как исследуют мозг в МГУ – Москва 24, 12.12.2016
Фото: m24.ru/Александр Авилов
Может ли здоровый человек почувствовать резиновую руку как свою собственную? Можем ли мы представить, что находимся в манекене или ощущать пустоту, как собственное невидимое тело? На первый взгляд, ответ очевиден – конечно, это невозможно. Но психологические исследования говорят иначе. Наш мозг может изменить восприятие собственного тела буквально за считанные минуты. О том, как проводятся исследования мозга в лаборатории психфака МГУ, читайте в специальном репортаже Сетевого издания m24.ru.
Исследования по изучению восприятия тела проводятся в клинике Нервных болезней имени Алексея Кожевникова на улице Россолимо. Эта клиника с большой историей – она была одним из первых мест в Москве, где начиная с 1890-го года принимали пациентов с нервными и душевными болезнями.
Психолог Ольга Перепелкина. Фото: m24.ru/Александр Авилов
В клинике нас встречает клинический психолог, аспирант кафедры нейро- и патопсихологии МГУ имени М.
– Эксперимент нацелен на изучение восприятия собственного тела, – рассказывает психолог. – У человека образ тела формируется из интеграции модальностей разных стимулов – зрительной, тактильной, кинестетической и слуховой.
Мозг получает информацию от разных модальностей, интегрирует ее и создает целостный образ конечности, например, руки. В эксперименте мы показываем испытуемому не его реальную руку, а искусственную, резиновую, и смотрим, как у человека меняется восприятие.
Иллюзия резиновой руки и прикосновения кисточки
Я сажусь за стол, передо мной находится конструкция из дерева.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
– Во время эксперимента, когда я говорю вам закрыть глаза, держите их закрытыми, пока я не скажу открывать, – говорит помощница Вика. – Теперь можно открывать.
Через несколько минут, когда все готово для начала эксперимента, мне говорят, что можно смотреть.
Открываю глаза, вижу перед собой резиновую руку, покрытую черной тканью. Выглядит очень правдоподобно, но все же я ощущаю ее как что-то чужеродное, немного даже пугающее, говорю, что готова к эксперименту.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
– Попытайтесь своей правой рукой повторить положение пальцев резиновой правой руки. На протяжении всего эксперимента попытайтесь не шевелить своей рукой, – продолжают меня инструктировать.
На деревянной конструкции есть специальная шкала, которая позволяет измерить то, как я воспринимаю положения собственного тела.
Вика просит меня достать указательный палец левой руки. Мой палец ставят на точку на этой доске и просят, будучи с закрытыми глазами, провести им до среднего пальца моей правой руки. Я должна по собственному ощущению догадаться, где она находится. Местоположение пальца левой руки несколько раз меняется. Задание мне кажется довольно простым, потому что я ощущаю, где находится моя рука.
Затем меня просят открыть глаза, и начинается основная часть эксперимента. Напоминаю, моя правая рука лежит в боксе, и я ее не вижу. Рядом с ней лежит резиновая правая рука, и ее я вижу перед собой. Экспериментатор синхронно поглаживает двумя кисточками мою реальную спрятанную руку и искусственную. Моя задача внимательно смотреть на резиновую руку, не шевелить своей правой рукой, вообще не отвлекаться, не переводить взгляд и полностью концентрироваться на своих ощущениях. Эксперимент длится несколько минут.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
Сначала я отчетливо чувствую, что кисточкой гладят мою правую руку и вижу, как эти же действия экспериментатор проводит с резиновой.
Но со временем восприятие начинает немного плыть, смешиваться. Мне действительно в какую-то секунду начинает казаться, что я чувствую, как кисточкой гладят искусственную руку передо мной, хотя сама резиновая по-прежнему кажется мне чем-то чужеродным.
Затем я снова закрываю глаза, и пытаюсь пальцем левой руки показать, где находится средний палец моей правой руки. В конце эксперимента я снова открываю глаза и отвечаю на контрольные вопросы Вики.
– Были ли у вас ощущения, что резиновая рука, на которую вы смотрели, ваша?
– Когда я первый раз увидела руку, я ее испугалась. А во время прикосновений в какой-то момент было ощущение, что кисточкой водят по резиновой руке, но что это моя рука, ощущения не было.
– А что ваша рука становится резиновой?
– Нет.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
– Что резиновая рука двигалась?
– В какой-то момент показалось, что мизинец резиновой руки чуть-чуть дрогнул, когда по нему вели кисточкой.
– А то что резиновая рука двигалась к своей правой руке – прижималась или отдалялась?
– Нет.
– Были ли ощущения, что прикосновения к руке были локализованы в резиновой руке?
– В какую-то долю секунды. Постоянного ощущения такого не было.
На этом мы заканчиваем эксперимент, а Ольга Перепелкина рассказывает, как так устроен мозг, что чужеродная резиновая рука всего через какие-то минуты вдруг начинает казаться своей родной.Фото: m24.ru/Александр Авилов
– Идея в том, что мозг получает информацию через зрительную модальность о прикосновениях к резиновой руке. Тактильно испытуемый ощущает прикосновение кисточки к собственной руке и видит, как синхронно другая кисточка касается резиновой руки тоже. Сейчас эксперимент шел всего секунд 40. Классический эксперимент длится две-четыре минуты. У меня лично только после трех минут возникает отчетливое ощущение, что резиновая рука моя, до этого ощущаю ее как искусственный объект. Но после трех минут мой мозг успевает интегрировать информацию таким образом, что я чувствую, что все прикосновения локализованы в резиновой руке, – поясняет психолог.
Иллюзия возникает только в том случае, когда прикосновения экспериментатор делает синхронно.
Если же движения кисточек не согласованы, то есть на реальной руке, например, она касается мизинца, а на резиновой – большого пальца, да еще и с разными временными интервалами, то эффект не происходит. Мозгу важно, чтобы стимулы поступали одновременно и согласованно.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
– Когда Вика просила вас с закрытыми глазами водить пальцем левой руки и показывать, где находится средний палец вашей правой руки, в этот момент она проверяла, как у вас работает кинестетическая система и меняется ли она в зависимости от иллюзии. Обычно до воздействия иллюзии человек показывает примерно то место, где находится его правая рука, а после стимуляции кисточками эта точка смещается примерно на два сантиметра в сторону резиновой руки. Это значит, что кинестетическая система испытуемого немного перенастраивается вслед за зрительной.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
Виртуальное тело и еда из фаст-фуда
Дальше Ольга предложила продолжить эксперимент по изучению восприятия тела уже с использованием очков виртуальной реальности. Я надела очки Oculus Rift и снова села за стол.
– Вы видите перед собой комнату?
– Да.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
Очки погружают меня в другую реальность. Передо мной просторная комната с паркетными полом, стол и виртуальные руки.
– Вы можете попробовать посмотреть на себя и увидеть свое тело. Оно может быть немного сбоку.
Я обнаруживаю тело, которое действительно находится немного правее меня. Ольга его передвигает, чтобы добиться совпадения. Она промахивается, теперь оно находится чуть левее меня. Несколько секунд, и мы добиваемся приблизительного совпадения расположения моего реального тела и виртуального.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
– Перед вами виртуальная комната, эксперимент будет проходить в ней целиком, – поясняет Ольга.
– Вы сейчас увидите свои руки, можете ими двигать. В этом исследовании ваши виртуальные руки немного смещены – правая правее от вас, а левая левее. То есть виртуальные конечности находятся чуть дальше от вашего тела, чем ваши реальные. Это расхождение нужно, чтобы в мозге у испытуемого возникло расхождение в ощущениях от тела, как и в эксперименте с резиновой рукой.
Дальше исследователи просят меня показывать на столе, на каком расстоянии от меня находятся точки, которые я вижу в очках виртуальной реальности.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
– Так мы померили точность вашей системы кинестетического восприятия. Как до нашего воздействия вы можете определить и показать пальцем, где находятся точки, которые вы видите в виртуальном пространстве, – поясняют мне.
Затем на столе появляются 3D-изображения предметов – стаканчик от сока и пачка картошки фри из Макдоналдса. Мне их нужно скидывать с виртуального стола, водя своими руками по деревянному столу, который находится в кабинете.
Это вроде бы простое действие у меня получается выполнить не сразу. Смешно, но я промахиваюсь, и никак не могу подвинуть предметы из фаст-фуда. Спустя где-то минуту, я уже делаю задания быстрее. Со временем я увлекаюсь, и процесс начинает восприниматься как увлекательная компьютерная игра.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
В конце эксперимента меня снова просят прикоснуться на столе к виртуальным точкам, проверяя, как мое восприятие изменилось после «игры в скидывание объектов со стола».
– В этом эксперименте испытуемый активно двигается, в отличие от «резиновой руки», где человек сидит, и его просто стимулируют кисточкой. Сравнивая результаты этих двух экспериментов, мы сможем понять вклад разных модальностей в процесс построения образа тела – тактильной, кинестетической, зрительной, двигательной.
Манекен и невидимое тело
Как поясняют исследователи, главная задача этих экспериментов – фундаментальное исследование восприятия тела.
Для ученых важно узнать: с какой скоростью возникает эта иллюзия и как быстро угасает ее эффект.
– Сейчас исследование ведется совместно с Первым Московским государственным медицинским университетом имени Сеченова и факультетом психологии МГУ, – отмечает Ольга Перепелкина. – В прошлом году мы проводили этот эксперимент на здоровых людях. В этом году продолжим его уже на психосоматических пациентах, которые лежат в клинике нервных болезней. Это люди, у которых уже есть нарушение восприятия собственного тела. Например, у них много непонятных им ощущений, которые они не могут объяснить, необычных ощущений в теле. Важно, что наше исследование может стать прототипом метода, с помощью которого можно будет «пощупать», как человек воспринимает собственное тело, потому что сейчас в психиатрии это замеряют только с помощью опросников.
– Есть идея, что здоровые люди и пациенты по-разному ощущают свое тело?
– Да, по-разному. Но пока рано делать выводы, сначала надо провести эксперимент.
– Вы думаете, что у пациентов образ тела меняется быстрее, чем у здоровых?
– На самом деле, скорее всего, наоборот.
У них могут хуже восприниматься иллюзии, потому что уже есть нарушения в мультисенсорной интеграции ощущений.
Фото: m24.ru/Александр Авилов
Интересно, что в мире существует множество вариаций этого эксперимента. Например, были варианты, когда перед человеком вообще не клали никакой руки, но при этом ученые синхронно касались кисточкой его реальной правой руки и пустого пространства перед ним, повторяя всю форму его правой конечности.
Со временем человеку казалось, что перед ним лежит его невидимая рука.
Или, например, заменяли все тело целиком. Человеку надевали очки виртуальной реальности, и он видел не свое реальное тело, а тело манекена. Со временем ему начинало казаться, что он и есть этот манекен.
Потом ученые еще модифицировали этот эксперимент и сделали вообще тело испытуемого невидимым в очках виртуальной реальности, то есть человек смотрит на себя, а видит пустоту и ощущает эту пустоту, как свое тело.
Или он смотрит и видит свою спину, и ему начинает казаться, что он находится в теле невидимого человека у себя за спиной…
– Оказывается, образ тела очень подвижен, – объясняет психолог. – Его можно всячески изменять. Самое удивительно то, что это изменение происходит в считанные минуты.
В завершение нашей встречи я спрашиваю Ольгу, как это исследование в будущем может использоваться на практике.
– Может быть разработан диагностический инструмент, который быстро поможет определить: насколько у человека реалистично восприятие собственного тела, и как быстро его мозг интегрирует новый образ себя. Также, когда мы научимся определять, что именно нарушено в восприятии тела, можно будет решать терапевтические задачи, и на основе этой же технологии создать восстановительные процедуры для пациентов. Но это пока очень отдаленные планы.
наука образование исследования связь психология виртуальная реальность эксперимент тело руки МГУ имени Ломоносова медицина нейронаука
Иллюзия резиновой руки помогла уточнить моторную репрезентацию мозга макак
Китайские ученые выяснили, что репрезентация собственных конечностей в премоторной коре макак-резусов (Macaca mulatta) схожа с человеческой.
Для этого они провели на животных классический эксперимент с резиновой рукой, одновременно записывая активность мозга. Выяснилось, что активность нейронов премоторной коры отражает то, насколько виртуальная рука кажется участникам своей собственной, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Впервые иллюзию резиновой руки описали более 20 лет назад: в 1998 году американские психологи провели эксперимент, в котором ведущую руку участника прятали за ширму, а рядом клали резиновую руку, после чего в течение нескольких минут поглаживали мягкими кисточками и настоящую руку, и «подделку». Благодаря синхронному прикосновению к рукам у человека возникает иллюзия, что резиновая рука — его настоящая, поэтому, если попросить его коснуться руки с закрытыми глазами, он промахнется мимо своей настоящей руки, а если внезапно ударить молотком по резиновой — одернет настоящую руку.
Эксперимент с резиновой рукой часто применяется в исследованиях познания границ собственного тела: то, что человека можно заставить воспринимать сторонний предмет как собственное предложение, позволяет выдвинуть предположение о том, что границы тела неравномерны и достаточно пластичны (это, кстати, отчасти позволяет достаточно эффективно уживаться с протезами конечностей и управлять ими).
Это предположение, хорошо изученное у человека, однако, ранее редко проверялось у других приматов. Исправить это решили Липин Ван (Liping Wang) из Института нейронаук Китайской академии наук и его коллеги. В их исследовании приняли участие четыре взрослых макаки и 25 человек.
Для изучения моторной репрезентации ученые использовали видеоаналог эксперимента с иллюзией резиновой руки. Участникам необходимо было держать ведущую руку на определенной точке; в то же время на экспериментальную установку проецировалась виртуальная рука. Через секунду после того, как начальная точка появлялась, виртуальная рука двигалась по дуге вправо на несколько градусов и оставалась на месте. После этого на установку проецировалась точка, до которой участнику необходимо было дотянуться, чтобы получить вознаграждение: его получали в том случае, если точка-цель находилась в каком-либо месте между виртуальной и реальной рукой, угол между которыми использовался в качестве показателя осознанного владения рукой.
После прохождения эксперимента участников-людей попросили оценить, в каких случаях им казалось, что виртуальная рука — их собственная. Оказалось, что это сильно зависело от угла между ними: в случае, если угол был в ±10 или 0 градусов, иллюзия сохранялась, а при угле в 20 градусов — пропадала. Это позволило ученым предположить, что и у макак увеличение расстояния между виртуальной и реальной рукой будет отражено в их восприятии собственной руки — и показать это можно будет по активности головного мозга.
Для этого активность моторной коры (а точнее — дорсальной и вентральной премоторных зон) двух макак в ходе эксперимента записывали с помощью вживленных электродов: активность регистрировали для 148 нейронов, которые активны исключительно при движении собственной рукой без виртуальной (в контрольном условии), и 155 нейронов, которые активировались при наличии виртуальной руки.
Оказалось, что активность нейронов из второй группы значительно (p < 0,05) коррелировала с величиной угла между собственной лапой макак и виртуальной лапой: чем ближе угол был к нулю, тем больше была активность нейронов по сравнению с теми нейронами, которые активировались в контрольном условии.
Ученые, таким образом, показали, во-первых, что в премоторной коре макак есть репрезентация собственного тела — точной так же, как и у людей, и, во-вторых, что она отражает силу подобного иллюзорного представления собственного тела с помощью сторонних предметов через выборочную активность вовлеченных отделов.
В мозгах макак-резусов и человека находят и различия: например, недавно ученые показали, что аудиторная кора макак не может, в отличие от человеческой, уловить разницу между шумом и гармоническим звукорядом.
Елизавета Ивтушок
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Эта девушка может создать оптическую иллюзию, пропустив ладонь одной руки сквозь другую
В тренде
Мать всех оптических иллюзий: кажется, что девушка пропускает ладонь одной руки через другую!
WTF
2 года назад
6 минут чтения
Shreya ChauhanОбновлено 25 ноября 2019 г.
, 18:50 IST
Люди в Интернете одержимы оптическими иллюзиями, потому что они бросают вызов разуму. Нет ничего более приятного, чем возможность понять, как работает оптическая иллюзия или почему человек смог выполнить «магический трюк». Новейший ручной трюк, которым, кажется, одержим Интернет, — это тот, который прославил пользователь TikTok.
В видео, которое набрало более восьми миллионов просмотров в Твиттере, видно, как девушка что-то делает ладонями, и это может на мгновение заставить вас задуматься о своих глазах. Кажется, она может провести ладонью одной руки ЧЕРЕЗ другую.
вот что-то триповое на ночь, лол pic.twitter.com/lkcX25mgri
— LG Тори Парено (@ToriPareno) 21 ноября 2019 г.
Конечно, это всего лишь иллюзия, но блестящая, надо сказать.
Что она на самом деле делает, так это очень быстро двигает пальцами по направлению к пальцам другой руки, создавая иллюзию того, что ладонь одной руки проходит сквозь другую, волшебным образом.
Музыка на заднем плане тоже отвлекает.
Видео, загруженное пользователем Твиттера @ToriPareno, положило начало тенденции, когда другие люди модифицировали иллюзию, чтобы выглядеть круче, или просто пытались это сделать. Однако не всем это удалось. Вот несколько попыток. 9) pic.twitter.com/yh2jGlEXp9
— 💡 Световое шоу Хашира 💡 (@JomarriSalomon) 22 ноября 2019 г.Это весело pic.twitter.com/rNivts8FXE
— B🌯 (@Rjeyyy_Bil) 22 ноября 2019 г.
Были и те, кто был поражен.
👍👍👍👍👍👍 pic.twitter.com/ovC6vsDoZW
— Машланц (@Maszlanz22) 22 ноября 2019 г.
pic.twitter.com/h9o6oAR74G
— Таро (@TaroZak) 21 ноября 2019 г.
Я не чувствую рук rn pic.
— Милый ананас 🍍✨ (@nurnabilahden) 21 ноября 2019 г.twitter.com/JFGmwM6rTR
twitter.com/JFGmwM6rTRО да, я могу это сделать pic.twitter.com/RI0154pDEy
— Донгки Каунг (@LavenderLung) 24 ноября 2019 г.
Я прямо сейчас pic.twitter.com/b5TnWuwWNy
— EP «Спокойствие и безумие» (@CalebSamuel) 22 ноября 2019 г.
Что ж, я собираюсь проверить это, но я знаю, что, скорее всего, потерплю неудачу, а вы?
Оптическая иллюзия челленджа сбивает с толку Интернет
- Во вторник пользователь Твиттера kay_dera поделился видео оптической иллюзии обмен руками.
- Ее переплетенные руки, кажется, вырываются на свободу через секунду и мгновенно меняются местами.
- Оптическая иллюзия стала вирусной.
- Люди размышляли о том, как ей это удалось, и сами пытались решить эту задачу.
- Как показывает видео пользователя Twitter Kevin_F_Maloney, секрет заключается в том, чтобы выпрямить заднюю руку и очень быстро сжать переднюю в кулак.
Оптическая иллюзия с заменой рук привела Интернет в тупик после того, как женщина поделилась своей версией трюка в видео в Твиттере. На видео видно, как она переплетает руки, прежде чем внезапно разъединить их; в процессе она, кажется, меняет руки.
В видео, снятом во вторник, пользователь Chidera Kemakolam, который в Твиттере использует псевдоним kay_dera, переплетает пальцы задней руки вокруг передней. В мгновение ока она, кажется, вырывает заднюю руку и сжимает переднюю руку в кулак.
—✨🍯chidera🍯✨ (@kay_dera) 22 августа 2018 г.
Хотя Кемаколам сказала INSIDER, что она не сама придумала этот вызов, ее видео набрало миллионы просмотров.
«Я не придумал задачу, — сказал нам Кемаколам. «Я только что увидел это в Instagram, попробовал и подумал, что это круто, поэтому я просто разместил это в Twitter, не думая, что это станет вирусным».
Видео, которое на момент публикации этого поста набрало более трех миллионов просмотров, вдохновило некоторых пользователей испытать иллюзию на себе.
—rio (@sidoniebyr) 22 августа 2018 г.
—Ameel (@sy4meel) 23 августа 2018 г.
—MAR$🏳️🌈 (@MarsReese) 22 августа 2018 г.
«Мне нравится смотреть, как люди пытаются решить эту задачу. «, — сказал Кемаколам. Она продолжила: «Кто бы мог подумать, что кто-то вроде меня заставит людей во всем мире сделать то, что я только что опубликовала из забавы?»
Другие все еще пытаются понять, как это работает.