原标题:科学家让你拥有“第三只手”,还能让你“灵魂出窍”

对于刚刚离开妈妈温暖子宫的小婴儿来说,外面的世界广大而又陌生,还有不少新知识等待他们去学习。与成年人相比,新生儿感知世界的方式也有许多不同。发表在《当代生物学》(Current
Biology)期刊的一篇论文就发现,在判断皮肤感受到的触觉刺激来自何方这个方面,小婴儿就与大人有着截然不同的表现\[1\]。较大的孩子和和成年人的触觉定位会受到“外部坐标”的影响,而在四个月大的婴儿身上,这种和外界的联系还未建立,他们只会从自身的“内在坐标”来进行感知。

奇痒难忍怎办?打开祖传秘方的18层纸包,里面赫然两个大字——挠挠。要说这挠痒,自然是哪儿痒挠哪儿,咔哧咔哧一抓,立马解刺痒了,痛快!但是有一群研究者们偏不走寻常路,反而鼓捣起了“镜像挠痒法”:左边痒了,你就挠右边,右边痒了,再往左边挠。要亲命了,这隔空挠痒能管事儿吗?

作者:Ben Coxworth

你的触觉定位系统,其实很容易受骗

如果有人有人碰了一下你的手、拍了一下你的肩膀,你肯定可以毫不犹豫地说出感知到触觉刺激的位置。但事实上,看似牢靠的触觉定位系统也很容易被“欺骗”。

“第三只手”就是一个经典的触觉“受骗”的现象。在卡罗林斯卡医学院的一项研究中,研究者们将一只橡胶手放在被试的手臂旁边,并用两只小刷子分别触碰被试右手和假肢的对应部位。结果显示,这样一个简单的动作就足以迷惑被试,让他们以为假手也是自己身体的一部分。当研究者突然用刀或锤子砸向橡胶手时,被试也会像自己的手受到攻击一样做出反应。

图片 1一个简单的动作,就可以迷惑人的触觉系统

也有研究发现,当成年人交叉双手时,对触觉位置辨别的表现会大打折扣。如果把食指和中指交叉起来,也会让触觉定位产生混乱。

这些现象其实都与人体内两套触觉定位系统的冲突有关。成年人的大脑若想确定一个触觉刺激的空间位置,可以参考的坐标系一共有两套。其中一套是我们自己的身体,其运作原理非常简单:左手感受到的刺激多半来自左边,右手则相反。另外一套坐标系则是外界空间方位,需要结合视觉、听觉和嗅觉等多种感觉信息才能正确把握,譬如,当你看到有人从左边碰你一下时,自然知道自己感受到的触觉刺激是来自左边。

在交叉肢体或者引入“第三只手”时,大脑会接收到来自内外两套坐标系相互矛盾的信息:明明是左手有感觉,但刺激却来自右侧。这时候,你就会发现触觉定位系统变得迟钝,一不小心还会给出错误的答案。

还别说,他们一做实验,还真发现了效果:尽管没有直戳痒点那么好,但这镜像挠痒法,还真能缓解另一边胳膊的痒。不仅有结果,还发了论文,而且还评上了2016年搞笑诺贝尔医学奖,您说这玩意儿新鲜不新鲜。

编辑:糖豆

小婴儿不会犯同样的错误

那么,婴儿是不是也会有同样的反应呢?为了弄清楚这一点,来自伦敦大学的研究者们找到了一群年龄分别为4个月和6个月的小被试,检验了他们在不同躯体状态下对触觉刺激位置的判断能力。宝宝们胳膊太短,研究者便在他们的脚上粘好遥控振动装置,同时手动帮忙保持双腿交叉或不交叉的状态。振动刺激出现后,婴儿哪一边的腿先动,就说明他们认为刺激来自哪一边。

图片 2实验中的婴儿被试。图片来自:Jannath
Begum Ali

研究结果表明,出生后6个月的婴儿和成年人的表现相似,在双腿交叉时,他们对脚上触觉刺激的定位受到了影响,判断位置的正确率也随之下降到了50%左右。但是,出生只有4个月的小宝宝就不一样了,他们在双腿交叉时对触觉位置的感知和不交叉时并没有什么差别,反应的准确率保持在70%左右,他们整体的反应速度也比6个月大的婴儿要快得多。

这样看来,在4个月大的时候,婴儿们还没有建立起触觉与外界坐标之间的联系,他们只会以身体的“内部坐标”作为依据来感知触觉刺激的方位。由此还可以推测,人类利用多种感觉信息确定外部空间位置的能力很有可能是在出生后4个月到6个月之间建立起来的。在那之后,我们的大脑在内在和外在坐标相互矛盾时就会变得困惑不已了。

这种“交叉错觉”的现象听上去是感官准确性的退步,但事实上,这反而是件好事:它证明我们的大脑学会了如何将身体感受到的触觉信息与外界空间建立联系。而在这一联系建立起来之前,婴儿所感受的世界或许是我们成年人难以想象的另一种面貌,也是一个值得深入探索的有趣课题。(编辑:窗敲雨)

文章题图:shutterstock
友情提供

图片 3

科学家们在瑞典斯德哥尔摩的卡罗林斯卡医学院(Karolinska Institutet
medical
university)完成了一系列的实验。在实验中,研究者们将一只橡胶仿真假肢放在志愿者手臂旁边,这样他们可以同时看到这三条手臂。为了使志愿者产生拥有假肢的感觉,研究者用两只小刷子分别触摸志愿者右手和假肢的相同部位。

参考资料:

  1. Ali J B, Spence C, Bremner A J. Human infants’ ability to perceive
    touch in external space develops postnatally[J]. Current Biology,
    2015, 25(20): R978-R979.
  2. Heed T, Azañón E. Using time to investigate space: a review of
    tactile temporal order judgments as a window onto spatial processing
    in touch[J]. Frontiers in psychology, 2014, 5.

但是——您可听好了——要想实施镜像挠痒大法,光伸手往反方向挠可远远不够。要想成功止痒,至少得有一面正确摆放的镜子——以及一个乐意帮你挠痒的热心肠。

图片 4

没错,要想用镜像挠痒法挠挠胳膊,一个人还做不来。下面,我们来学习一下标准姿势:假设一个人右边的胳膊痒,那他要把两只胳膊平放在桌子上,中间再立上一面垂直的镜子。镜子会把右边的胳膊挡住,并且照出左胳膊的影子。等待挠痒的这位眼睛不能乱看,还得盯着镜子里颠倒的左胳膊。接下来,另一位帮忙的就登场了,他负责拿个小铜片之类的东西挠这人的左胳膊——而且,要准确无误地挠到和右胳膊上痒的地方对称的位置。

图片来源:Henrik Ehrsson

图片 5实验中,被试们一边看着胳膊的镜像,一边享受着实验者的挠痒服务……图片来自原论文

这场研究的管理者之一Arvid
Guterstam说:“这时,志愿者的脑海中会产生一种错觉,到底那一只手才是自己的?大家都清楚地知道:只有一只手臂属于自己的身体。但是最终我们惊讶地发现大脑解决这场冲突的结果是:接受这两只右手都是自己的,也就是说,志愿者产生了拥有第三只手的感觉。”

接下来,就可以见证“镜像挠痒法”的奇迹了!被这样挠过的被试们纷纷表示,自己事先被注射了少量组胺而痒个不停的右胳膊得到了明显的缓解。效果好极了(其实没有直接挠右胳膊好),鹅妹子嘤!而如果撤掉镜子,直接挠左边胳膊,就没有什么解痒效果了。

为了证实志愿者对假肢的认可程度,研究学者们用小刀假装刺到假手或者真手中的一个,然后测试其相应的应激程度。结果表明,无论是真手被刺还是假手被刺,志愿者都会表现出相同的压力反应。

但是人那位就问了,你们这说的这都可信吗?哪儿啊,随便放个镜子挠挠另一边儿就不痒了,那我这痒的地儿不啥都没感觉着么?还别说,这里面还真有些道理。

研究学者们希望,这项实验能够对假肢应用研究有所帮助。将来或许这会对中风患者有所帮助,中风患者可能会变的半身不遂,这就使他们虽然瘫痪但依然有一部分的身体还有感觉,所以有可能实现像感知自身肢体一样使用假肢。这也可以帮助那些在工作中需要多项兼顾的人们,比如救火时的消防员,医院里的护工等。

这痒痒的感觉,是从皮肤上的感受器开始的,但它的感知和调节,很大程度上都是中枢神经系统在起作用。在这里,各种感官信号也会被综合在一起进行考虑。而如果大脑接受到了互相矛盾,或者模棱两可的知觉信息,那么就能够产生各种各样的错觉。而在这里,痒的缓解其实就可以看成错觉的结果:精心摆放的镜子和对称的挠痒,事实上都是为了让人们在视觉信息的引导下,把镜子中的左胳膊当成是自己的右胳膊。研究者认为,大脑在处理这些矛盾的知觉信息时,可能就以镜子里看到的挠痒线索为依据,把左边触觉感知到的挠痒“转移”到了真正发痒的右胳膊上。于是,痒痒就得到了部分缓解。

图片 6

其实,之前人们也发现过类似的错觉现象。只要有合适的诱导,人们不仅能把左右手搞错,甚至还能把一只假手当成自己身体的一部分。这就是著名的“第三只手”错觉:只要让被试们一边感受着自己的手被小刷子触碰,同时看着一只橡胶假手被同样的刷子拂过,这就足以让人们感觉这只假手是自己的。这时候,如果突然拿个叉子去猛扎假手——您猜怎么着,这被试能吓得蹦起来!就跟自己的手被扎了差不多。(更多阅读:科学家让你拥有“第三只手”,还能让你“灵魂出窍”)

中风患者虽然瘫痪但依然有一部分的身体还有感觉,这项研究有可能帮助患者像感知自身肢体一样使用假肢。图片来源:pixabay

图片 7我的天呐,吓死了!“第三只手”错觉演示

科学家不仅让你拥有“第三只手”,还能让你“灵魂出窍”。

可是那位又问了,你说有道理也白搭啊,右胳膊痒了还不是直接挠右边效果最好?那你这费半天劲又搁镜子又找人的,这么折腾是为个啥呢?人家研究者也说了,这法子,可以留到不方便直接挠的时候用。有的时候,皮肤发炎破溃,是痒,但是大夫可不让你玩儿命挠——好么,越挠破的越厉害,再落个感染,那还好得了啊。你要说涂药膏呢,有时候也不能把这痒完全止住。这种时候,“镜像挠痒法”就是您全新的选择了,安全有效,保证对患处没有影响!

在早前卡罗林斯卡医学院的一场相关研究中,研究者宣称:他们使测试者产生了“灵魂出窍”的感觉,属于自己的身体仿佛不是本身的那具,而是测试中的其他身体(模特,或是另外一位测试者的身体)。目前,我们还在等待这项研究的后续结果,看实验结果是如何达到的,以及是否被证实。

以后再痒了,找谁帮着镜像挠?考验友谊的时刻又到了……

负责此项研究的Henrik
Ehrsson解释了这项研究的用途:“如果我们搞清楚大脑如何产生对自己身体的控制感,那么我们将从中学会对人造躯体、虚拟身体的控制方法,甚至可以创造‘将两人身体互换’这一神奇体验(移魂换体?)。”

题图来源:123rf.com.cn正版图片库

图片 8

参考资料:

图片来源:电影《大都会》剧照。

到目前为止,他发现在科学家发现当二人外表或性别不同时,也能产生这种错觉。然而,我们还不能将自己看成是非人(形)的物体,如椅子或大木块。而在一场正在进行的机器人相关项目中,研究者们正在尝试是否能将测试者的“感知身体”缩小到芭比娃娃的大小。

题图来源:Henrik Ehrsson

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