УДК 61

Иллюзия резиновой руки. Корреляция между чистотой эксперимента и частотой сердечных сокращений

Хачатрян Милена Врежевна – студент Лечебного факультета Cтавропольского государственного медицинского университета

Пилова Жанета Анзоровна – студент Лечебного факультета Cтавропольского государственного медицинского университета

Ходий Анна Леонидовна – студент Лечебного факультета Cтавропольского государственного медицинского университета

Аннотация: Одним из свойств человеческой психики является ее способность порождать иллюзии – перцептивные ошибки при восприятии внешних объектов или ситуаций. Иллюзии могут проявляться у абсолютно здоровых людей или быть признаком психического расстройства.  Помимо нейробиологии и медицины, иллюзия затрагивает и философские и психологические проблемы восприятия, что может в будущем изменить наши представления о мире.

Ключевые слова: иллюзия, иллюзия восприятия, частота сердечных сокращений.

Введение

Перцептивные механизмы телесных ощущений представляют огромный научный интерес в русле феноменов, возникающих в соматосенсорной сфере. Современные технологические инновации ставят перед психологической наукой ряд вопросов относительно механизмов адаптации человека к новым возможностям своего тела. Изучение телесных иллюзий, закономерностей их возникновения, особенностей восприятия тела и последующих физиологических изменений организма, сформировали наш интерес к данной проблеме. Выбранная тема находится на границе психологии восприятия, нейрофизиологии и психосоматики, и непосредсвенно важна в диагностике причин нарушений восприятия собственного тела у пациентов, страдающих неврологической, психической или физической патологией.

Помимо нейробиологии и медицины, иллюзии восприятия затрагивают и философские аспекты, что может в будущем изменить наши представления о мире. В своем исследовании мы опираемся на методологическую базу проведенных ранее экспериментов по зрительным иллюзиям [1], [2], [3], [4].

В 1998  Мэтью Ботвиник и Джонатан Коэн из факультета психиатрии Питтсбурского университета Карнеги-Меллон впервые провели эксперимент – “иллюзию резиновой руки”. Об иллюзии стало известно после выхода статьи [1]. Cмысл эксперимента заключался в замене настоящей руки на резиновую. Испытуемый садился, положив руки на стол, одна рука была вне зоны видимости, а вместо нее была поставлена резиновая. После 10 минут внимательного наблюдения за рукой и синхронных касаний кисточками настоящей и резиновой руки, испытуемый ощущал ненастоящую руку, как свою. После эксперимента был проведен двухчастный  опросник, где нужно было подтвердить или опровергнуть наличие 9 перцептивных эффектов.

Первая часть состояла из 9 утверждений. Испытуемые указывали свою реакцию по семибальной  шкале от "Полностью согласен" до "полностью не согласен". Были сделаны выводы, что ощущение принадлежности резиновой руки  происходит вследствие взаимодействия трех систем – зрительной, тактильной и проприоцептивной, с преобладающей зрительной, за счет чего и формируется чувство обладания искусственной конечностью. А ложное согласование зрительных и тактильных сигналов опирается на искажении чувства положения.

Во второй части опросника испытуемый закрытыми глазами должен был определить положение руки, проводя указательным пальцем по столу. Положение руки при этом смещалось вправо, к резиновой, а степень смещения была пропорциональна длительности иллюзии и ее восприятия. То есть можно говорить о том, что менялась “схема тела”- представление о структурной организации собственного тела.  При этом исследовалось расположение руки до и после эксперимента. Разность “до” и “после” является способом измерения эффекта.

Предпосылкой к открытию данной иллюзии М. Ботвиник и Дж. Коэн в своей статье [1] упоминали имя Вилейанура Рамачандрана – индийского невролога, профессора психологии и нейрофизиологии Калифорнийского университета. Он впервые задумался о боли, которую ощущали люди в ампутированных участках тела – фантомной боли. Почему она возникает?  Одно из предположений – это формирование новых нейронных сетей и синапсов. Сенсорные сигналы от лица активируют карту кисти руки, и пациент ощущает прикосновение к руке, каждый раз когда происходит касания лица. Второе предположение – при ампутации сенсорные сигналы, в отличие от чувствительных, по-прежнему приходят в кору, поэтому и возникает чувство, что руки нет. Для того, чтобы облегчить боль и неприятные ощущения людей, Рамачандран придумал ящик с зеркалами, где удаляются верхняя и передняя части. Ампутированная рука помещается в ящик. За счет падения луча света на определенный угол создается ощущения продолжения руки в том месте, где ее нет, так у больных на некоторое время исчезал зуд и болевые ощущения [5].

Цель исследования

 диагностика изменений частоты сердечных сокращений в зависимости от чистоты проведения эксперимента по созданию иллюзии «резиновой руки». Физиологические изменения частоты сердечных сокращений (далее ЧСС) могут зависеть от временных рамок, синхронности, анатомических критериев и в случае нарушения одного из перечисленных признаков.

Материалы и методы исследования

В эксперименте приняли добровольное участие студенты 2 курса лечебного факультета Ставропольского государственного медицинского университета. Для опыта понадобились: модель резиновой руки; медицинская перчатка; ширма; художественные кисти; молоток; мерная линейка; специально разработанный авторский опросник направленный на диагностику перцептивных ощущений.

Ход эксперимента

В экспериментальной группе исследование проводилось с соблюдением вышеперечисленных признаков. В контрольной группе нарушались: интервал времени нанесения кисточек, направление движения кисточек, а также несоответствие по анатомическим критериям. В обеих группах измерялась частота сердечных сокращений и определялось положение руки в пространстве с помощью мерной линейки.

Таблица 1. Результаты ЧСС.

Кол-во участников

ЧСС до  эксперимента

ЧСС после эксперимнента

1 испытуемый

68

80

2 испытуемый

64

68

3 испытуемый

72

72

4 испытуемый

64

64

5 испытуемый

76

76

В экспериментальной группе испытуемых левая рука в перчатке лежала вне зоны видимости (за ширмой), вместо нее была представлена восприятию левая резиновая рука. В течение 10 минут внимательного наблюдения и синхронных касаний кисточками по левой руке и резиновой руке, испытуемый воспринимал искусственную конечность, как свою. Затем экспериментатор производил удар по резиновой руке, что сопровождалось отдергиванием левой руки испытуемого и изменением ЧСС. В контрольной группе испытуемых с нарушением синхронности движений, интервала времени между прикосновениями кисточек и несоответствием руки по анатомическим критериям – иллюзия отсутствовала, ЧСС не изменялась.

Результаты исследования

После завершения экспериментальной части исследования испытуемым предлагалось заполнить опросник состоящий из 9 утверждений относительно перцептивных ощущений испытуемого и определения места положения его руки в пространстве, с помощью мерной линейки.

Таблица 2. Результаты опроса.

image001  

Результаты опроса представлены в таблице 2, где по оси Х – 9 утверждений, по оси У – ответы испытуемых по шкале от 1 (полностью не согласен) до 10 (полностью согласен).

Во второй части опросника испытуемые обеих групп должны были определить положение руки, закрытыми глазами проводя указательным пальцем правой руки по растянутой над столом мерной линейке, и остановиться на  той точке, где предположительно находится их средний палец левой руки, опираясь на проприоцептивные ощущения. Разница между точками, до эксперимента и после эксперимента, является проприоцептивным смещением. Мы выяснили, что положение руки смещалось вправо, к резиновой руке, а степень смещения была пропорциональна длительности иллюзии и силе ее восприятия [1]. В экспериментальной группе испытуемых смещение составило от 6,0 до 6,5 сантиметров, в контрольной группе от 0,1 до 0,2 см.

Выводы

Согласно представленным результатам очевидна корреляция между перцептивными ощущениями и увеличением ЧСС. В группе испытуемых, «поверивших», что лежащая рука принадлежит им, пульс участился, в контрольной группе, где ощущение иллюзии не наступило - пульс не изменился. При анализе ЧСС со смещением руки, у первого испытуемого частота пульса изменилась больше, чем у второго (табл.1), аналогично смещению. Также, у первого испытуемого ответы в первой части опросника отличаются от второго более высокими баллами (табл. 2). Таким образом, изменение величины пульса прямо пропорционально смещению руки и прямо пропорционально перцептивным ощущениям. Чем больше смещение и чем сильнее чувство обладания искусственной конечностью, тем больше изменится величина ЧСС [6].

В ходе исследования нам удалось изучить причины и физиологические аспекты иллюзии резиновой руки. Изучена корреляция между чистотой эксперимента и частотой сердечных сокращений. Обнаружены причины, приводящие к отсутствию иллюзии - нарушение согласования временной, пространственной и иных составляющих со зрительными, тактильными и проприоцептивными ощущениями.

Список литературы

  1. Botvinick M., Cohen J.D. Rubber hand “feels” what eyes see // Nature. Т. 391. С. 756. URL: http://dx.doi.org/10.1038/35784.
  2. Хенрик Эрссон. Концепция владения телом и ее связь с мультисенсорной интеграцией. //В новом справочнике по мультисенсорной обработке, B.E.Stein,Ed.(MIT Press,Cambridge,MA,2012),PP.775-792.1.;URL: https://www.researchgate.net/publication/285061312_The_concept_of_body_ownership_and_its_relation_to_multisensory_integration.
  3. Tsakiris M. My body in the brain: A neurocognitive model of bodyownership // Neuropsychologia.2010.Vol.48.Iss.P.703-712.URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19819247.
  4. Francesco della Gatta and Francesca Garbarini, Guglielmo Puglisi,Antonella Leonetti, Annamaria Berti, Paola Borroni. Decreased motor cortex excitability mirrors own hand disembodiment during the rubber hand illusion.//eLife 2016;5:e14972 DOI: 10.7554/eLife. 14972; URL: https://doi.org/10.7554/eLife.14972.
  5. Косивцова Ольга Владимировна, Иванова Марина Сергеевна. Фантомные конечности. // VII ММКНР «Молодежь в науке: Новые аргументы»
  6. Физиология человека. Под редакцией Смирнова В.М. // М.Медицина. – 2002. [Электронный ресурс]. URL: http://bookre.org/reader?file=747237&pg=2.

Интересная статья? Поделись ей с другими: