查看原文
其他

你以为你的就真的是你的吗?

2017-11-30 meng222,Cohen 脑人言

点击上方“脑人言”可以订阅哦

作者:meng222 , Cohen

审稿: 呆苏克

编辑:X君


相信每个小年轻在坠入爱河的时候都说过,“我的就是你的……我的身心都属于你……”这样的傻话。如果某天醒来,你开始否认自己身体的某一部分不属于自己,而是属于其他人,请立即、马上到精神科挂号。这种病在神经心理学上叫做 ”Som- atoparaphrenia”,有些人将它翻译成“身体妄想症”、“假肢妄想症”,还有一些人将它翻译成“肢体归属感妄想症”,或者直白点,叫作“肢体拥有感妄想症”。

图1.我的心、我的身体全部属于你。


这是一种比较年轻的病症,1942年才首次被神经学家Josef Gerstmann 提出来。那是两个右脑受伤的病人,除了出现运动和躯体感觉的神经缺陷以外,还伴随有对自己左侧肢体失认的病症。这是基于顶叶损害而引发的一种内容比较单一且固定的妄想症,与身体完整性识别障碍(Body integrity identity disorder)有关。患者否认自己拥有某一肢体或一侧身体,会认为他/她自己的手臂属于医生或其他人,严重的会导致病人强烈期望截肢。

图2.描述肢体归属感妄想症的一些作品。


那么躯体归属感(Body ownership)到底是怎么一回事呢?我们是怎样区分自己的身体,而不把其他物体当作我们自身的一部分呢?Ehrsson的最新研究为我们带来了新的见解。


他们研究的一个重要理论基础认为:我们能区分身体与其它物体,是因为这涉及到多感官信息的特异性模式匹配。一方面,我们身体姿势的视觉输入会直接与本体感觉中的内在位置信息相联系;另一方面是视觉与触觉的联系,当我们看到一个物体接触到身体表面时,我们预期其会产生一种对应的触感,这些多感官信息联系都记录在身体内。因此,关于身体的视觉、触觉和本体信息的整合可被认为是自我特异性的。


这种自我特异性的多感官信息联系与躯体自我识别有着密切的关系,肢体归属感妄想症患者由于顶叶(多感官信息整合的关键区域)受损,患者会否认自己对某部分身体的归属感。令人惊奇的是,与此相反,我们能在正常人身上诱导出一种“虚假”的拥有感,使他们相信假肢是他们身体的一部分,这就是所谓的“橡胶手错觉实验”。

图3. 橡胶手错觉实验。橡胶手所在盒子盖子是透明的,而真实手对应的盒子盖子是看不见的。这个系列第二集有讲这个实验,感兴趣的可以上某网站。


友情链接:https://www.bilibili.com/video/av12869787/#page=2


橡胶手错觉实验号称为“愚弄大脑的实验”。实验中,实验参与者看着一个橡胶手,而他自己的手却被隐藏在视线之外。橡胶手和参与者的手都被反复而且同步地用探针进行抚摸。在这种条件下,他们感到的触摸与看到的触摸是一致的,这种一致就像一个腹语表演者借用傀儡木偶的嘴巴说话一样,所以实验过程中参与者体验到一种错觉——以为橡胶手才是自己的手。这时,如果突然拿出一个锤子敲打橡胶手,90%的健康正常人会感受到自己的手被敲打,甚至感受到疼痛。当然,橡胶手的形状、质地、颜色都应与人类的手最相近,摆放姿势应与真手姿势一致,才能引发强烈的错觉。如果拿个橡胶棒,或者与参与者皮肤完全不一样颜色的橡胶手,再或者橡胶手的摆放姿势在人体解剖结构中不可能出现,都是达不到效果的,大脑也不是那么好糊弄的。


心理物理学实验表明,橡胶手的错觉涉及到本体感觉的映射图对视觉映射图的空间重组,视觉信息对本体感觉信息产生了压制。但这种错觉不仅仅只是几种感觉信息整合、匹配的问题,它还涉及到“拥有感”—参与者描述橡胶手似乎是自己的手一样,这又是怎么回事呢?


身体归属感的生理机制


Ehrsson等人在被试接受功能性磁共振成像(fMRI)扫描时,让实验组被试参与橡胶手错觉实验,诱导出他们对橡胶手的拥有感。在控制组中,被试仅仅看到橡胶手或看到橡胶手被触摸。成像结果表明橡胶手错觉伴随着运动前皮层的激活,而控制组中并没有表现出这种激活。橡胶手错觉产生的强度与运动前皮层的激活程度相关,错觉开始发生的时间与该皮层开始激活的时间也是一致的。根据这些观察, Ehrsson和他的同事们得出这样的结论:“运动前皮层的神经活动反映了对视线内看到的手的归属感”。


正如他指出的那样,他们的发现与以前强调的自我辨别(Self-identification)依赖多感官信息整合的观点是一致的,动物实验也表明,运动前皮层存在着能够联合视觉和触觉感受野的神经元。有趣的是,这些视-触觉神经元似乎通过一个以躯体-局部为中心(Body-part centered)的参考系来编码视觉输入,也就是说,当躯体的某一局部被触摸,那么眼中看到的将要接近这个局部的物体,这两种刺激信息都会使视-触神经元作出反应。在橡胶手错觉实验中,本体感觉信息被扭曲,使得我们自己手的位置信息被重新映射到橡胶手位置信息上,同样的,以手为中心的视觉感受野也经历了同样的改变,这样的话,当看到探针接近橡胶手时,会激活运动前皮层的以手为中心的神经元。


以上似乎解释了为什么在橡胶手错觉实验中前运动皮层会激活,但它并没有告诉我们关于拥有感的感觉是怎么形成的。像其它自我表征理论一样,它是半还原主义的,认为躯体的归属感只是自我特异性的多种感官信息相互关系在体内的记录。多感官信息特异性模式匹配理论直觉上看起来听吸引人的,但它也面临着一些难以回答的问题。


第一个疑问是:如果我们接受以躯体-局部为中心的神经元激活是自我辨别的一个标记,那么在归属感缺失的情况下我们就不可能看到这些神经元的激活。然而,研究证明,当我们在使用工具时,当物体即使只是接近工具本身就会使我们顶叶的以躯体—局部为中心的神经元激活,那么我们就该认为工具也是我们身体的一部分,或许在一定程度上这也是对的。但是想想看,在生活中,我们会接触多少工具,我们都认为它们是身体的一部分吗?


该理论遇到的另一个问题是关于多感官信息相互关系的本质到底是什么,可能有一些联系是自我特异性的,但有些形式上相似但并没有产生归属感,比如前面的腹语表演者借用傀儡木偶的嘴巴说话一样,也是多感官(视听觉)联系,但演员应该不会产生对木偶嘴巴的归属感吧。

图4.身体归属感研究的应用


橡胶手错觉实验让人误以为橡胶手是自己的“手”,那么是否可以用同样的实验让截肢患者对假肢产生归属感,从而更好的利用呢?2008年Ehrsson等人改造了橡胶手错觉实验,通过同步且反复刺激截肢者的残肢和假肢的相应部位,让患者产生了假肢就是自己身体的一部分的感觉。还有一些研究者运用橡胶手错觉实验在假肢上创造了触摸感、振动等感觉。


另外,橡胶手错觉也将为瘫痪和中风病人的认知神经康复发挥重要作用。目前,虽然生物医学工程方面科学家已经开发了脑机接口,使瘫痪病人通过控制想象运动来控制机械手臂等的运动,但病人的参与度不高。Slater等人比较了脑机接口中和橡胶手错觉中参与者对虚拟肢体产生的归属感,发现脑机接口中产生的归属感非常微弱。相信未来随着研究的深入和机制的明朗化,截肢患者可以更好地控制和操纵假肢,脑机接口也能结合橡胶手错觉现象使患者与虚拟肢体建立更好的连接,并产生和真正肢体一样的感觉和反馈。


参考文献:

[1].Ehrsson H H, Spence C, Passingham R E. That's my hand! Activity in premotor cortex reflects feeling of ownership of a limb.[J]. Science, 2004, 305(5685):875.

[2].Liang C, Chang S Y, Chen W Y, et al. Body ownership and experiential ownership in the self-touching illusion[J]. Frontiers in Psychology, 2014, 5:1591.

[3].Tsakiris M.Mybody in the brain: A neurocognitive model of body-ownership[J]. Neuropsychologia, 2010, 48(3):703-712.

[4].BotvinickM.Probing the Neural Basis of Body Ownership[J].Science,2004, 305(5685):782-3.

[5].[4]VallarG,Ronchi R.Somatoparaphrenia: a body delusion. A review of the neuropsychologicalliterature.[J].ExperimentalBrainResearch.experimentelle Hirnforschung.expérimentation Cérébrale, 2009, 192(3):533-551.

[6].Slater M, Perezmarcos D, Ehrsson H H, et al. Inducing Illusory Ownership of a Virtual Body[J]. Frontiers in Neuroscience, 2009, 3(2):214.

[7]. Botvinick M, Cohen J. Rubber hands 'feel' touch that eye sees[J]. Nature, 1998, 391:756.


END

往期回顾

百年催产素新成果,一条社交神经环路

睡眠的意义:帮助大脑清理代谢废物

睡眠的起源:小小水母竟然也会睡觉!

这就是你要的‘读心术’?

欢迎大家关注我们的其他平台


新浪微博:脑人言

知乎专栏:行为与认知神经科学

QQ群:638710880


友情赞助


赞赏专用通道


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存