АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. Общие сведения о феномене иллюзии «резиновой руки» 9
1.1.1. Понятие «схемы тела» и ее свойства 9
1.1.2. Предпосылки к открытию иллюзии «резиновой руки» 13
1.2.1. Иллюзия «резиновой руки»: оригинальный эксперимент 16
1.2.2. Модификации оригинального эксперимента 18
1.2.3. Обзор теоретических обоснований иллюзии «резиновой руки» ..23
1.2.4. Методы замера действия иллюзии 27
1.3.1. Прикладное значение 29
ГЛАВА 2. Методы и организация исследования 31
2.1 Описание выборки 32
2.2 Инструменты и методы замера эффекта иллюзии 32
2.3 Методы обработки данных 39
ГЛАВА 3. Результаты исследования и их обсуждение 40
3.1. Пилотажный эксперимент 40
3.2. Репликация «классического эксперимента» с иллюзией «резиновой
руки» 40
3.3. Репликация эксперимента Константини и Хаггарда 41
3.4. Анализ синхронного и асинхронного смещения рук относительно всего
тела 43
3.5. Обсуждение результатов 45
ВЫВОДЫ 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 53
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
Иллюзия «резиновой руки» — это феномен, порождающий нарушение работы мультисенсорной интеграции, т. е. процесса сопоставления информации из разных сенсорных источников, возникающее в процессе построения схемы тела и управления движениями (Kaji, 2001).
Во время формирования иллюзии изменяются «образ тела» и «схема тела» человека. Субъективное переживание иллюзии характеризуется восприятием резиновой руки как своей собственной (ownership) и «уменьшением обладания» реальной рукой (disownership): рука холодеет, тяжелеет, теряет чувствительность, затекает или просто «выключается» из восприятия. Резиновая рука приобретает внешнее сходство с реальной рукой человека. В некоторых случаях резиновая рука может казаться абсолютно идентичной реальной руке (Перепелкина, Арина, Николаева, 2014). Эти ощущения фиксируются при помощи опросника (субъективный замер иллюзии), разработанного Ботвиником в 1998 году.
Так как иллюзия вносит изменения в «схему тела», то после эксперимента испытуемый ощущает свою руку расположенной пространственно ближе к резиновой руке, нежели в том месте, где он ощущал ее до эксперимента. Разница между этим ощущением «до» и «после» — проприорецептивное смещение (объективный замер иллюзии), ставший классическим способ замера эффекта иллюзии «резиновой руки».
Предпосылкой к открытию этого феномена стало изучение фантомных болей у людей с ампутированными конечностями. Так профессор Рамачандран создал зеркальный ящик с помощью которого фантомная конечность вместе с боль исчезала из «схемы тела человека» (Ramachandran et al., 1995).
Популярным методом исследования иллюзия «резиновой руки» стала после публикации статьи профессоров Ботвиника и Коэна. В ней они впервые описали феномен иллюзии и разработали эксперимент, который дал точек для появления целого направления исследований, проводимых при помощи иллюзии «резиновой руки» (Botvinick, Cohen, 1998).
Было проведено немало всевозможных репликаций и модификаций этого эксперимента. Что расширило наши знания о границах феномена иллюзии «резиновой руки». Теперь мы знаем, что для формирования иллюзии необходима точная синхронность в стимуляции, а малейший асинхрон устраняет ее.
Долгое время считалось, что таким же необходимым условием для возникновения иллюзии «резиновой руки» является параллельное расположение настоящей и искусственной рук испытуемого (синхронность рук относительно друг друга). Но эксперименты Константини и Хаггарда опровергли это утверждение. Иллюзия все еще возникает, когда настоящая рука испытуемого отклоняется от исходного положения вплоть до 20 градусов. Но при смещении реальной руки иллюзия не возникала (Costantini, Haggard, 2007) даже на позиции в 10 градусов..
Эти данные согласовываются с концепцией пространственно-временной синхронизации, созданной Артелям и Рамачандраном для объяснения результатов их экспериментов, где иллюзия возникала в ситуациях, когда это считалось невозможным — вместо резиновой руки использовались объекты не имеющие визуального сходства с реальной рукой. Артель и Рамачандран предположили, что иллюзия возникает благодаря «байесовской логике» работы восприятия — «высокая вероятность увиденного и ощущаемого прикосновения облегчает восприятие различных модальностей, которые становятся более тесно „связанными^, и, следовательно, увеличивают яркость того, что видимое и ощущаемое прикосновение происходят из одного источника». Таким образом любой объект может стать частью нашего «Я» при достаточной корреляции событий (Armel, Ramachandran, 2003).
Если предположить, что концепция Армеля и Рамачандрана верна, то ни вид руки, ни ее положение в пространстве не должны оказывать негативного влияния на иллюзию «резиновой руки». Но каковы границы этого феномена? Почему иллюзия не возникает при повороте руки на 90 и 180 градусов (Pavani, Spence, Driver, 2000), если пространственный фактор не важен для нее? Как именно пространственный асинхрон влияет на эффект иллюзии «резиновой руки»?
Данная работа посвящена влиянию разных видов пространственной асинхронизации на иллюзию «резиновой руки» и «схему тела» человека. Мы проанализировали влияние четырех видов пространственной асинхронизации на объективный и субъективный замер иллюзии.
В анализе литературы описаны основные теоретические модели, приведены сравнительные характеристики.
Проведенное экспериментальное исследование спланировано и проведено с учетом всех требований. Использовался внутригрупповой план при наличии контрольных и экспериментальных условий. Анализ результатов экспериментального исследования проведен в полном объеме, в соответствии с поставленными гипотезами. Выбор методов статистического анализа был сделан в соответствии со шкалами сравниваемых выборок.
Все задачи, поставленные в работе, выполнены полностью. Полученные результаты свидетельствуют о влиянии пространственной асинхронизации на иллюзию «резиновой руки» и «схему тела» человека. Выявлено, что внесение пространственной асинхронности при помощи отклонения руки от параллельного положения не оказывает критического влияния на иллюзию при условии, что сохраняется пространственная синхронизация рук относительно «схемы тела» человека.
Полученные результаты могут быть использованы в проектировании протезов и создании нейроинтерфейсов, основанных на эффекте иллюзии «резиновой руки». Также результаты могут быть использованы при более детальном изучении принципов построения «схемы тела» человека и создания единого метода работы с иллюзией «резиновой руки».
1. Аракелян ТА., Бегоян А.Н. Образ тела как часть концептуальной системы личности: теория и практическое применение //Современные подходы к профилактике социально значимых заболеваний. Материалы Международной научно-практической конференции, 22 сентября 2012 г .Махачкала: ИП Овчинников (АЛЕФ), 2012. -335 с.; с.160-163.
2. Горюнова И.Е., Кулиева А .К., Кувалдина М.Б. 2015. Влияние экспериментатора и дизайна исследования на замер иллюзии «резиновой руки»//Материалы конференции «Когнитивная наука в Москве: новые исследования», под редакцией Фаликман М.:ООО «Буки Веди» 2015.
3. Левик Ю.С. Нейробиология системы внутреннего представления собственного тела: введение в проблему и прикладные аспекты //Современная зарубежная психология. - 2012. - №. 2. - С. 97-110.
4. Левик Ю. С. Система внутреннего представления в управлении движениями и организации сенсомоторного взаимодействия //Авгореф. дисс.... д. б. н. - 2006.
5. Перепелкина О.С., Арина Г.А., Николаева В.В. Телесные иллюзии: феноменология, механизмы, экспериментальные модели // Психологические исследования. 2014. Т 7, № 38. С. 9.
6. Столин В. В. Самосознание личности. - Изд-во Моск. ун-та, 1983.
7. Armel K.C., Ramachandran V.S. Projecting sensations to external objects: evidence from skin conductance response. // Proc. Biol. Sci. 2003. Т. 270. С. 1499-1506.
8. Bekrater-Bodmann R. et al. The importance of synchrony and temporal order of visual and tactile input for illusory limb ownership experiences-an fMRI study applying virtual reality //PloS one. - 2014. - Т. 9. - №. 1. - С. e87013.
9. Bonnier, P (1905). L’Aschematie [Aschematia]. Revue Neurologique (Paris), 13, 605-609.
10. Botvinick M., Cohen J.D. Rubber hand “feels” what eyes see // Nature. 1998. Т. 391. С. 756.
11. Costantini M., Haggard P The rubber hand illusion: Sensitivity and reference frame for body ownership // Conscious. Cogn. 2007. Т 16. С. 229-240.
12. Ehrsson H. H. The experimental induction of out-of-body experiences // Science. - 2007. - Т. 317. - №. 5841. - С. 1048-1048.
13. Ferri F. et al. The body beyond the body: expectation of a sensory event is enough to induce ownership over a fake hand //Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. - 2013. - Т. 280. - №. 1765. - С. 20131140.
14. Frederique de Vignemont (2010). Body schema and body image—Pros and cons. Neuropsychologia, 48, 669-680.
15. Gallagher, S. (2005). How the body shapes the mind. New York: Oxford University Press
16. Guterstam A., Gentile G., Ehrsson H. H. The invisible hand illusion: multisensory integration leads to the embodiment of a discrete volume of empty space //Journal of Cognitive Neuroscience. - 2013. - Т. 25. - №. 7. - С. 1078-1099.
17. Guterstam A., Petkova V. I., Ehrsson H. H. The illusion of owning a third arm //PloS one. - 2011. - Т. 6. - №. 2. - С. e17208.
18. Head II., Holmes G. Sensory disturbances from cerebral lesions // Brain. -1911/12. V.34. -P 102-245.
19. Kaji, R., (2001) Basal ganglia as a sensory gating devise for motor control. J Med Invest 48(3-4): 142-146.
20. Kanayama N., Sato A., Ohira H. Crossmodal effect with rubber hand illusion and gamma-band activity //Psychophysiology. - 2007. - Т. 44. - №. 3. - С. 392-402.
21. Moseley G. L. et al. Psychologically induced cooling of a specific body part caused by the illusory ownership of an artificial counterpart //Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2008. - Т. 105. - №. 35. - С. 13169-13173.
22. Pavani, F., Spence, C. & Driver, J. 2000 Visual capture of touch: out-of-the- body experiences with rubber gloves. Psychol. Sci. 11, 353-359.
23. Petkova V. I., Ehrsson H. H. If I were you: perceptual illusion of body swapping //PloS one. - 2008. - Т. 3. - №. 12. - С. e3832.
24. Ramachandran V.S., Hirstein W. The perception of phantom limbs. The D. O. Hebb lecture // Brain. 1998. Т. 121. С. 1603-1630.
25. Ramachandran, V. S., Rogers-Ramachandran, D. & Cobb, S. 1995 Touching the phantom limb. Nature 377, 489-490.
26. Ramachandran, V. S. The Tell-Tale Brain: A Neuroscientist’s Quest for What Makes Us Human, 2010.
27. Rosenthal R., Jacobson L. Teachers' expectancies: Determinants of pupils' IQ gains //Psychological reports. - 1966. - Т. 19. - №. 1. - С. 115-118.
28. Schilder P The Image and Appearance of the Human Body // J. Nerv. Ment. Dis. 1936. Т. 83. С. 227-228.
29. Shahar A. Neural Basis of Embodiment: Distinct Contributions of Temporoparietal Junction and Extrastriate Body Area / A Shahar., G. Thut, C. Mohr, C.M. Miche, O. Blanke // The Journal of Neuroscience. 2006 Vol. 26. No 31. Aug. P 8074—8081.
30. Tsakiris M., Haggard P. The rubber hand illusion revisited: visuotactile integration and self-attribution. // J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 2005. Т. 31. С. 80-91.
31. Tsakiris M. My body in the brain: A neurocognitive model of body ownership // Neuropsychologia. 2010. Vol. 48. Iss. P 703—712.
32. van der Hoort B., Guterstam A., Ehrsson H. H. Being Barbie: the size of one’s own body determines the perceived size of the world //PloS one. - 2011. - Т. 6. - №. 5. - С. e20195
33. Verleger R. The left visual field advantage in rapid visual presentation is amplified rather than reduced by posterior parietal rTMS / R. Verleger, F. Moeller, M. Kuniecki, K.S. Migasiewicz, S. Groppa, H.R. Siebner // Experimental Brain Research. 2010. Vol. 203. No 2. P. 355—365.
34. Yong E. Master of illusion //Nature. - 2011. - Т 480. - №. 7376. - С. 168-170.