimenti di un volto virtuale di fronte a loro, di nuovo con l'effetto che tendono a percepire la faccia come propria se si muove in sincronia con la loro vera faccia. Studiando le circostanze che possono essere creati illusioni di questo tipo, aumentato o ridotto fornisce informazioni importanti su come le persone creano e mantengono rappresentazioni di se stessi.
Secondo la filosofia occidentale, l'io umano si compone di due aspetti: 1 Per uno, noi percepiamo il nostro corpo e le nostre attività nel qui e ora, che crea un fenomenale autorappresentazione (spesso chiamato il sé minima). Per un altro, creiamo rappresentazioni più durature di noi stessi memorizzando informazioni sulla nostra storia personale, l'integrazione di nuove informazioni nel concetto di sé emergente, e ci presentiamo al nostro ambiente sociale di conseguenza, il che equivale alla creazione di un cosiddetto sé narrativo. Il sé minimo o fenomenico è stato sostenuto per emergere da due fonti di informazione. Uno è informazioni top-down sugli aspetti più duraturi del nostro corpo, come ad esempio informazioni sulle effettori che possediamo o la forma del nostro viso. L'altro è informazioni bottom-up fornito dalla percezione di sé nella situazione attuale.
Le indagini di quest'ultimo sono stati StronGly ispirato da uno studio intelligente di Botvinick e Cohen 2. Questi autori presentati ai partecipanti umani con una mano di gomma che giace di fronte a loro, vicino a una delle loro reali mani, che però è stata nascosta. Quando la mano reale e la mano di gomma sono stati accarezzavano in sincronia, in modo da creare in ingresso sincrono intermodale, i partecipanti tendevano a percepire la mano di gomma, come parte del proprio corpo-illusione in gomma a mano. Ulteriori studi hanno rivelato che la proprietà percepita si è spinto così lontano che i partecipanti avrebbero cominciato a sudare e cercando di ritirare la mano reale quando la mano di gomma è stato attaccato da un coltello o altrimenti essere "male" 3.
Mentre Botvinick e Cohen hanno interpretato i loro risultati per dimostrare che si pone percezione di sé dalla trasformazione di informazioni bottom-up, altri autori hanno sostenuto che i risultati in gomma mano illusione dalla interazione tra Synchr intermodaleony di input, una fonte di bottom-up delle informazioni, e le rappresentazioni memorizzate delle proprie mani, una fonte top-down delle informazioni 4. L'idea è che la sincronia di stimolo crea l'impressione che il vero e la mano di gomma sono la stessa cosa, e dato che la mano di gomma si presenta come una mano vera, questa impressione è considerata la realtà.
Successive ricerche da Kalckert e Ehrsson 5 aggiunto un componente visuo-motoria al paradigma mano di gomma, che consente la ricerca sia di proprietà percepita (l'impressione che il effettrici artificiale appartiene al proprio corpo) e agenzia percepito (l'impressione che si è producendo movimenti osservati se stessi). I partecipanti sono stati in grado di spostare il dito indice della mano di gomma su e giù spostando il proprio dito indice, e la sincronia tra i movimenti delle dita reali e mano in gomma, la modalità di movimento (passivo vs. modalità attiva), e il positioning della mano di gomma (incongruo rispetto congruo per quanto riguarda la mano del partecipante) sono stati manipolati. I risultati sono stati presi per fornire il supporto per l'idea che agenzia e la proprietà sono fenomeni cognitivi funzionalmente distinte: mentre la sincronia di movimento abolito sia senso di appartenenza e di agenzia, la modalità di movimento solo colpiti agenzia, e la congruenza della posizione della mano di gomma ha avuto un effetto su solo la proprietà. Gli ultimi due sono stati replicati risultato in uno studio di follow-up in cui la distanza tra reale e gomma mano nel piano verticale varia 6: la proprietà per la mano di gomma diminuito la sua posizione sempre più non corrispondenti mano reale del partecipante. Tuttavia, l'agenzia non è stata influenzata dalla misplacements della mano di gomma in qualsiasi condizione.
Tuttavia, la ricerca recente utilizzando tecniche di realtà virtuale, che forniscono il partecipante con controllo attivo sul effettore artificiale, suggerisce che il ruolo del top-downparte e la distinzione tra proprietà e agenzia potrebbe essere stato sovrastimato 7, 8. Queste tecniche hanno sostituito la mano di gomma da una mano virtuale presentato ai partecipanti su uno schermo di fronte a loro o mediante bicchieri di realtà virtuale 9. I partecipanti comunemente indossare un dataglove che traduce i movimenti della mano reale del partecipante nei movimenti della mano virtuale, in modo sincrono o asincrono (ad esempio, con un ritardo notevole). Simile all'illusione gomma mano, traduzione simultanea aumenta fortemente impressione del partecipante che la mano virtuale diventa parte del suo corpo 10.
Basate su tecniche di realtà virtuale per creare l'illusione di gomma mano ha diversi vantaggi rispetto sia il paradigma tradizionale della gomma a mano e la combinazione del paradigma di gomma a mano con il componen visuo-motoriats 11. Spostamento di una mano e di vedere un effettore si muove in sincronia con esso crea una situazione molto più naturale rispetto di fronte ad una mano di gomma e di essere accarezzato da uno sperimentatore. Inoltre, la manipolazione virtuale fornisce lo sperimentatore con molta più flessibilità e sperimentale molto più controllo sulla relazione percettiva tra il percepire e muovendo una mano reale e la percezione della manifestazione creata dal effettrici artificiale. In particolare, utilizzando tecniche virtuali facilita la manipolazione di fattori che possono influenzare la proprietà e agenzia percepita. Per esempio, la forma della mano virtuale può essere modificato molto più facile e più rapido della forma di una mano di gomma, ed i movimenti della mano virtuale può essere di qualsiasi genere e per esempio coinvolgere movimenti biologicamente impossibili. Tra l'altro, questo facilita esplorare i limiti della illusione, come effettore artificiale non deve apparire come una mano, ma può essere replaccati da qualsiasi tipo di evento statico o dinamico. Di interesse sia pratico che teorico, un attuatore virtuale è senza dubbio molto più coinvolgente e si sente molto più reale di una mano di gomma, che è in grado di ridurre la necessità di richiamare interpretazioni top-down per dare un senso alla situazione attuale.
illusioni titolarità sono, tuttavia, non sono stati limitati alle mani. Tsakiris 12 fu il primo ad usare la tecnica carezze per creare l'impressione di partecipanti che una faccia statico in un quadro presentato di fronte a loro è la loro. Sforza et al. 13 hanno anche trovato prove di questo fenomeno, a cui si riferiscono come enfacement: i partecipanti incorporati tratti del viso di un partner quando la propria e la faccia del loro partner sono stati toccati in sincronia. Il meccanismo neurali alla base l'illusione enfacement è stato recentemente indagato da vari ricercatori; Per un commento completo e interpretation dei risultati vedi Bufalari et al. 14. Abbiamo recentemente trasformato il disegno regolare enfacement illusione in una versione virtuale-realtà (virtuale-faccia illusione), in cui i partecipanti stanno controllando i movimenti di un volto virtuale di fronte a loro, spostando la propria testa 15.
Qui, descriviamo due esperimenti che hanno usato il virtuale a mano illusione 7 e il virtuale faccia illusione 15 paradigmi rispettivamente, per indagare autorappresentazione. L'esperimento virtuale mano comprendeva tre, fattori sperimentali completamente incrociate: (a) la sincronia tra (feltro) real-mano e movimenti (visto) virtuale-effettrici, che era sia vicino allo zero per indurre la proprietà e agenzia o tre secondi come condizione di controllo; (B) l'aspetto del effettore virtuale, che sembrava sia come una mano umana o come un rettangolo (in modo per testare l'effetto di eff reale virtualeettore somiglianza sull'illusione di proprietà); e (c) la possibilità di controllare il comportamento del effettore virtuale, che era o inesistente in una condizione passiva o direttamente in una condizione attiva. L'esperimento virtual-faccia comprendeva due, fattori sperimentali completamente incrociati: (a) la sincronia tra reale e virtuale faccia faccia movimenti, che era sia vicino allo zero per indurre la proprietà e agenzia o tre secondi come una condizione di controllo; e (b) l'espressione del viso del volto virtuale, che era o neutro o mostrando un sorriso, per verificare se l'umore positivo sarebbe sollevare l'umore del partecipante e migliorare la sua performance in un compito creatività stato d'animo sensibile.
In questo articolo abbiamo descritto due protocolli dettagliati per virtuali a mano e virtuale faccia illusione i paradigmi, in cui il nostro studio virtuale faccia fu il primo a replicare la tradizionale carezze indotta faccia proprietà illusione nella realtà virtuale, insieme ai risultati rappresentativi di i due paradigmi.
Gli effetti significativi sincronia indicano che siamo riusciti a indurre la proprietà illusoria per la mano virtuale e il volto virtuale, simile a altri paradigmi illusione tradizionali. Essendo in grado di riprodurre questi effetti mediante tecniche di realtà virtuale presenta notevoli vantaggi 11, 24. tecniche di realtà virtuale stanno liberando lo sperimentatore dalla procedura di carezze piuttosto artificiale e interruptive e apre nuove possibilità di manipolazioni sperimentali. Ad esempio, effettori virtuali morphing ci hanno permesso di manipolare in modo sistematico l'impatto della appearance della mano virtuale e la somiglianza tra il virtuale e reale la mano del partecipante, o l'espressione del viso del volto virtuale. L'impatto di agenzia può anche essere esplorato sistematicamente variando il grado (ad esempio, immediatezza) per cui i partecipanti possono controllare i movimenti del effettore artificiale.
Un'altra strada promettente per la futura ricerca di realtà virtuale sono in prima persona prospettiva (1PP) esperienze di realtà virtuale. Esperienze 1PP possono creare un immenso senso di immersione e la sensazione di presenza, su una scala completamente diversa da una persona prospettiva terzo virtual reality 25, 26, 27, 28. In 1PP esperienze si può veramente sentire come una è l'avatar, che si è letteralmente recante il avatar. Questo apre nuove possibilità per tutti i tipi di manipolazioni come parti distacco di un il corpo di una persona 28, allungamento 29, ridimensionamento parti del corpo 30, o cambiando il colore della pelle di una persona 31, 32.
Mentre le attuali e molti altri risultati dimostrano, che controlla gli eventi virtuali in maniera sincrona aumenta fortemente la percezione di questi eventi appartenenti al proprio corpo. Ad esempio, i nostri risultati dello studio mano suggeriscono che il controllo immediato è uno spunto importante per distinguere tra auto-prodotto e di altri prodotti in eventi (ad esempio, agenzie di personale) e tra auto-correlate e altri legati eventi (ad esempio, la proprietà del corpo) . I risultati presentati qui e altrove, suggeriscono che le informazioni bottom-up gioca un ruolo decisivo nella nascita di fenomenale auto-rappresentazione, anche per le parti del corpo che non sono le identità legate come la propria parte del corpo 4.
jove_content "> La parte più critica dei protocolli descritti è il processo di induzione, che introduce correlazioni tra visive, tattili e motore (per esempio, propriocettiva) di informazione-queste correlazioni consente al sistema cognitivo per ricavare proprietà e agenzia. Poiché queste correlazioni si basano sul temporizzazione relativa dei rispettivi eventi, come il ritardo tra propri movimenti del partecipante ei movimenti del effettore artificiale, è fondamentale per mantenere ritardi di elaborazione (soprattutto per quanto riguarda la definizione di dati dal DataGlove al moto del effettore virtual sullo schermo) al minimo. Con la nostra messa a punto dell'esperimento il ritardo di tempo massimo è di circa 40 ms, che è appena percettibile e non ostacolano la percezione della causalità e agenzia. Shimada, Fukuda, e Hiraki 33 hanno suggerito che la finestra temporale critica per il verificarsi di processi di integrazione multisensoriali che costituiscono la rappresentazione auto-corpo è di 300 ms,il che significa che i ritardi più lunghi sono suscettibili di ridurre la percezione del controllo sugli eventi virtuali.Un altro aspetto importante del protocollo è il controllo sperimentale stretto sopra i movimenti delle mani o il viso del partecipante, a seconda del paradigma. Durante l'induzione, movimenti attivi del rispettivo fattore sono essenziali, come le correlazioni intersensoriale richiesti basano su movimenti esplorativi attivi sul lato del partecipante. E 'quindi importante per incoraggiare i partecipanti a muoversi frequentemente e di impegnarsi in esplorazione attiva. In altre fasi dell'esperimento, movimenti possono compromettere la misurazione comunque. Ad esempio, l'illusione paradigma virtual mano, muovendo la mano sinistra (da cui è stato registrato SCR) è atta a rendere misurazioni del livello SCR rumoroso e inaffidabile.
Una limitazione della tecnica paradigma illusione virtuale mano è che, per ragioni pratiche, i partecipanti comunemente indossare un dataglove e orientamento tracker durante l'intero esperimento (in modo da minimizzare distrazione). Questo non può essere comodo, che a loro volta possono influenzare l'umore e la motivazione del partecipante. Una possibile soluzione a tale problema sarebbe l'uso di attrezzature più chiara o indossabili misura. Un altro limite della nostra tecnica attuale illusione paradigma virtuale-faccia è che l'apparecchiatura registra solo i movimenti della testa, ma non cambiamenti nell'espressione del viso. Permettendo ai partecipanti di controllare le espressioni facciali di un volto virtuale è in grado di contribuire alle illusioni di proprietà, ma ciò richiederebbe hardware e software che fornisce rilevamento affidabile e la categorizzazione di espressioni facciali negli esseri umani-che ancora non abbiamo a disposizione nel nostro laboratorio. L'uso di, per esempio in tempo reale (facciali) utilità di motion capture sarebbe di grande beneficio per superare queste limitazioni e ci permetterebbe di aumentare il senso di agenzia e la proprietà di avatar a livelli significativamente più elevati.
Come suggerito dalI risultati di questo studio 8, persone considerano varie fonti di informazione e aggiornare la loro rappresentazione del corpo continuamente. Essi sembrano utilizzare informazioni bottom-up e informazioni top-down in un modo di compensazione, nel senso che una fonte di informazioni gioca un ruolo più forte in assenza dell'altro, simile a quello che è stato assunto per il senso di azione 34. Questo fornisce viali interessanti per la ricerca futura, come ad esempio suggerisce che la proprietà può essere percepita anche per effettori artificiali in posizioni scomode, ha fornito un sufficiente grado di somiglianza superficiale, o viceversa (cioè, se l'effettore artificiale allinea perfettamente con il reale effettore ma si differenzia da esso in termini di caratteristiche di superficie). I risultati disponibili indicano anche che i confini tra sé e gli altri sono piuttosto plastica, in modo che si tratti di un'altra persona o l'agente può essere percepito come una caratteristica di se stessi, a condizione che un certo grado di synchrony tra comportamento di uno e quello dell'altro 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. |