Резиновая рука

Год проведения эксперимента: 1998

Место проведения: США, Питсбург

Руководители: Мэтью Ботвиник, Джонатан Коэн

Эксперимент, проведенный в 1998 году Ботвиником и Коэном, был посвящен изучению иллюзии резиновой руки, то есть ошибке восприятия, при которой человек принимает не свою конечность за собственную. Зачем? Для психологии вообще это исследование имело дольно большое значение, более того, оно много раз дублировалось и подтолкнуло ученых к изучению довольно интересных феноменов, связанных с телом человека.

Одним из важнейших результатов этого исследования является понимание возможностей коррекции разных нарушений соматоперцептивного образа. Изучение телесных иллюзий помогает раскрыть механизмы восприятия собственного тела, исследовать закономерности построения образа тела и наметить стратегии понимания и коррекции похожих явлений при патологических состояниях. Так что это и подобные исследования имеют большую ценность в практических областях применения для врачей, психиатров и психологов. Ведь эта актуальная и важная тема находится на стыке общей психологии восприятия, нейрофизиологии, психофизиологии, а также психологии телесности и психосоматики. Разработка протезов, экзоскелетов, коррекция восприятия тела вследствие патологий и совершенно не важно, какой именно – психологической, неврологической или физической. Сюда, кстати, относят фантомные боли. Все это стало возможным потому, что в 1998 году двое ученых провели свое исследование.

Как проходил эксперимент. Никто, разумеется, рук людям не отрезал, этика, гуманность – все было соблюдено. Классический эксперимент проводился следующим образом: перед исследуемым на столе помещалась резиновая модель руки. Его реальная рука так же находилась на столе, но была закрыта экраном и находилась вне зоны видимости испытуемого. Если соберетесь проводить что-то подобное самостоятельно, нужно не забывать об очень важном моменте: резиновая и реальная руки вашего подопытного должны лежать параллельно друг другу. Экспериментатор начинал синхронно водить одинаковыми кисточками по обеим рукам сразу, касаясь одновременно одних и тех же мест. Спустя какое-то время испытуемый начинал чувствовать, что резиновая рука способна испытывать тактильные ощущения, кроме того, у исследуемого просыпалось чувство обладания, словно резиновая рука становилась частью его тела, словно он может ее контролировать.

Для того, чтобы зафиксировать эффект иллюзии, применялись различные методы. Субъективное чувство обладания резиновой рукой, то есть оценку со стороны испытуемого фиксировали с помощью опросника. Кроме чувства обладания искусственной конечностью, иллюзия провоцировала изменение воспринимаемого положения реальной руки испытуемого. Этот показатель получил название проприоцептивного смещения, которое можно измерить, дав команду испытуемому показать, где находится его спрятанная рука до экспериментального воздействия и после него: в результате влияния иллюзии рука воспринимается в пространстве человеком ближе к резиновой, чем она действительно расположена.

Более того, для описания часто применяют физиологический показатель, кожно-гальваническую реакцию (КГР). Экспериментаторы имитировали нанесение вреда резиновой руке в ходе действия эксперимента: ударяя молотком или причиняя ущерб острым предметом. КГР сильно повышалась, если исследуемый чувствовал резиновую руку реальной частью своего тела. Еще одним физиологическим признаком действия иллюзии считается понижение температуры кожи на задействованной руке человека, участвующего в исследовании. Что это значит?

Самым часто наблюдаемым эффектом, возникающим в ходе воссоздания иллюзии резиновой руки, является чувство обладания искусственной рукой как частью своего тела. А это значит, что система всего тела подвергается таким изменениям, что вместо своей реальной руки человек начинает ощущать резиновую руку как свою собственную. Параллельно с этим, кроме опыта обладания резиновой рукой, исследуемый получает опыт «уменьшения обладания» своей реальной рукой. Физиологическим показателем «уменьшения обладания» является понижение температуры кожи на руке, участвующей в эксперименте.

Итак, для появления подобной иллюзии резиновой руки необходимо соблюдение следующих условий исследования: синхронность, согласованность предлагаемых сигналов разной модальности во времени. В ходе проведения исследования выделили различные виды включенных процессов, которые определили причину возникновения соматосенсорной иллюзии. Во-первых, в процессе моделирования классической иллюзии резиновой руки появляется зрительно-тактильная интеграция стимулов.

Интересно, что тактильные стимулы при этом относятся к реальной скрытой руке испытуемого, а зрительные – к резиновой. Из-за ключевой функции зрения в восприятии образа тела образ руки «перемещается» туда, где человек ее видит, а не физически чувствует. По мнению большинства психологов, зрительно-тактильная интеграция стимулов считается центральным фактором в проведении исследований по возникновению различных телесных иллюзий. Но зрительно-тактильное восприятие – это не единственная причина формирования иллюзии. Эффекта «резиновой руки» нельзя добиться, опираясь только на тактильные стимулы. Подтверждение этого факта было экспериментально доказано в ходе исследования соматической иллюзии «резиновой руки».

Серию опытов, устанавливающих ограничения в ходе возникновения иллюзии «резиновой руки», провели в Каролинском институте. Был выявлен перечень случаев, когда названная иллюзия не возникает. Все описанные выше исследования можно классифицировать как временные, пространственные и анатомические ограничения. Например, иллюзия «резиновой руки» не появляется, если воздействие на резиновую и реальную руки исследуемого асинхронны или промежуток между несогласованными стимулами составляет более 300 миллисекунд. Также эффекта не возникает в случае, если резиновая и реальная руки человека, участвующего в эксперименте находятся на расстоянии, превышающим 27,5 см.

Еще одно ограничение касается положения муляжа руки в пространстве: если резиновая рука находится в неестественной, анатомически неправильной позиции, то иллюзия не формируется, глаза в таком случае не обмануть. Ученые выявили, что эффект не появляется, если в качестве замещающего руку объекта используется абстрактный предмет – деревянный брус, пластиковая труба, резиновый шланг.

Такой или подобный эффект может возникать не только в лабораторных условиях. Благодаря исследованиям Ботвиника и Коэна получилось рассмотреть феномен, а по сути проблему, которой подвергаются летчики. Она называется иллюзия «гигантской руки». Пилот, у которого наблюдается данный эффект, испытывает ложное ощущение, что самолет неправильно отвечает на его действия; как только летчик пытается привести его в заданное положение, ему кажется, что воздушное судно принимает другое, более устойчивое. Пилоту, дезориентированному в продольной оси, может казаться, что «гигантская рука» опускает и удерживает крыло самолета. При дезориентации в поперечной оси, в свою очередь, кажется, что такая же сила опускает нос самолета.

Согласно опросам, опубликованным в 2008 году, этот эффект испытали 15 % опрошенных летчиков. Пилоты, у которых он возникал впервые, могли не понимать причину этого состояния, и, следовательно, оказывались в тупике. Поэтому сообщение о том, что самолет потерял управление, не всегда действительно оказывается сигналом о неисправности. Реальной причиной может быть дезориентация летчика в пространстве. Чтобы отделаться от навязчивого ощущения, нужно, как и в исследовании с резиновой рукой, поменять положение собственной конечности в пространстве, относительно объекта, с которым вы взаимодействуете.

Психологами было предложено в момент погружения в иллюзию управлять штурвалом при помощи большого и указательного пальцев, а не всей кистью руки. Американское руководство для пилотов рекомендует для разрушения иллюзии кратковременно отпустить штурвал, а также пишет об успешном опыте пилотов, которые при образовании иллюзии управляли самолетом только кончиками пальцев или коленями. При этом попытки вновь взяться за штурвал всей рукой приводили к возобновлению эффекта.

Подведем итог. В экспериментах приняли участие 220 человек. Исследования свидетельствуют о том, что даже прикосновение к резиновой руке ярким лучом света от лазерной указки вызывает тактильные и тепловые ощущения. Между прочим, 66 % испытуемых сообщали о соматических ощущениях от света. Резиновая рука, находящаяся в определенном положении, всегда будет «чувствовать» прикосновение, если его видят наши глаза.

Литература:

Botvinick M., Cohen J. Rubber hands «feel» touch that eyes see. – nature, 1998. – Vol. 391. – 756 p. – [Text]: site: https://www.nature.com/articles/35784

Davis J.R., Johnson R., Stepanek J. Fundamentals of Aerospace Medicine. – Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2008. – 754 p. – ISBN: 0781774667

Ehrsson H. The concept of body ownership and its relation to multisensory integration. – Research Gate, 2012. – [Text]: site: https://www.researchgate.net/publication/285061312_The_concept_of_body_ownership_and_its_relation_to_multisensory_integration

Longo M.R., Schuur F., Kammers M.P., Tsakiris M., Haggard P. What is embodiment? A psychometric approach. – The National Center for Biotechnology Information, 2008. – № 107(3). – 978–998 pp. DOI: 10.1016/j.cognition.2007.12.004.

Moseley G.L., Olthof N., Venema A., Don S., Wijers M., Gallace A., Spence C. Psychologically induced cooling of a specific body part caused by the illusory ownership of an artificial counterpart. – The National Center for Biotechnology Information, 2008. – № 105(35). – 13169–1373 pp. – DOI i: 10.1073/pnas.0803768105

Перепелкина О.С., Арина Г.А., Николаева В.В. Телесные иллюзии: феноменология, механизмы, экспериментальные модели // Психологические исследования / Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова. – Москва, 2014. – Т. 7. – № 38. – С. 9.