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5种离开身体的方式

神经科学揭示了大脑令人难以置信的想象潜力以及感知的可塑性。

作者:Sherry Baker
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图片来源:iStockphoto

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当你阅读这个故事时,也许你正坐在客厅的椅子上,或者在一架飞往坎昆的飞机上。现在,深入挖掘,向内专注,问问自己:你内在的存在,你的自我意识,那个最本质的“我”位于何处?当然,你存在于你的身体里,大概在你的头部,它本身也身处世界某个特定位置。但如果所有这些都是次要的呢?如果你的感知可以改变,让你成为任何人,身处任何地方,无需旅行就能离开呢?

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这些是神经科学家现在提出的真实可能性,他们正在研究大脑中自我感知的Locus(位置)。研究表明,我们的自我概念,以及一种相关的品质——存在感(沉浸在某个位置或环境中的感觉),不一定需要与我们的物理身体绑定。尽管目前的大部分研究仍然基于实验室,但科学家们已经让测试参与者体验到从自己的身体移动到另一种形式的感觉,例如芭比娃娃,或者在有意识的“出体体验”中从远处观察自己。新的身体交换和瞬移技术展示了大脑令人难以置信的想象潜力以及感知的可塑性。

1. 举起你的第三只手

人类长期以来被认为拥有一种不可动摇的先天身体结构,这意味着我们的大脑和根深蒂固的自我意识永远无法接受拥有一头、两臂和两腿以外的任何东西。但1998年,匹兹堡大学的精神病学家Matthew Botvinick和Jonathan Cohen进行了现在经典的“橡胶手错觉”实验,这表明大脑可以感受对自己不真正拥有的身体部位的所有权。在该实验中,研究对象的真手被抚摸,同时一个假肢手也以完全相同的方式被抚摸。在不到两分钟的时间里,大多数参与者感觉橡胶肢体是他们自己身体的一部分,前提是他们的真手被隐藏起来,而橡胶手保持可见。

卡罗林斯卡学院斯德哥尔摩大脑、身体与自我实验室的认知神经科学家Henrik Ehrsson将这些发现进一步深化,他展示了大脑可以完全接受同时拥有三只手的所有权。为了证明这一点,他再次诱导受试者产生拥有第三只手的错觉,但这次他用菜刀威胁假肢手或真手。接着,他测量了154名测试参与者和对照组的汗水程度(一种应激反应)。Ehrsson发现,无论真实的手还是假手受到威胁,人们都表现出相同的基于恐惧的生理反应,这表明橡胶手对他们来说几乎与血肉之躯的肢体一样真实。

这种简单的错觉怎么会显得如此真实呢?通过功能性磁共振成像(fMRI)扫描他的受试者,Ehrsson发现这种错觉涉及到大脑的相互连接区域,包括额叶的前运动皮层(负责运动的感觉引导)和顶叶的顶内皮层(参与定位和识别身体部位)。在这两个区域的交汇处,神经元接收来自肌肉、眼睛、耳朵、皮肤和其他感觉器官的信号,并将它们编织在一起,创造出身体在空间中的体验。大脑将眼睛所见与身体所感联系起来的倾向是如此强大,以至于这些线索可以使参与者对橡胶肢体产生所有权。

最近,英国诺丁汉大学的心理学家Roger Newport展示了内部自我也可以被说服身体部位改变了形状甚至消失了。Newport没有使用静态的假手,而是开发了“海市蜃楼”——一个幻觉创造盒,它结合了一系列镜子和摄像头。把手伸进去,透过透明的顶部看,就好像你在看自己的真手。实际上,你看到的是你的肢体的实时视频图像,可以被操纵和扭曲。例如,视频输入可以被改变,以显示手指像橡皮泥一样拉伸或伸缩。

当这些图像与调查员对真手进行的看不见的、轻柔的操控结合时,测试参与者会体验到他们的幻觉手指如此真实,以至于当他们的视频操纵后的数字手指呈现出卡通般的长度时,他们会相信自己触摸到了一个遥不可及的木块。


自己动手:如何感知一只橡胶手

坐在桌子旁,一只手放在视线之外(你可以用折叠的纸板做隔板)。让朋友把一只假手——可以是服装店里新奇的橡胶手,甚至是充气的橡胶手套——放在你的真手旁边,但要完全可见。然后让你的帮手用小刷子轻轻触摸你隐藏的手,同时用相同的笔触触摸可见的假手,你边看边感受。你应该很快就会觉得这只假手是你的了。额外测试:两分钟后,闭上眼睛,然后尝试指向你的真手。大多数人会指向假手。


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2. 灵魂出窍

众所周知,身体漂浮在体外的感觉可能发生在濒死体验中。现在,研究大脑自我感知位置的科学家们已经开始在实验室中诱导灵魂出窍的体验。十年前,瑞士洛桑联邦理工学院大脑-心理研究所的神经学家兼认知神经科学家Olaf Blanke在与一位癫痫患者合作时想到了这样做。这位43岁的女性患有耐药性癫痫,必须通过手术治疗。在治疗过程中,他短暂地刺激了颞顶交界处,这是一个整合声音、触觉、视觉、平衡感知和空间定位感的大脑区域。紧接着,患者犹豫地说:“我……不太确定我是否应该告诉你这个……我离开了我的身体。”起初,Blanke没有认真对待这个评论。但当再次施加电极时,这位女士重复了她的说法。

布兰克现在认为灵魂出窍的经历与幻肢有关,许多截肢者报告说缺失的肢体仍然连接着。他提出,离开身体的感觉代表了对不仅仅是一个肢体,而是整个身体的更广泛的误解。“你对手会犯的错误,对身体其他部分也可能犯,”布兰克说,“当大脑试图调和所见与所感而犯错时,它会产生另一种现实——以及你自己的两种身体表征。”

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2005年,Blanke开始利用虚拟现实和机器人技术,在身体完全完好的健康受试者身上诱导出体体验。在其中一个实验版本中,他设计了一个内置抚摸装置的床垫。研究参与者躺在床垫上,戴着带有视频屏幕的护目镜,电脑控制着机器抚摸他们的背部。当志愿者看向天花板时,他们看到一个电脑生成的3D身体漂浮着。

如果虚拟身体似乎受到与真实身体相同的抚摸,参与者就会报告说有灵魂出窍的感觉。当他扫描他们的大脑时,布兰克发现测试对象产生了其他报告灵魂出窍状态的人所见的典型大脑模式。


自己动手:飘离自我

除非你自愿参加神经科学实验室的灵魂出窍实验,否则没有可靠的方法可以按需诱导这种体验。但自发的体验可能会发生。根据报告,诱导这种体验的一种方式是冥想。“在许多冥想中,你避免移动;注意力集中在呼吸上,身体其他部位的信息减少。这似乎是一种容易导致幻觉感知的状态,”布兰克说。在一项小型研究中,研究人员报告称,在20世纪50年代开发的感官剥夺水箱中漂浮(许多城市提供付费体验)导致一些使用者出现了灵魂出窍的体验。

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3. 进入你的化身

埃尔森和布兰克都成功地引发了一种灵魂出窍体验的变体,在这种体验中,受试者感觉自己沉浸在另一个人的表征中——在埃尔森的例子中,是一个来自实时视频片段的人物;在布兰克的例子中,则是一个视频人物或通常被称为化身的数字表征。与其他脱离身体的状态一样,虚拟现实技术是关键。在这里,埃尔森和他的团队为测试对象配备了头戴式视频显示器,这种大护目镜每个眼睛上都带有一个小屏幕。与此同时,两个实时摄像机并排放置在志愿者头部后方约六英尺处。左侧摄像机的图像通过左眼显示器显示,右侧摄像机的图像通过右眼显示器显示。它们共同生成了受试者背部的3D图像。

结果是,当坐着的志愿者向前看时,他看到的是自己的立体图像,以他身后某个人的视角显示。调查员站在受试者旁边,用一根塑料棒轻轻抚摸他真实的胸部,同时将第二根棒移向虚拟人物胸部所在的位置,正好在摄像机视线下方。仅仅几秒钟后,大多数参与者感觉他们的存在感正在从他们真实的身体转移到幻觉中。

布兰克的研究团队进行了一项类似的实验,但他们改用连接一系列灯光的小型振动器,这些灯光被贴在研究对象的背部,同时摄像头从后面拍摄他们。通过头戴式显示器的镜头,参与者看到了自己背部的投影图像,仿佛站在前方六英尺处。当研究人员抚摸他们的真实背部时,每个志愿者也看到他们自己的虚拟形象的背部被抚摸。几分钟之内,研究对象开始感觉他们已经漂移到前面的虚拟形象身体中,体验到他们的虚拟自我被触摸的感觉,并在灯光闪烁时感受到振动。

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布兰克的化身幻觉关闭后,志愿者被要求向后走几英尺,然后回到实验中他们站立的位置。大多数人都走得太远了,这表明他们在测试中将化身被投射的地方体验成了自己的真实位置。


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自己动手:如何虚拟地治愈自己

一旦你能进入一个化身,你就可以利用这项技术来缓解身体上的疼痛。研究人员早就知道,简单地在镜子中观看截肢者完好无损的脚或手臂的图像,有时可以帮助缓解幻肢痛,就好像大脑的自我意识调整了其对缺失肢体的矛盾感觉。布兰克建议,通过全身错觉操纵全身感知,可能同样可以治疗各种疼痛综合征——让化身承担一部分负荷。


4. 成为活娃娃

还记得《50英尺高女人的袭击》或最近的《亲爱的,我把孩子缩小了》等老科幻电影吗?卡罗林斯卡学院的埃尔森团队通过让测试对象体验与11.5英寸的芭比娃娃或13英尺高的假人互换身体的感觉,重现了这些情节的某些方面。

与之前的自我感知实验一样,参与者佩戴连接到两个摄像头的头戴式显示器。这次,受试者仰卧在床上,而两个摄像头向他们发送一个微型娃娃或一个超大假人躺在他们旁边的床上的图像。摄像头采用了与人相同的视角,向下俯视替身。因此,当测试参与者通过连接视频的护目镜看向自己的脚时,他们的身体似乎与旁边的人造物体大小和形状相同。研究人员用一根棍子抚摸假体,同时以完全相同的方式轻轻触摸志愿者的真实身体。参与者很快就产生了自己居住在小娃娃或巨大假人身体里的奇怪感觉。

埃尔森不满足于依靠参与者对其反应的主观描述,他提出了客观证据来记录身体投射体验的强度。他测量了志愿者在观察有人用刀威胁或切割娃娃时的皮肤电导反应——一种因压力引起的出汗变化,从而导致电导率的变化。皮肤电导率随着明显的威胁程度而上升,就像一个人面临真实的身体伤害可能性时一样。

在志愿者们感觉自己置身于人造身体中时,埃尔森和他的团队还要求他们看向房间对面的积木,并估计这些物体有多远、多大。然后,受试者被要求闭着眼睛走到积木旁边。将自己投射到小身体里的人倾向于高估积木的距离和大小。而那些在巨大的假身体中体验自己的人,情况则相反:他们认为积木比实际小得多,也近得多。

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埃尔森认为,这种出体幻觉可能有实际用途。有朝一日,它们或许能让外科医生感觉自己身处微型医疗机器人体内,在人类患者体内进行手术。或者,一名工人可以将自己投射到一个巨大的机器人体内,像操纵自己的身体一样操纵它,在核电站进行维修。


自己动手:如何变小(或变大)

想把自己的身体投射到赛车或盆栽植物上吗?别想了。你最好的选择是人形物体。你的目标物体可能需要一个躯干、两只手臂、两条腿和一个像头的东西。甚至猴子也可能行。但如果你想进入你的猫或狗的身体,这片领域尚无人探索;科学家们尚未在实验室中尝试人类到动物的转变。实验表明,你无法与几何形状互换位置,即使它与你的身体同步抚摸。


5. 全身交换

在最近的实验中,埃尔森尝试了他所描述的迄今为止最极端的身体交换例子:让志愿者面对自己的身体并与自己的手握手,似乎是从外部遇到自己,从而产生出体体验。

他设计了一个实验,其中调查员佩戴一个特殊设计的头盔,配备两个视频摄像头,捕捉调查员视角的图像。一名佩戴头戴式显示器的研究对象站在调查员对面,但受试者看到的不是自己面前的景象,而是调查员眼前掠过的图像的视频。对受试者来说,感觉就好像他在看着自己。然后,每个受试者被告知伸出手与实验员的右手握手两分钟,直到他与自己握手的感觉变得非常强烈。这种感觉就是经典的灵魂出窍体验:你站在自己之外,向内看。

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自己动手:如何瞬移自己

即使你不是《星际迷航》的粉丝,你可能也知道经典《星际迷航》电视剧中的那句“把我传送到,史考特”。在这种终极的高速旅行方式中,一个人的原子被分解、传输,然后在选择的目的地重新组合。巴塞罗那大学ICREA研究所的虚拟环境教授梅尔·斯莱特正在开发一种真实的(但遗憾的是,仅仅是感知上的)传送版本。与《星际迷航》的方法不同,斯莱特保持身体完整,同时改变它们的位置感。参与者需要穿戴虚拟现实设备:一套动作捕捉服和连接到某个地点的实时3D视频的护目镜——例如,一个会议,一个乏味但实用的例子。会议上的人会看到参与者的虚拟形象或一个体现了进行身体交换的人形机器人。下一步是在模拟中增加触觉,这样一个人传送到远程地点时,就可以感受到自己拥抱或与远方的同事握手。

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斯莱特的最终目标是消除“人体与替代表征之间的界限”。如果他成功,瘫痪的人有朝一日可以无线连接到人形机器人,体验物理世界。一些研究人员已经测试了可以读取瘫痪者脑电波的植入物。连接到机器人上的摄像头、听觉拾音器和其他传感器的头戴式显示器将让这些患者虚拟地移动和体验世界,即使他们的身体无法动弹。斯莱特说:“他们将化身在那个机器人中,通过它的眼睛看世界,与人互动和交谈,在世界中穿行。”

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