Summary
Medan tidigare forskning om kroppsligt självmedvetande antog att själv- och andra ursprungsrörelser var perceptuellt urskiljbara, tillåter detta protokoll dem att vara tvetydiga på en virtuell hand med oavsiktliga små rörelser. Detta gör det möjligt för oss att observera ens erfarenhet som bildats av SoO och andra producerade SoA, snarare än frånvaron av SoA.
Abstract
Känslan av att en kroppsdel är ens egen kropp (känsla av ägande; SoO) och känslan baserad på orsakssambandet mellan ens vilja och handling (känsla av handlingsfrihet; SoA) har erkänts som grunden för vårt kroppsliga självmedvetande. Tidigare introducerades den illusoriska SoO över en falsk kroppsdel (t.ex. gummihand) som gummihandillusionen (RHI). Dessutom bestämdes det att man också kunde framkalla en SoA över ett objekt med rörelser kopplade till den tidigare avsikten. Å andra sidan innebär postdikticiteten i vår spontanitet att det i huvudsak är oskiljaktigt om handlingar kommer från mig själv eller andra. Med andra ord erhålls vår SoA eller dagliga erfarenheter i till exempel oskiljaktiga scenarion. Tidigare forskning har dock behållit premissen att rörelser med själv- och annat ursprung är perceptuellt urskiljbara. Här implementerar vi ett protokoll för att göra dessa aspekter tvetydiga för deltagarna och för att uppskatta om de kan känna SoO och / eller SoA och hur. För detta ändamål använder vi ett experiment med virtuell verklighet, enligt vilket deltagarna observerar virtuella fingrar som rör sig mycket långsamt (eller snabbt eller inte rör sig) medan deras egna fingrar inte rör sig. För utvärdering av den illusoriska SoO antas mätningar av hudens ledningssvar mot ett knivhot. Dessutom introducerar vi personliga intervjuer för att avgöra om känslorna kring den långsamma rörelsen matchar den konventionella SoA-definitionen. Våra representativa resultat tyder på att SoO framkallas över handen, och olika attityder för att acceptera dess rörelse som deltagarens egen med medvetenhet om att de inte härstammar det rapporteras av majoriteten. Som resultaten visar upptäcker nyheten i detta protokoll att SoO i en sådan situation samarbetar med en externt producerad SoA för att fastställa sin egen kroppsliga erfarenhet snarare än SoO: s och SoA: s oberoende.
Introduction
Hur uppfattar man sin kropp eller de handlingar man har utfört som sin egen? Dessa förnimmelser utgör vårt kroppsliga självmedvetande och vår egen erfarenhet. En sådan fråga, särskilt när det gäller "minimalt jag", har ansetts utgöra en känsla av ägande (SoO), känslan av att känna kroppen som sin egen och en känsla av byrå (SoA), känslan av författarskap över kroppslig rörelse1. Många studier på SoO / SoA har baserats på jämförelsemodellen2, där ens åtgärder utsätts för internajämförelseprocesser 3,4,5,6. Jämförelsemodellen beskriver en feed-forward-loop som länkar avsikten med en förutsägelse av ens rörelse och en återkopplingsslinga som relaterar sensorisk feedback till förutsägelsen; dessa slingor har erkänts som SoA och SoO,respektive 1,6.
Som ett sätt att experimentella undersökningar har kroppsöverföringsillusioner använts. Ett typiskt tillvägagångssätt är gummihandillusionen (RHI), där synkron strykning av deltagarnas dolda händer och falska händer som ligger framför dem framkallar illusoriskt ägande av den falska handen7. Även om det ursprungliga RHI endast hänvisar till SoO, har de senaste implementeringarna av RHI utrustad med en rörlig hand gjort det möjligt att bedöma SoA:s mekanism som att ge erfarenheter av feed-forward loop som matchar deltagarna. Även om SoO och SoA sammanfaller i normaltbeteende 1, kan de vara oberoende av varandra, och båda kan framkallas separat. Till exempel, om deltagarna visas en avatar, känner de bara en svag SoO men inte en SoA, eller om deltagarna ser sin hand dölja tummen från en tredje persons perspektiv, känner de bara en SoA men inte en SoO8. En SoO som framkallas av en SoA har ocksårapporterats 9, och förhållandet mellan de två och hur båda tillsammans producerar kroppsmedvetande är fortfarande öppna frågor.
Även om SoA är en bred term, betraktas det allmänt som en känsla av en genererad handling medan den är självskild från omvärlden. I den meningen, för att utvärdera SoA experimentellt, antas det att deltagarna själva manipulerar den verkliga kroppen eller den falska kroppen, till exempel med hjälp av en handbild projicerad på en skärm10, en falsk hand belägen på enträstång 11, eller en hand som ligger på ett lock ovanför deltagarens hand12,13. I dessa studier, när den synliga falska handen synkroniserades med deltagargenererad rörelse, bekräftades uppkomsten av SoA. Dessutom, när rörelserna genererades externt inte av en deltagare utan av en experimenterare som använde en fysisk anslutning till handen, bekräftades det att frånvaron av SoA kunde uppstå, medan SoO behölls. I dessa studier genomfördes ett par frånvaro och närvaro av byrån av ett par andra- och självursprungsrörelser för deltagaren.
Frågan uppstår: innebär frånvaron av SoA att kroppsrörelser görs av andra utom den? Finns det en tydlig separation mellan mig och andra? Men jag själv kan innebära medvetslöshet som kan vara andra i mig själv. När det gäller medvetslöshet kan man inte avgöra om en rörelse härstammar från den enes jag eller andra. Även om känslan av autonom konvulsion är avsedd att vara relevant för medvetslöshet, har de tidigare experimentella installationerna inte uppmärksammat tvetydigheten hos jaget och andra. För att involvera omedveten rörelse i ett experiment måste man genomföra ett virtuellt drag som inte lätt kan bestämmas som härrör från deltagaren eller andra. Sådan tvetydighet hos deltagaren och andra observeras också i diskussionen om "beredskapspotential"14. Beredskapspotentialen före fri vilja och avsiktligt medvetande kan jämföras med andra och mig i en hjärna,respektive 15. Med andra ord är jaget och andra i sig oskiljaktiga från varandra. Faktum är att beteendemässigt har det påpekats att SoA kan förvärvas på ett postdictivt sätt16,17. Med tanke på att vår SoA eller kroppsligt självmedvetande kan förvärvas i en sådan själv /annan tvetydighet, medan tidigare forskning om SoO / SoA har utförts efter att ha gjort dem perceptuellt urskiljbara, är det nödvändigt att undersöka vilken typ av subjektiv erfarenhet som uppstår när båda parter är tvetydiga.
Här introducerar vi ett protokoll som gör det möjligt för oss att utvärdera SoO/ SoA-effekter på en virtuell hand med små rörelser så att det är oklart om rörelsen är själv- eller annan-ursprung. Specifikt, med hjälp av virtuell verklighet (VR), fick våra deltagare se en virtuell hand från den första personens perspektiv genom en huvudmonterad skärm (HMD) utan att berätta vem handen tillhör. Deras hand fick en taktil stimulans (strök med en pensel) synkroniserad med penselrörelsen på handen som visas i HMD, och sedan, efter en minut, börjar fingrarna i videon plötsligt röra sig långsamt. Som jämförelse genomförde vi sex försök för varje deltagare, efter tre villkor (i duplikat): ingen handrörelse, långsam rörelse (tvetydighet mellan själv- och annat ursprung) och snabb rörelse (uppenbarligen inte själv - men annat ursprung). För att utvärdera SoO antogs mätningar av hudledningsrespons (SCR). Förändringen i SCR under en presentation av ett hot användes som en indikator på kroppslig själv18,19,20, eftersom det ger en online och objektiv uppskattning. I denna studie definierade vi SCR som härrör från ett knivhot efter handrörelse som intensiteten i SoO18,19. För utvärderingen av soa samlades dessutom subjektiva rapporter in med hjälp av personliga intervjuer efter alla RHI-förfaranden. Här kan man tro att en sådan tvetydig rörelse mellan själv- och andra ursprung skulle få den kroppsliga rörelsen som härstammar från en annan att uppfattas som deltagarens egen. En sådan omskrivning av orsakssambandet i SoA kan inte fångas upp med den ikoniella metoden för att helt enkelt utvärdera överensstämmelsen mellan ens avsikt och ens handling. Därför, medan deltagarna i konventionella RHI-studier var tvungna att poäng få givna uttalanden som beskriversensationen 13, tillåter detta protokoll deltagarna att beskriva sina känslor med sina egna ord. När de subjektiva rapporterna har samlats in på ett sådant sätt utarbetas stegen för att klassificera och utvärdera dem. Dessa serier gör det möjligt för oss att inte bara avgöra om SoA var närvarande eller frånvarande utan också att observera hur deras känslor, som accepterades som sin egen erfarenhet, skilde sig från den stereotypa SoA.
Protocol
Alla metoder som beskrivs här godkändes för att följa Världsmedicinska föreningens etiska kodex (Helsingforsdeklaration) och godkändes av Nagaokas tekniska högskolas oberoende etikkommitté. Ingen identifierande information samlades in från studenterna. Deltagarna fick detaljerad information om experimenten innan de deltog och var tvungna att underteckna ett skriftligt godkännandeuttalande. Skriftligt informerat samtycke erhölls från alla ämnen och lagrades vid Nagaoka University of Technology.
1. Förbereda sju typer av videor
OBS: Skapa totalt sju videor för en för experimentell session (en video) och för experimentella sessioner i de "stabila", "långsamma" och "snabba" förhållandena (figur 1) för varje kön (tre gånger två videor).
- I ett experimentrum, duka ett bord och två stolar lutade en handstöd (ca 35 x 60 cm vit kudde cirka 25 grader) och en display på bordet (figur 2). Markera dessa positioner för att kunna reproducera exakt under den experimentella sessionen.
- Placera en 360°-kamera i ögonnivå när deltagarna sitter i stolen (bild 2).
- Börja spela in kameran utan någon i videon på cirka 20–30 s för en för experimentell session för att säkerställa att det finns rimlig synlighet för varje deltagare.
- För att videon ska visa manliga deltagare, låt en manlig experimenterare (Experimenter A) bära en labbrock, sitta i stolen och lägga på sin vänstra hand på handen vila med handflatan upp, var försiktig så att fingrarna inte rör varandra eller rör vid handstödet.
- Spela en 60-takts 4-takts referenston med hjälp av en metronomapplikation och en smartphone.
- Låt en annan experimenterare (Experimenter B) sitta vänd mot Experimenter A, med en pensel i Experimenter B:s hand (Figur 3).
- Börja spela in kameran för videon för att använda det "stabila" tillståndet.
- Med referenstonen låter du Experimenter B stryka alla Experimenter A:s fingrar i 80-talet. Låt samtidigt Experimenter B memorera banan för att reproducera den senare.
- Av den tredje experimenteraren, visa en åtgärd att en cirka 30 cm kökskniv (20 cm blad) visas, skär Experimenter A: s vänstra handled och försvinner, tar 5 s (Bild 4).
- Efter 5 s marginalvaraktighet, stoppa kameran.
- Börja spela in kameran för videon för att använda det "långsamma" tillståndet.
- Upprepa steg 1.8 när du ändrar penselbanan för att undvika monotoni.
- 60 s efter starten, låt Experimenter A stänga och öppna de fem fingrarna med en jämn långsam hastighet i 20 s (20 s/nära och öppen cykel, ca 1,3 mm/s; Figur 5A).
- Upprepa steg 1.9 och 1.10.
- Börja spela in kameran för videon för att använda det "snabba" tillståndet.
- Upprepa steg 1.12 till 1.14 samtidigt som fingerhastigheten ändras från långsam till snabb (2 s/öppen och nära cykel, cirka 35 mm/s; Figur 5B).
- Upprepa steg 1.4 till 1.16 medan du byter från en manlig Experimenter A till en kvinnlig Experimenter A för att producera ytterligare tre videor för de kvinnliga deltagarna.
- Ta bort kameran. Kontrollera att videorna inte avviker från den verkliga världen, använder HMD och sitter stolen och lägger vänster hand på handvilan.
- Om det behövs, öva på att reproducera borstens bana noggrant.
2. Experimentellt förfarande
- Använd mer än 18 deltagare som är friska vuxna (ungefärliga i åldrarna 18–25 år och en könskvot på 50 % är bättre) utan historia av större sjukdom och naiva i experimentet och talar samma modersmål för att samla in subjektiva rapporter. Experimentera med varje deltagare separat.
- RHI med/utan fingerrörelsesessioner och SCR-mätningar
- Utför följande steg som inkluderar rollen att interagera med deltagaren av samma experimenterare med samma utseende som Experimenter B i de videor som ska användas. Använd hjälp om det behövs.
- Be en deltagare att bära en labbrock och sitta på stolen. Fäst Ag–AgCl-elektroder som är anslutna till en SCR-dataförvärvsenhet till indexet och ringfingrarna på deltagarens högra hand efter polering av fingrarna. Håll handen nere medan du inte rör något. Ställ in samplingsfrekvensen till 500 exempel/s och börja registrera SCR-data.
- Ge deltagaren följande tre instruktioner:
1. "Din uppgift är att lägga vänster hand på handvilan med handflatan vänd uppåt och hålla handen stabil"
2. "Försök att slappna av."
3. "När du bär HMD, titta på din vänstra hand". - Be deltagaren bära en HMD med svart skärm. Spegla skärmen på HMD till displayen på bordet till slutet av experimentet.
- Visa videon för den för experimentella sessionen på HMD efter att ha meddelat det. Be deltagaren att se sig omkring och se till att utsikten är naturlig. Om något är fel, justera HMD eller säteshöjden tills deltagaren är bekväm.
- Visa en svart skärm på HMD och be deltagaren att lägga sin vänstra hand på handvilan med handflatan upp. Hjälp deltagaren och se till att fingrarna inte rör varandra eller handstödet.
- Sitt vänd mot deltagaren med hörlurar och en pensel. Förbered dig för en video för ett av de tre villkoren med vänster hand av samma kön som deltagaren.
- Börja den första studien med ett tillstånd slumpmässigt valt från de tre. När du har meddelat att sessionen börjar startar du videon. Borsta deltagarens vänstra hand med samma timing och position som han/hon tittar på, kontrollera speglingsdisplayen på skrivbordet och referenstonen tills kniven skär in (bild 3(B).
- Visa en svart skärm på HMD 2 minuter så att SCR återgår till det normala.
- Upprepa steg 2.2.8 till 2.2.10 för de återstående fem gångerna (totalt sex gånger; två försök av vart och ett av de tre villkoren) i slumpmässig ordning. Fråga deltagaren efter varannan försök om något är fel med det fysiska tillståndet.
- Sluta spela in SCR-data. Ta bort HMD- och SCR-dataförvärvsenheten.
- Personliga intervjuer: Ställ följande frågor till deltagaren och samla in svaren muntligen medan du spelar in dem.
- Fråga "Såg du att handen var rörd?" [Q1: För bekräftelse]
Om svaret inte är "Ja", gå till steg 2.3.4. - Fråga "Såg du rörelsen av de två hastigheterna? [Q2: För bekräftelse]
Om svaret inte är "Ja", gå till steg 2.3.4. - Fråga "Vad tyckte du om den långsammare handrörelsen?" [Q3: För Soa-utvärdering]
- Fråga "Kan du berätta om du kände något under experimentet." [Q4: Gratis rapport]
- Fråga "Såg du att handen var rörd?" [Q1: För bekräftelse]
3. Dataanalys
- SCR-data
- Identifiera SCRs för varje försök på följande sätt19,21,22: skillnaden i amplitud mellan det maximala och minimala värdet som inträffade under alla 2-10 s under de senaste 5 s (knivhot; för utvärdering av SoO) och omedelbart efter 5 s.
- Beräknade amplituders storlek enligt en fördefinierad metod23 som
- Utför Shapiro–Wilk-testet på alla data. Om det bekräftas att vissa uppgifter normalt inte har distribuerats, använd icke-parametriska statistiska tester för att bearbeta uppgifterna. annars, använd parametriska statistiska tester. I alla statistiska tester, ställ in alfa till 5%.
- Utvärdera skillnaden mellan de tre villkoren med en multipla jämförelser.
- Personliga intervjuer
- Dela upp data för dem som svarade "Nej" till Q1 och/eller 2.
- Jämför svaren med Q3 med följande tre uttalanden som har använts för att mäta deltagarnas SoA i RHI-studien13.
Uttalande 1: Handen rörde sig precis som jag ville, som om den lydde min vilja.
Uttalande 2: Det kändes som om jag kunde kontrollera handens rörelser.
Uttalande 3: Det kändes som om jag kunde orsaka rörelsen jag såg. - Klassificera svaren på Q3 från en sammanfattning av var och en och analysera den övergripande trenden.
Representative Results
Deltagarna var 21 friska studenter (elva män; medelålder 21,1 år, intervall 20-23; 18 högerhänta) rekryterade vid Nagaoka University of Technology. Alla deltagare var naiva mot de experimentella uppgifterna och infödda japanska talare. Data från 19 deltagare, inklusive de som inte uppvisar något svar (ett "null-svar"), användes, men data från 2 deltagare uteslöts på grund av utrustningsproblem.
Som ett resultat av vår studie visade SCR-värden med ett knivhot inga signifikanta skillnader mellan de tre villkoren (långsam vs stabil: p = 0,829, t = 0,581; långsam vs snabb: p = 0,872, t = 0,499; och snabb vs stabil: p = 0,988, t = 0,145, Steel-Dwass test; Figur 7A). Detta resultat bör erkännas som negativt för vår hypotes att den visade handens snabba rörelse skulle eliminera SCR, nämligen intensiteten hos en illusionell SoO. När SCR för den första och den andra duplikatet jämfördes för varje villkor, jämfördes dock en betydande minskning av SCR observerades endast i tillståndet med snabb rörelse (långsam: p = 0,984, z = 0,0197; stabil: p = 0,922, z = 0,0983; och snabb: p = 0,0181, z = 2,36, Wilcoxon signerade rankningstester; Figur 7B). Detta indikerar att om uppenbara oförutsägbara (snabba) rörelser upprepas, skulle den illusoriska SoO försvinna, men om rörelserna är långsamma, skulle SoO bibehållas på samma nivå som för ingen rörelse.
För de personliga intervjuerna svarade alla deltagare "Ja" på både Q1 och 2; Därför bekräftades det att alla observerade långsamma rörelser av sina ögon. Efter att ha bekräftat detta kunde det utvärderas att deras svar på Q3 inte inkluderade uttalandena 1-3. Svaren kan delas in i följande fyra typer (tabell 1). Typ 1: sex deltagare svarade "Jag flyttade inte" sin egen hand. Typ 2: Ytterligare sex svarade med "Jag trodde att min hand rörde sig utan min vilja" eller motsvarande. Typ 3: åtta svarade med "Jag drogs för att flyttas." eller motsvarande. Typ 4: tre hävdade "en känsla av att röra mina fingrar.". En deltagares svar inkluderade både typ 2 och 3, en annan inkluderade både typ 2 och 4, en annan inkluderade både typ 2, 3 och 4, och resten innehöll bara en av typerna 1-4. Typ 1, 2 och 3 är uppenbarligen inte förenliga med något av uttalandena 1-3 när det gäller att förneka testamentet att flytta handen. Dessutom omfattar typ 4 inte orsakssambandet. Således är det också oförenligt med något av uttalandena 1-3. Sammantaget tyder resultaten på att ingen av deltagarna framkallade SoA i konventionell mening. Dessutom kan man anse att medan typ 1 helt enkelt förnekade sin SoA, indikerade typ 2-4 sina attityder att överlappa sig med den observerade kroppsliga rörelsen som genererades externt. Till exempel accepterade typ 2 den observerade rörelsen som sin egen och erkände att den inte åtföljdes av deras vilja. Typ 3 nämnde deras motivation att bringa överensstämmelse med den observerade rörelsen med annat ursprung, det vill säga en sådan yttre rörelse skulle sannolikt orsaka deras verkan. Typ 4 hävdade en känsla av sensorisk feedback, trots att de var medvetna om bristen på vilja eller deras handling. Sammantaget beskrev 13 av 19 deltagare den observerade händelsen som sin egen erfarenhet, som bildades av den andra har sitt ursprung i SoA snarare än avslag på SoA.
Figur 1: Flödesschema för en prövning i RHI-experimentet. Under alla tre villkoren slutfördes en rättegång inom 90-talet. ScRs identifierades från 80 s till 90s i varje rättegång. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.
Bild 2: Förberedd installation. Inställningen för steg 1.1 till 1.17, förbereda videorna. En 360° kamera finns i deltagarnas synvinkel. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.
Bild 3: En bildruta från en video som visas för deltagarna. Varje deltagare visas en virtuell hand som ligger på samma plats som sin egen riktiga hand. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.
Figur 4: Knivhotshändelsen. För SCR-mätningen, 80-talet efter rättegångens början, visas en kökskniv, glider över den visade handen och tas bort. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.
Bild 5: Den virtuella handens nära och öppna rörelser. 60 s efter studiens början börjar den öppna handen som visas för deltagarna att stängas med en jämn hastighet och tar 10 s i långsamt skick (A) eller 1 s i snabbt skick (B). Strax därefter öppnas den i samma hastighet. I det snabba tillståndet upprepas denna åtgärd 10 gånger. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.
Figur 6: Experimentell installation. Inställningen för att genomföra försöken. Deltagarna möter samma bakgrund och experimenteraren i själva installationen som i videon. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.
Figur 7: Boxplot av medelvärdet SCR efter knivhotet för försök utan handrörelser (stabil) eller långsam eller snabb handrörelse. A)Indelning i tre grupper och(B)i sex grupper (separerade den första och andra prövningen). Felstaplar anger standardavvikelser. När resultaten av den första och andra omgången kombinerades och flera jämförelser utfördes under vart och ett av de tre villkoren, hittades ingen signifikant skillnad i något par. Detta resultat motsäger vår hypotes att den visade handens snabba rörelse skulle eliminera SCR (intensiteten i illusionell SoO) eftersom det var samma nivå som de andra två. När den testades mellan den första och den andra studien inom varje tillstånd observerades dock en signifikant skillnad endast i det snabba tillståndet (den första vs andra studien i det snabba tillståndet; p < 0,05, Wilcoxon signerade rankningstester). I försöken med långsam rörelse och ingen rörelse (stabil) visade dessutom både den första och andra studien höga SCR-värden som inte var signifikant olika. Detta tyder på att medan SCR i det snabba tillståndet inte bibehölls i samma utsträckning som den första, i det långsamma och stabila tillståndet, bibehölls SCR även om händelsen upprepades två gånger. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.
| Sammanfattning av svaret | Nummer | overrup (överständ | ||||
| Typ 1 | Jag flyttade inte. | 6 | ||||
| Typ 2 | Jag trodde att min hand rörde sig utan min vilja. | 6 | A | B | C | |
| Typ 3 | Jag drogs för att bli rörd. | 8 | A | C | ||
| Typ 4 | Jag hade en känsla av att röra fingrarna. | 3 | B | C | ||
Tabell 1: Resultatet av att skriva svar på Q3 från en sammanfattning av var och en. Q3, frågan för att utvärdera illusoriska SoA, "Vad tyckte du om den långsammare handrörelsen?", ställdes efter att ha bekräftat att deltagarna hade observerat handens långsamma rörelse. Tre deltagare (a, b och c) gjorde flera beskrivningar. Sammantaget finns det ingen svarstyp som innehåller de uttalanden som matchade definitionen av SoA. Dessutom visar typ 2-4 olika attityder till att acceptera den observerade rörelsen som sin egen rörelse samtidigt som den erkänner den som ursprung från någon annanstans.
Discussion
Syftet med detta protokoll är att belysa den inneboende oskiljbarheten av huruvida handlingens ursprung är deltagarens jag eller en annan. Man skulle kunna anta att en sådan oskiljbarhet får deltagarna att acceptera rörelsen av utomjordiskt ursprung som sina egna erfarenheter. Här föreslog vi en metod för att samla känslorna i en sådan situation, med hänvisning till den konventionella diskussionen om SoO / SoA. Som ett sätt att uppnå detta uppnås steg 1.13 (förberedelse av videon) och steg 2.2.8 (som visar det under rimliga omständigheter) genom att på lämpligt sätt flytta beteendet hos den observerade kroppsdelen från den faktiska. Några andra steg stöder detta mål från följande två punkter. Den första punkten är att göra den virtuella bilden närmare verkligheten. Således är världen i videon visuellt anpassad till den verkliga världen när det gäller handfunktionerna (steg 1.4, 1.17 och 2.2.3), laboratorielandskap (steg 1.1) och den vända experimenteraren (steg 2.2.1). Dessutom skulle upprättandet av tvärmodal interaktion också vara effektivt, eftersom det anses vara viktigt, särskilt i den fullständiga kroppsöverföringsillusionen24,25. Därför skulle det vara effektivt att använda en 360-graders bild (steg 1.2; matchning av visuell information och huvudrörelsekontroll) och att noggrant spåra banorna (steg 2.2.8; matchning av visuell och taktil känsla). Den andra punkten är att bredda tolkningen av (virtuell) visuell information. Denna punkt betonades också i en annan studie som gjorde deltagarna osäkra på om deras syn i HMD var virtuell eller verklig26. Medan författarna uppnådde detta mål genom att minska den virtuella och verkliga visuella upplösningen lika, tillämpade vi i detta protokoll följande två metoder i steg 2.2.3, för att inte ge någon information om vad som skulle visas och för att få sig att slappna av. Dessa bekymmer verkade fungera med tanke på reaktionen på en fråga "Gissa vilken hand du tittade på?" som vi bad alla deltagare efter Q3 att bekräfta giltigheten av detta protokoll (detta är en extra fråga som inte behöver visas i protokollet). Sedan, snarare än att ingen korrekt svarade att det var en förinspelad video, fann man att de flesta av dem experimenterade med osäkerhet och tillät olika möjligheter.
Dessutom anses steg 2.3 vara viktigt för att utvärdera sådana känslor att den kroppsliga rörelsen som kommer från andra uppfattas som ens egen och som också kan innehålla motsägelser när den ses objektivt. Medan deltagarna i den typiska metoden med hjälp av ett frågeformulär om SoO / SoA presenteras de förberedda uttrycken om känslorna först, i detta protokoll uppmanas de att beskriva sina känslor med egna ord. På så sätt kan vi undvika att omtolka deras erfarenheter genom experimentörens givna uttryck och samla in motstridiga svar. Faktum är, som visas ovan, att majoriteten av våra deltagare rapporterade att det observerade draget var förenligt med vad som var relevant för dem. Dessutom kunde vi samla svaren "det var som mitt och inte mitt" från tre deltagare i steg 2.3.4. Dessutom är det också anmärkningsvärt att illusorisk sensorisk feedback rapporterades i typ 3, även om antalet var litet. De punkter som inte hade observerats i tidigare RHI-studier kan ge oss ny insikt.
När det gäller möjligheter att förbättra och felsöka denna metod är ett vanligt problem att det är viktigt men svårt att noggrant spåra penselbanan. Faktum är att illusionen försvinner så snart borstens rörelse är asynkron7,27. Våra undersåtar rapporterade också att känslan av ägande plötsligt försvann vid den tidpunkt då experimenteraren inte spårade av misstag. Även om det har rapporterats att illusionsintensiteten ökar med ökande komplexitet och slumpmässighet i penselrörelsen, rekommenderar vi att du tar en enkel bana som inte är lätt att missta snarare än att ta risken. När det gäller SCR-mätning kan man dessutom vara orolig för att deltagarna kan vänja sig vid det upprepade knivhotet. I några tidigare studier19,22, utfördes dock experimentet många fler gånger (till exempel trettio gånger19). I detta protokoll föreslås två försök för varje villkor, totalt sex gånger per deltagare för att minska deras börda, som det minsta antalet gånger som skulle avslöja skillnaden mellan de tre villkoren. Dessutom är det möjligt att överväga att öka antalet försök för mer statistiskt tillförlitlig datainsamling och att studera effekten av iterationen av studien. En annan punkt, vår materialtabell visar den uppsättning utrustning som vi använde för att få våra representativa resultat. Men särskilt eftersom de huvudmonterade bildskärmstillverkarna ofta uppdateras till nya produkter avbryts nu katalognumret (Oculus DK2) i tabellen. För närvarande kan samma experiment utföras med hjälp av den senaste modellen (Oculus Rift S eller Quest 2; i det här fallet är motsvarande skärm en dator med Windows OS istället för Mac OS), och vi rekommenderar att du utför med produkten tillgänglig vid den tiden.
En betydande begränsning av detta protokoll är att uppskattningen av SoA beror på den retrospektiva metoden. Anledningen till att den personliga intervjun är inställd som det sista steget i experimentprocedurdelen och inte bara efter målförsöken (spåret i det "långsamma" tillståndet), såsom allmänna metoder13, är att förhindra deltagarna från att fokusera sin uppmärksamhet på frågan i de efterföljande försöken. Med tanke på att denna risk hade en större inverkan på hela experimentet, satte vi den nuvarande ordningen. Å andra sidan uppstår detta fall där andra försök sätts in mellan målprövningen och intervjun risken för att den förvärvade känslan skulle blandas eller glömmas bort. Här mildrades problemet genom att använda frågorna 1 och 2. Dessutom är användningen av allmänna frågeformulär fortfarande retroaktiv. Därför kan utveckling av en mätmetod som kan utföras parallellt med experimentet med fysiologiska index som SCR sägas vara en vanlig fråga. Dessutom kan det vara möjligt att observera vissa skillnader när man jämför trenderna i de subjektiva rapporterna med långsamma och snabba förhållanden. Även om upprepade frågor riskerar att påverka deltagarnas retroaktiva subjektiva rapporter, är ett möjligt tillvägagångssätt en jämförelse mellan grupper, att fråga om endast ett villkor till var och en.
Sammanfattningsvis har detta protokoll genomfört en situation där SoO samexisterar med SoA som är inkonsekvent från en kroppsdel, vilket skapar en bra balans mellan det visade tillståndet och det faktiska tillståndet. Den här gången, för enkelhetens skull, är deltagarnas verkliga hand gjord för att vara stabil och den visade handen är gjord för att röra sig något, men det motsatta fallet är också tillämpligt. I så fall är det viktigt för varje deltagare att flytta fingrarna med jämn hastighet och avstånd. Således är det nödvändigt att bekräfta och öva denna process i god tid instruktioner. Dessutom kan man föreställa sig ett brett spektrum av tillämpningar, till exempel fallet med en förändring i formen och/eller antalet visade fingrar eller fodralet med intervention och/eller interaktion med andras självklara händer.
Disclosures
Författarna har inget att avslöja.
Acknowledgments
Detta arbete stöddes av Waseda University.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
References
- Gallagher, S. Philosophical conceptions of the self: Implications for cognitive science. Trends in Cognitive Sciences. 4, 14-21 (2000).
- Frith, U., De Vignemont, F. Egocentrism, allocentrism, and Asperger syndrome. Consciousness and Cognition. 14, 719-738 (2005).
- Von Helmholtz, H. Handbuch der Physiologischen Optik. , Leipzig. (1866).
- Sperry, R. W. Neural basis of the spontaneous optokinetic response produced by visual inversion. Journal of Comparative and Physiological Psychology. 43, 482-489 (1950).
- Richard, H., Sanford, J. F.
- Synofzik, M., Vosgerau, G., Newen, A. Beyond the comparator model: A multifactorial two-step account of agency. Consciousness and Cognition. 17, 219-239 (2008).
- Botvinick, M., Cohen, J. Rubber hands 'feel' touch that eyes see. Nature. 391, 756 (1998).
- Nishiyama, Y., Tatsumi, S., Nomura, S., Gunji, Y. P. My hand is not my own! Experimental elicitation of body disownership. Psychology & Neuroscience. 8, 425-434 (2015).
- Asai, T. Agency elicits body-ownership: proprioceptive drift toward a synchronously acting external proxy. Experimental Brain Research. 234, 1163-1174 (2016).
- Tsakiris, M., Longo, M. R., Haggard, P. Having a body versus moving your body: How agency structures body-ownership. Consciousness and Cognition. 15, 423-432 (2006).
- Dummer, T., Picot-Annand, A., Neal, T., Moore, C. Movement and the rubber hand illusion. Perception. 38, 271-280 (2009).
- 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, (2012).
- Kalckert, A., Ehrsson, H. H. The moving rubber hand illusion revisited: Comparing movements and visuotactile stimulation to induce illusory ownership. Consciousness and Cognition. 26, 117-132 (2014).
- Libet, B., Gleason, C. A., Wright, E. W., Pearl, D. K. Time of Conscious Intention To Act in Relation To Onset of Cerebral Activity (Readiness-Potential). Brain. 106, 623-642 (1983).
- Gunji, Y. P., Minoura, M., Kojima, K., Horry, Y. Free will in Bayesian and inverse Bayesian inference-driven endo-consciousness. Progress in Biophysics and Molecular Biology. 131, (2017).
- Synofzik, M., Vosgerau, G., Voss, M. The experience of agency: An interplay between prediction and postdiction. Frontiers in Psychology. 4, (2013).
- Shimojo, S. Postdiction: Its implications on visual awareness, hindsight, and sense of agency. Frontiers in Psychology. 5, 1-19 (2014).
- Armel, K. C., Ramachandran, V. S. Projecting sensations to external objects: evidence from skin conductance response. Proceedings. Biological Sciences/The Royal Society. 270, 1499-1506 (2003).
- Petkova, V. I., Ehrsson, H. H. If I were you: Perceptual illusion of body swapping. PLoS ONE. 3, (2008).
- Yuan, Y., Steed, A. Is the rubber hand illusion induced by immersive virtual reality. Proceedings - IEEE Virtual Reality. , 95-102 (2010).
- Ramachandran, V., Hirstein, W.
- Preston, C., Kuper-Smith, B. J., Henrik Ehrsson, H. Owning the body in the mirror: The effect of visual perspective and mirror view on the full-body illusion. Scientific Reports. 5, 18345 (2015).
- Dawson, M. E., Schell, A. M., Filion, D. L. The electrodermal system. Handbook of Psychophysiology. , Cambridge University Press. (2006).
- Blanke, O. The Out-of-Body Experience: Disturbed Self-Processing at the Temporo-Parietal Junction. The Neuroscientist. 11, 16-24 (2005).
- Ehrsson, H. H. The experimental induction of out-of-body experiences. Science. 317, New York, N.Y. 1048 (2007).
- Suzuki, K., Wakisaka, S., Fujii, N. Substitutional Reality System: A Novel Experimental Platform for Experiencing Alternative Reality. Scientific Reports. 2, 1-9 (2012).
- Rohde, M., Luca, M., Ernst, M. O. The rubber hand illusion: Feeling of ownership and proprioceptive drift Do not go hand in hand. PLoS ONE. 6, (2011).
