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神经科学高能警示:“我的身体”不是我?!

 在自观 2019-10-05

很多人以为对自我的感知是天生的,但其实完全不是。这种感知可以被迅速改变,简直太有趣了。

——法国科学院院士、神经生物学家米格尔·尼可莱里斯(Miguel Nicolelis)

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一切有为法,如梦幻泡影。

如露亦如电,应作如是观。

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这句流传千古的经典禅语,正在被具有探索真理精神的科学家们用现代科学实验所渐渐验证。

此时此刻,你正拿着手机阅读这篇文章。

如果这时有人来问你:“为什么你会觉得手是属于你身体的一部分,而手机不是呢?

十有八九,你会觉得他无聊至极。

因为,几乎所有人都会认为,身体是“自我”的一部分,这是毋庸置疑的。

然而,在世界最知名的医学院之一瑞典卡罗琳斯卡学院(Karolinska Institutet),神经科学家亨利克·埃尔逊(Henrik Ehrsson)教授眼中,却不是这样认为的。

到底什么是“自我”?“自我”就是身体吗?

为了解答“身体”和“自我”之间到底是什么样的关系,他专门组建了名为Brain, Body & Self Laboratory的专门实验室,数十年如一日进行研究,得出了惊人的发现:人们对于身体的自我感觉,竟然只是一种错觉!

from pexels.com

在一些神经科学家看来,埃尔逊是个执着得有点疯狂的研究者。

他的实验室经常利用各种非主流的装置(比如大小各异的假人模型、玩偶的脑袋、假手、摄像机、刀子和锤子等)来设计实验,以此来探究人们是怎么在自己躯体内产生自我感觉的。

以闻名科学界的橡胶手实验为基础,埃尔逊设计了一系列的错觉实验,比如,他用头戴式耳机、摄像机、假肢等道具欺骗眼睛,同时用拍打和刺戳的方式给予触觉信号,以此来探测、延伸和替代、甚至扭曲人们对自己身体的感觉。

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身体错觉实验

错觉1:移体换魂?——“我的身体”不是我的 ?

埃尔逊早期的研究发现来自橡皮手错觉( rubber-hand illusion)的,如图1。

图1:橡皮手错觉实验

图片来源:Ehrsson H. H., Holmes  N. P., Passingham R. E. Touching a rubber hand: feeling of body ownership is associated with activity in multisensory brain areas.  Journal of Neuroscience, 25(45): 10564-10573, 2005.

首先,受试者的眼睛被蒙上,确保其不会受到任何视觉干扰。

研究者移动受试者的左食指,并使其触摸到右边橡皮手食指的关节,同时,研究者触摸受试者右手的食指。实验中需保证触摸这两只手的动作要尽可能同步。

当两只手触摸物体的频率在1赫兹时,过了10秒左右,人就能产生橡皮手是自已的手的错觉。但是,如果触摸不同步,或者使用和橡皮手截然不同的物品(比如毛笔)作为模型时,错觉就不容易出现。

这表明我们对身体的感知是可以被改变的,但也引发了新的思考:身处客观物质世界中,大脑怎么判断哪个部分是自己的身体,哪个不是呢?

错觉2:灵魂出体?——我离开了“我的身体”?

埃尔逊希望弄清楚大脑是如何“感知”身体的。可以肯定的是,这是眼睛、皮肤、肌肉等多种器官感觉以某种形式整合在一起,并相互作用的一个过程。

那么,这个整合感知的过程是如何发生的呢?

埃尔逊做了进一步的实验。他给受试者戴上一个“能看到自己后背的眼罩”,并在受试者背后2米处架设了两个摄像头,各连接一个微型显示器放在眼罩中。受试者带上眼罩,也就等于站在自己背后2米的地方观看自己的后背。

于是产生了第一个幻觉条件——视觉错位。在受试者的视觉中,会看到前方2米处有一个“自己身体的影像”。

然后,埃尔逊站在摄像头视野外的右侧,两手各拿一根塑料棒,用右手中的塑料棒去戳动受试者的胸口(不让受试者看到),另一根同步或者不同步的在摄像头前做戳动的动作。

于是产生了第二个幻觉条件——触觉错位。受试者感受到胸口被戳动,同时也看到前方2米处的那个身体影像正在被戳动。

持续进行这个动作一段时间后,将电位传感器安装在受试者的皮肤上,用来测量并显示他们在实验中的情绪反应。接着,埃尔逊用一把锤子朝摄像头的方向砸去,从摄像头传递给受试者的视觉来看,仿佛要砸向前方2米处的那个身体影像。

受试者身体明显向后仰,不自觉表现出应激反应(躲闪)。与此同时,传感器记录下了明显的“恐惧”信号。也就是说,受试者的大脑真实地感受到了害怕。显然,尽管受试者知道那不是自己的真实位置,却仍然把透过摄像头“看到的身体”当成了“我的身体”。

埃尔逊将这个现象称为出体错觉(Out-of-body Illusion),也就是我们俗称的“灵魂出体”的感觉。

在这个实验中,我们的大脑依靠触觉和视觉这两种信息来确定自己的身体位置。

可以看到,如果利用虚拟现实设备扰乱了视觉与触觉信息间的正常关系,那么受试者的大脑在解释感官信息时,就会产生“自己离开了身体”的错觉,无法判断哪个感觉是属于“我的”,从而产生了出体错觉的怪异体验,换句话说,就是以为自己灵魂出体了。

2007年8月,国际顶尖期刊《科学》(Science)发表了埃尔逊研究团队关于出体错觉的研究成果,引起了世界性的轰动。

人们日常生存的一切几乎都赖以依靠视觉、触觉等感觉所反馈的信息,可它们竟然如此不可靠,如此虚幻!

错觉3:移体换魂?——我和别人换了身体?

不久,埃尔逊的研究团队又做了一组实验,如图2。

这一次,研究者在假人的眼部安装了两台摄像头,并将其与放在受试者眼前的两台小屏幕联机。如此一来,受试者就能看到假人所“看到”的一切。当假人的眼睛(其实就是摄像头)与受试者的头部同时朝向下方后,受试者通过屏幕看到的假人和他们自己亲眼所见的一模一样。

然后,研究者同时用小棍戳假人和受试者的腹部,几次之后,幻觉就会油然而生:受试者在看到假人腹部被异物触摸时,自己腹部会有相同感,并且坚信那具假人才是自己的身体。

更有意思的是,当研究者拿着一把小刀刺向头戴摄像头的假人胳膊时,受试者便会不自觉地表现出一种应激反应(躲闪)。

图2:腹部错觉实验:

图片来源:Petkova, V. I., & Ehrsson, H. H. (2008). If I were you: perceptual illusion of body swapping. PloS one, 3(12), e3832.

埃尔逊推测,当 “第一人称视角”(the first person visual perspective)和身体感知的马达信号(motor signal)匹配组合时,足以让一个人产生拥有整个身体的体验。可以说,第一人视角导致了“自我”的互换,从而影响了身体影像在大脑中的变化。

但是,埃尔逊也发现如果用桌子、椅子来替代时,则不会有这种自我的反应。

一系列实验表明:对人体感官信息进行误导,能够影响人的自我感知,甚至能让“正常人”产生幻觉。这种自我感知,在大脑中扮演着极其重要的角色。

简单来说,“灵魂出体”的幻觉正是由于我们大脑在处理信息过程中产生错位,于是影响了大脑的自我认知,把偏差的信息当做了自我的分身。

在随后的实验中,研究者把摄像头装在另一人头部。当此人与受试者面对面握手时,受试者会将对方的身体当成自己的身体,如图3。受试者无一例外,都产生了这种错觉。

图3:真人错觉实验

图片来源:Petkova, V. I., & Ehrsson, H. H. (2008). If I were you: perceptual illusion of body swapping. PloS one, 3(12), e3832.

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health )的神经病学家马克·哈利特(Mark Hallett)亲身体验之后说:“这种感觉十分强烈,而且很快就会产生,太不可思议了!”

这着实颠覆了许多人对于“自我”的认知,打破了我们根深蒂固的观念——认为我的身体就是“自我”。

通过干扰设计,一只假手、一个虚拟人物景象、一个假体甚至是别人的身体都可以成为“自我”。而这种“错认”的感觉,又是那么真实而强烈。不仅让人发想:到底什么是“错”,什么是“对”,这种对“自我”的感觉究竟是从何而来的呢?

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不靠谱的大脑,造就“自我”的幻觉

在从前的研究中,科学家普遍认为,人之所以感知到自己的身体,是因为利用了“本体感觉”,即肌、腱、关节等运动器官本身在不同状态(运动或静止)时产生的感觉(例如,人在闭眼时能感知身体各部的位置)。这些身体感觉是帮助大脑进行感知的信号。

但埃尔逊的错觉实验说明,视觉和触觉同样是这些信号的关键组成,大脑需要不断整合各种感官信号,产生自我感知。“本体感觉”也许告诉大脑,身体此刻坐在椅子里,但在埃尔逊的错觉实验中,精确同步的视觉与触觉信号却让大脑以为,身体根本待在另一个地方。

埃尔逊认为,上述错觉的产生有赖于“多感觉神经元”。这种神经元能综合视觉和触觉信号,让动物顺利地对物体作出反应。目前,相关研究主要在猴子身上开展。

“我们相信,多感觉神经元涉及的神经通路非常重要,它不仅能让动物感觉到外在物体,还能感觉到自己的身体,以及身体与周遭世界的界限。”他认为,这些神经元会整合各种感觉信息,对身体形成一种综合性感觉。而在错觉效应中,他只不过是改变了流向多感觉神经元的数据,由此操控了大脑感觉。

埃尔逊等人试图了解这些神经元在人脑中的位置,他们让受试者坐在功能磁共振成像仪中,同时诱导错觉产生。埃尔逊已经发现,当受试者产生“身体交换错觉”时,腹外侧运动前皮层(ventral premotor cortex,参与动作的视觉引导)特别活跃。

另一位知名脑科学家——瑞士洛桑大学的奥拉夫·布兰科(Olaf Blanke)教授研究发现,当腹外侧运动前皮层附近的颞顶联合区(temporo-parietal junction,TPJ)受损,或出现肿瘤时,病人似乎会觉得身体就像消失了一样。

我们的大脑有点像“傻瓜相机”,全盘接收外界信息,适合简单粗暴的操作。它根据接收到的视觉、触觉等感官信号来确认“我的身体是我的”,埃尔逊称这种感觉为“身体所有权(body ownership)”。如果感官信号被修改,大脑对“身体所有权”的感知就会随之变化,“我的身体“可能就不是我的了。

我们的大脑就是这样根据眼、耳、鼻、舌、身、意等六识所接受到的外界信息来认识世界,它能够寻找感官信息之间的关系,并将这些关系和行为的意义与外界的互动相关联,以此来定义“自我”。

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“自我”究竟存在于何处呢?

现在,我们通过科学试验了解到,“自我”并不存在于身体,也并非稳定不变的,通过修改输入进大脑的信息,对身体的自我感知就可以被重塑、被移动、被隐藏、被嫁接,可以出现在身体以外的其他地方。

from pexels.com

如果“我的身体”不是我,那究竟什么是“我”呢?

是我的年龄吗?是我的身份吗?是我的观念吗?是我的情绪吗?好像并没有一个长存不变的“自我”,因为一切都会随着时间的流逝、外境的无常而变化。

然而,“但以无始劫来,未曾了悟,妄执身为我相,故生爱恶等情”,人们无时无刻不受到这个“自我”的感觉影响,会因为“我的”容貌衰老而感到忧伤,因为“我的”观念被批评而感到愤怒,因为“我的”东西被别人占有而感到嗔恨。

到底什么是“我”呢?

有一批像埃尔逊一样的科学家们,正在乐此不疲地对此进行研究、探索。

这样有趣的话题,我们不妨也一起来做个思考吧:“自我”究竟存在于何处呢?

参考文献:

[1] Ehrsson H. H., Holmes  N. P., Passingham R. E. Touching a rubber hand: feeling of body ownership is associated with activity in multisensory brain areas.  Journal of Neuroscience, 25(45): 10564-10573, 2005.

[2] H. Henrik Ehrsson. The Experimental Induction of Out-of-Body Experiences, Science, 2007, Vol317

[3] Petkova, V. I., & Ehrsson, H. H. (2008). If I were you: perceptual illusion of body swapping. PloS one, 3(12), e3832.

[4] Petkova V.I., Khoshnevis  M. and Ehrsson  H.H., The perspective matters! Multisensory integration in ego-centric reference frames determines full body ownership. Front. Psychology (2011), 2:35

[5] Ehrsson H. H., Rosén B., Stockselius A., Ragnö C., Köhler P., Undborg G. Upper limb amputees can be induced to experience a rubber hand as their own. Brain, 131:3443-3452, 2008.

[6]Lukas Heydrich, Olaf Blanke. Distinct illusory own-body perceptions caused by damage to posterior insula and extrastriate cortex, Br

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