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虚拟现实幻觉在实验室中产生体外体验

探索“离体体验”如何通过利用虚拟现实头戴设备进行的创新研究,揭示大脑的工作机制。

作者:Ed Yong
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本文转载自Not Exactly Rocket Science的旧WordPress版本。

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离体体验”的想法似乎很奇怪且不切实际——肯定不会出现在世界顶尖的科学期刊上。所以,你可能会惊讶地发现,两年前,《Science》杂志发表的,不仅是一篇,而是两篇论文,它们都通过科学的审视来探讨这个主题。

离体体验很少见,可能由癫痫发作、中风等神经系统疾病以及严重药物滥用引起。显然,它们是在我们大脑出现问题时触发的。而对于大脑来说,一如既往,出现问题能告诉我们很多关于平时发生的事情。

简而言之,如果我们很少有离体体验,为什么我们大部分时间都有“在体内”的体验呢?这是我们生活中一个如此基本的部分,以至于我们常常认为理所当然,但一定存在某种心理过程,确保我们对“自我”的感知局限于我们自己的身体。那是什么呢?

两组科学家通过利用幻觉和欺骗,迈出了回答这些问题的一步。他们利用虚拟现实头戴设备,通过欺骗人们将自己投射到一个虚拟身体中,成功地在健康的志愿者身上实验性地诱导了轻微的离体体验。

Bigna Lenggenhager和她来自洛桑联邦理工学院的同事,使用了一个版本的橡胶手幻觉实现了这一点。在原始版本中,通过同时抚摸可见的假手和隐藏的真手,让一个人认为一只是假手是他们自己的。

在Lenggenhager的版本中,志愿者通过他们身后的摄像头拍摄的画面,在视频头戴设备中看到自己身体的后部。然后,他们身体后部被一根高光笔同时触碰,与虚拟身体后部的触碰同步。

之后,志愿者表示他们感觉到的触碰是由高光笔抚摸虚拟后背引起的。他们感觉虚拟身体是他们自己的,就像人们会上当橡胶手幻觉一样。

Lenggenhager用一个简单的测试证明了这种混淆——她取下志愿者的头戴设备,蒙上他们的眼睛,让他们后退几步,然后让他们回到原来的位置。如果他们的虚拟后背和真实后背同时被触碰,他们就会超出实际位置,停在更接近他们虚拟身体位置的地方。

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这种位置的偏移不是由于简单的判断错误。当虚拟身体被一个简单的方块取代,或者身体和图像不同步被抚摸时,志愿者就没有显著偏离他们原来的标记。

伦敦大学学院的Henrik Ehrsson在使用两个摄像头设置在坐着的志愿者身后,向他们发送自己后背的立体图像时,也得到了类似的结果。然后,他用一根塑料杆触碰志愿者的胸部,同时用另一根塑料杆触碰摄像头下方的一个区域。

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尽管志愿者感觉到了胸部的触碰,但他们看到了Ehrsson的手臂在他们身后的移动。幻觉奏效了——他们感觉自己坐在自己身体的后面,看着自己的背部。而且,正如Lenggenhager的研究一样,如果Ehrsson异步戳动真实和虚拟的人,幻觉就不会奏效。

Ehrsson对这种幻觉的说服力深信不疑——毕竟,他自己也尝试过。“你真的感觉自己坐在房间里的另一个地方,看着面前这个看起来像你自己的东西,你知道那是你,但感觉不像你,”他说。“这几乎就像你在看一个模型。”

作为幻觉奏效的进一步证据,Ehrsson挥舞着锤子砸向摄像头下方的某处,就像要伤害虚拟身体一样。果然,志愿者的皮肤电导反应(一种衡量情绪唤醒的指标)有所上升。他们将虚拟身体受到的威胁视为对自己身体的威胁。

这两项研究表明,我们的大脑通过整合来自我们各种感官的信息,特别是视觉和触觉,来构建我们通常的“在体内”的体验。在这两个实验中,视觉是主导因素。

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然而,这两项研究都没有真正复制出完整的离体体验,Lenggenhager也很快承认这一点。虽然她的志愿者感到“奇怪”或“不寻常”,但没有一个人感到那种完全的脱离身体感或视角转变,而这正是这些事件的特征。一些体验的元素一定缺失了,Lenggenhager认为,我们平衡系统的干扰可能是原因。

尽管如此,这些研究告诉我们很多关于我们的大脑如何产生自我意识。它们通过整合来自我们感官的信息,包括至少视觉和触觉,来构建我们通常的“在体内”的体验。我们的大脑会选择与这些感官信息相符的解释,而且,显然,视觉是最重要的。它可以覆盖和修改来自触觉的信息。

但Lenggenhager的工作也表明,我们的大脑高级功能也有其作用。毕竟,当虚拟身体只是一个简单的方块而不是一个人时,她的幻觉就没有奏效,所以大脑的某些部分在无法将感官信息整合到合理的模型中时,必须拒绝这些信息。

目前,完整的模拟离体体验仍然难以实现,但这些研究开启了几个新的研究领域。Lenggenhager早期的研究表明,通过电刺激我们颞叶和顶叶之间的连接可以产生离体体验。现在,虚拟现实幻觉可以用来弄清楚这个区域如何促成我们的自我意识。

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甚至可以用来观察自我意识——一种被一些人认为对人类独有的特质——是否在灵长类动物和其他动物身上存在。

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在这篇帖子发表后,Ehrsson进行了一项更令人印象深刻的实验,他让人们相信他们与他人交换了身体

参考文献

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