ここでは、仮想手と体関連の自己認識/ -representationを研究するために使用することができる仮想面錯覚パラダイムを記述しています。彼らは既に仮想の手や顔、身体表現はかなり柔軟であることを示唆し、自分の身体表現に組み込むことができ、特定の条件の下で、それを実証するために様々な研究で使用されてきました。
人々は自分自身と自分の体を表す方法を調査した研究は、多くの場合、このような従来のゴム手の錯覚以上最近発見enfacementの錯覚として「所有権の幻想」、の変異体を使用しています。しかし、これらの例は、参加者がなでるに対する制御または彼らの本当のまたは人工エフェクターの動きを持っていないような人工的なエフェクターは、参加者の実際の手や顔の状況に同期してストロークする必要があるではなく、人工的な実験装置を必要とし、 。ここで、我々はより多くの、より直感的、現実的な、そしておそらくより高い生態学的妥当性のある設定に所有権幻想を確立するための技術について説明します。これは、参加者が画面上またはそれらの前の仮想空間に提示する仮想の手の動きを制御させることによって、仮想の手の錯覚を作成することができます。仮想手が参加者自身の本当の手に同期して移動すると、彼らはトンを知覚する傾向があります自分の体の一部として、彼の仮想の手。技術はまた、参加者が、彼らはそれが彼らの本当の顔に同期して移動した場合、自分のように顔を知覚する傾向が影響して、再び、彼らの前に仮想の顔の動きを制御させることによって、仮想面錯覚を作成します。この種の幻想は、作成した増加、または減少させることができる状況を研究することは、人々が作成し、自分自身の表現を維持する方法に関する重要な情報を提供します。
西洋哲学によると、人間の自己二つの側面1で構成されています、私たちが今ここで、驚異的な自己表現を作成している私たち自身の体と私たちの活動を知覚一つは(多くの場合、 最小限の自己と呼ばれます)。別のために、我々は新興の自己概念に新たな情報を統合し、私たちの個人履歴に関する情報を格納することによって自分自身のより永続的な表現を作成し、いわゆる物語の自己の創造に達するに応じて私たちの社会環境、に自分自身を提示します。最小限または驚異的な自己は、2つの情報源から出現するように主張されてきました。一つは、私たちが所有するエフェクターや私たちの顔の形状に関する情報として、私たちの体のより長く持続側面に関するトップダウンの情報です。他には、現在の状況で自己認識が提供するボトムアップの情報です。
後者の研究はSTRONましたGlyをBotvinickとコーエン2の巧妙な研究に触発されました。これらの著者は、しかし、視界から隠されていた彼らの本当の手の1に近い彼らの前に横たわっているゴム手、と人間の参加を発表しました。実際の手とゴム手がそのようにインターモーダル同期入力を作成するには、同期して撫でたとき、参加者は自分自身の体ゴムの手の錯覚の一部としてゴム手を知覚する傾向がありました。さらなる研究は、知覚所有権があっても、これまでの参加者が発汗やゴム手がナイフで攻撃されたか、そうでなければ3」を傷つける」されたときに彼らの本当の手を撤回しようとし始めるだろうといったことを明らかにしました。
Botvinickとコーエンは、その自己認識はボトムアップ情報の処理から生じる実証するためにその結果を解釈しているが、他の著者は、インターモーダルsynchr間の相互作用からそのゴムの手の錯覚をもたらす主張してきました入力のONY、情報のボトムアップソース、そして自分の手の記憶表現、情報4のトップダウンのソース。アイデアは、刺激同期が本物とゴム手は1と同じものであるという印象を作成し、ゴム手は本物の手のように見えることを考えると、この印象が現実と見なされていることです。
KalckertとEhrsson 5によるその後の研究では、両方の知覚所有権(人工エフェクターは、自分の体に属していることを印象)の調査と知覚される代理店を可能にするゴム手のパラダイム、(1であることが印象にvisuo-モータ部品を追加しました観測された動き自分)を製造します。参加者は自分の人差し指を動かすことにより、上下のゴム手の人差し指を移動することができましたし、実際のゴム手の指の動きとの間の同期、(アクティブモード対パッシブ)運動のモード、およびpositioninゴム手のグラム(参加者の手に関する合同対ちぐはぐ)が操作しました。運動の同期は、運動のみ影響を受けた機関のモードを所有し、代理店の両方の意味を廃止し、ゴムの手の位置の一致は上の効果を有していた:調査結果は、政府機関と所有権が機能的に異なる認知現象であるという概念をサポートするために取られました所有権のみ。後者の2つの結果は、垂直面での実とゴム手との距離が6を変化させたフォローアップ研究にレプリケートされていました。その位置はますます参加者の実際の手を不整合などのゴム手のための所有権が減少しました。しかし、代理店はいずれかの条件でゴム手のmisplacementsによって影響を受けませんでした。
しかし、人工的なエフェクターを超えるアクティブ制御と参加者を提供するバーチャルリアリティ技術を用いた最近の研究では、トップダウンの役割を示唆しています一部と所有および政府機関との区別は7、8を過大評価されていてもよいです。これらの技術は、彼らの前に画面上または仮想現実メガネ9によって参加者に提示する仮想手でゴム手に取って代わりました。参加者は、一般的に同期または非同期のいずれか( 例えば 、顕著な遅延で)、仮想の手の動きに参加者の実際の手の動きを変換datagloveを着用してください。ゴム手の錯覚と同様に、同期翻訳が強く、仮想手が彼または彼女自身の体10の一部になることを参加者の印象を向上させます。
ゴムの手の錯覚を作成するために、バーチャルリアリティ技術を採用することにより、従来のゴム手のパラダイムとvisuoモータcomponenとゴムの手のパラダイムの組み合わせの両方に対していくつかの利点がありますTS 11。手を動かすと、それはゴム手が直面しているよりもはるかに自然な状況を作成し、実験者が撫でた状態で同期して移動するエフェクターを見て。また、仮想操作ははるかに実験的な柔軟性と知覚と移動1の本当の手を人工エフェクターによって作成されたイベントの1の認識との間の知覚の関係をもっと自由に制御して実験を提供します。具体的には、仮想技術を使用して、知覚所有権および政府機関に影響を与える可能性がある要因の操作を容易にします。例えば、仮想の手の形状が非常に容易とゴム手の形状よりも速く変更することができ、仮想の手の動きは、任意の種類のものと、例えば生物学的に不可能な動きを含むことができます。とりわけ、これは人工的なエフェクターが手のように見える必要はなく、REPLACされるように、錯覚の限界を模索容易静的または動的なイベントの任意の種類によってエド。実用的かつ理論的な両方興味深いのは、仮想エフェクターは間違いなくより多くの没入型であり、現状の意味を理解するトップダウンの解釈を起動する必要性を軽減する可能性があるゴム手、より多くの実をたくさん感じています。
所有権の幻想は、しかし、手に限定されていません。 Tsakiris 12は、彼らの前に提示された画像内の静的な顔が独自であることを参加者の印象を作成するために、ストロークの技術を使用した最初のものです。スフォルツァら。 13はまた、彼らはenfacementとして参照するために、この現象の証拠を発見した:自分自身とパートナーの顔が同期して触れたとき、参加者は相手の顔の特徴を組み込みました。 enfacementの錯覚の基礎となる神経機構は最近、様々な研究者によって研究されてきました。総合的な解説とint型のために調査結果のerpretationはBufalari らを参照してください。 14。我々は最近、参加者が自分のヘッド15を移動させることによって、彼らの前に仮想の顔の動きを制御している、バーチャルリアリティのバージョン(仮想面錯覚)にレギュラーenfacement錯視デザインになっています。
ここでは、自己表現を調査するために、それぞれ、15パラダイム仮想手の錯覚7と仮想面錯覚を使用する二つの実験を説明します。 (a)は(フェルト)の間の同期をリアルタイム手として所有権と代理店または3秒を誘導するためにゼロに近いのいずれかであった(見た)仮想エフェクターの動き、仮想の手の実験は3、完全に交差した実験的な要因を含んでいました制御条件。 (b)は、人間の手のようにまたは長方形のようにどちらかに見えた仮想エフェクターの外観は、(そのように実仮想EFFの効果をテストします所有権の錯覚にエクターの類似性)。そして、、(c)は、アクティブ状態でのパッシブ状態で存在しないか、直接のいずれかであった仮想エフェクターの動作を制御するための機会。仮想面の実験は2、完全に交差した実験的な要因を含んでいた:(a)の所有権と代理店または対照条件として3秒を誘導するためにゼロに近いのいずれかであった実顔と仮想面の動き、間の同期。および(b)は正のムードは参加者の気分を持ち上げ、気分に敏感な創造タスクで彼または彼女のパフォーマンスを改善するかどうかをテストするために、中性または笑顔を示すのいずれかであった仮想顔の表情を。
この記事では、私たちの仮想面の研究では、一緒にから代表的な結果で、仮想現実の中で伝統的なストロークによって誘発される顔所有権の錯覚を再現した最初のする仮想手と仮想面錯覚パラダイムのための2つの詳細なプロトコルを、記載しました2パラダイム。
重要な同期の効果は、我々は、より伝統的な錯覚パラダイムに似た仮想手のための架空の所有権と仮想顔を誘導することに成功したことを示しています。バーチャルリアリティ技術を用いてこれらの効果を再現することができることはかなりの利点が11、24を有しています。バーチャルリアリティ技術ではなく、人工および中断のストローク手順から実験者を解放し、実験操作のための新たな可能性を開きますされています。例えば、モーフィング仮想エフェクターは系統的appeaの影響を操作することができました仮想手のランスと仮想し、参加者の実際の手、または仮想顔の表情との間の類似性。機関の影響も系統的に参加者が人工エフェクタの動きを制御することができる程度( 例えば 、即時性)を変化させることによって探索することができます。
将来のバーチャルリアリティ研究のためのもう一つの有望な手段は、一人称視点(1PP)仮想現実体験です。 1PP経験は三人称視点の仮想現実体験25、26、27、28は完全に異なるスケールで、存在感の浸漬や感情の巨大な感覚を作成することができます。 1PPは1がアバターであるように1が本当に感じることができる経験では、その一つは、文字通りのアバターを具現化されています。これは、このようなの着脱部品などの操作のすべての種類の可能性を開きます人体28、29を伸長本体部分30を再スケーリング、または人の皮膚の色31,32を変えます。
存在し、他の多くの調査結果が示すように、同期方式で仮想イベントを制御することを強く自分の体に属するこれらのイベントの認識を向上させます。例えば、手の研究から、我々の調査結果は、即時制御がセルフプロデュースや他の生産のイベント( すなわち 、個人の代理店)との間で、セルフ関連およびその他の関連イベント( すなわち 、身体の所有権)とを区別するための重要な手がかりであることを示唆しています。ここや他の場所で提示所見は、ボトムアップの情報があってもID関連自分の体のように一部4としてではない体の部分のために、驚異的な自己表現の出現に決定的な役割を果たしていることを示唆しています。
jove_contentは">記載されているプロトコルの最も重要な部分は、視覚、触覚とモータとの間の相関関係を紹介する誘導過程、( すなわち 、固有受容性)情報-これらの相関関係は、認知システムは所有権や代理店を導出することができますされています。これらの相関関係はに依存しているようにこのような参加者自身の動きや人工エフェクターの動きの間の遅延等の各イベントの相対的なタイミングは、特に、仮想エフェクターの運動にdatagloveからのデータの翻訳に関して(処理遅延を維持することが重要です最小限に)画面上に。私たちの実験のセットアップと最大時間遅延がほとんど目立たないで、因果関係および政府機関の認識を妨げない、約40ミリ秒である。島田、福田、及び平木33は、重要な時間ウィンドウことを示唆しています自己身体表現を構成する多感覚統合プロセスの発生は300ミリ秒であるために、これより長い遅延は、仮想イベントの制御の知覚を減少させる可能性が高いことを意味しています。プロトコルのもう一つの重要な側面は、パラダイムに応じて、参加者の手や顔の動きを厳しく実験的な制御です。必要な複数の感覚機能を同時に使った相関は、参加者側の積極的な探索的な動きに依存しているよう誘導中、それぞれの因子の積極的な動きが、不可欠です。頻繁に移動するには、参加を奨励するために、アクティブな探査に従事することが重要です。実験の他の段階では、運動はしかし、測定を損なう可能性があります。例えば、仮想の手の錯覚パラダイムにおいて、(SCRが記録された)左手を移動すると、騒々しいと信頼性の低いSCRレベルの測定をレンダリングする可能性があります。
仮想手の錯覚パラダイム技術の限界は、実用的な理由のために、参加者は一般的にdatagloveと方向TRを着用し、ということですアッカー全体の実験中に(そう気晴らしを最小限にするため)。これにより、参加者の気分や意欲に影響を与える可能性がある、快適ではないかもしれません。その問題の1つの可能な解決策は、軽量化機器やカスタムメイドウェアラブルの使用であろう。当社の現在の仮想面錯覚パラダイム技術の別の制限は、機器が唯一の頭の動きが、表情に変化を登録することです。参加者は、仮想の顔の表情を制御できるようにすると、所有権の幻想に貢献する可能性があるが、これは人間-我々はまだ我々のラボで利用できていない中で確実に検出し、顔の表情の分類を提供するハードウェアとソフトウェアを必要とするであろう。例えばリアルタイムの使用は、(顔の)モーションキャプチャユーティリティは、これらの制限を克服するには非常に有益であろうと、私たちは、政府機関やアバターへの有意に高いレベルの所有感を高めることができるでしょう。
によって示唆されるように我々の研究8で得られた知見は、人々が情報の様々なソースを検討し、継続的に自分の体の表現を更新します。彼らは、情報源の一つは、機関34の感覚のために想定されたものと、他の相似の不在下でより強力な役割を果たしているという意味で、補償の方法でボトムアップ情報とトップダウンの情報を使用するように見えます。例えば、それは人工的なエフェクターは完全に本物のエフェクターと整合する場合、所有権は、表面類似性、またはその逆( すなわち 、十分な程度を提供し、あっても厄介な姿勢で人工エフェクターのために知覚できることを示唆しているように、これは、今後の研究のための興味深い手段を提供しますしかし)表面機能の面で異なっています。利用可能な知見は、別の人または薬剤の特徴は自分の特徴として認識できるように、自分自身と他の境界がなく、プラスチックであることを示唆し、SYNある程度の提供しました自分の行動や他の35、36のそれとの間chrony。
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. |