Welkom bij de onderzoeks- en strategiediensten in het snelle tempo van vandaag.
Psychofysica is een neurowetenschappelijk domein dat zich toelegt op het begrijpen van hoe het menselijk brein zijn zintuiglijke realiteit verwerkt. En als het gaat om hoe we ons eigen lichaam waarnemen, is de wetenschap zeer verrassend. Een klassiek experimenteel voorbeeld is de beruchte 'rubberen handillusie' (ook wel body transfer illusion genoemd). De geestverruimende kracht hiervan wordt gedemonstreerd in de onderstaande video. Hier zullen we moderne uitbreidingen van dit experiment bespreken, waaruit blijkt dat als het gaat om het waarnemen van ons eigendom van ons eigen lichaam, niets is wat het lijkt.
Deze video biedt een geweldige demonstratie van hoe krachtig de rubberen handillusie is. Het experiment, dat voor het eerst werd bedacht en bestudeerd door de onderzoekers Botvinick en Cohen in 1998, toonde aan dat de hersenen een duidelijk nephand kunnen waarnemen en zo levendig kunnen aanvoelen als iemands eigen echte hand.
Het gaat eenvoudigweg om het oproepen van tastsensaties op een echte hand (uit het zicht), gesynchroniseerd met het zien wat bijpassende sensaties op een rubberen hand zou veroorzaken. Het werkt consistent goed en kan relatief eenvoudig worden opgezet als een doe-het-zelf-experiment.
Een veel eenvoudiger, maar nog steeds herkenbaar gedachte-experiment over dit effect is om je de ervaring voor te stellen van het schrijven op een notitieblok met een pen. Ook al voelen uw vingers alleen het harde plastic of metaal van de pen, we voelen de zachtheid en textuur van het papier diepgeworteld alsof we het rechtstreeks aanraken. Een ander voorbeeld is het slaan van een bal met een knuppel of racket.
Omdat het effect zeer contra-intuïtief is, is het het beste om eerst de grondbeginselen te bespreken van hoe de hersenen de werkelijkheid waarnemen. Het menselijk brein is geen zintuiglijk orgaan en neemt niets rechtstreeks waar. In feite wordt een hersenoperatie soms comfortabel uitgevoerd zonder verdoving of pijnstillers, zodat de patiënt de chirurg kan begeleiden als deze bepaalde specifieke functies zoals beweging verliest.
In plaats daarvan geeft het centrale zenuwstelsel in feite binaire gegevens door aan de hersenen, op dezelfde manier waarop computers informatie verwerken – als stromen van 1-en en 0-en (neuronen vuren of niet vuren). Deze worden door de hersenen ontvangen als elektrische signalen en afhankelijk van hun specifieke patroon (denk aan Morsecode ) worden ze verwerkt door verschillende hersengebieden die gespecialiseerd zijn in het decoderen ervan.
Op deze manier is Neo's bestaan in de Matrix eigenlijk een goede metafoor voor hoe het brein de wereld om ons heen daadwerkelijk waarneemt. Het aantal enen en nullen dat door al onze sensorische systemen wordt geleverd, is echter werkelijk enorm. Hoewel onze hersenen kunnen verwerken met een snelheid die vrijwel gelijk is aan die van de snelste supercomputer ter wereld van vandaag, is er nog steeds veel meer informatie dan wat daadwerkelijk kan worden verwerkt.
Om deze reden gebruiken de hersenen zeer slimme perceptuele snelkoppelingen, waarbij bepaalde informatiepatronen worden geëxtrapoleerd om verrassend nauwkeurige schattingen en voorspellingen te doen.
Visie is hiervan een belangrijk voorbeeld. We zien alleen precieze details in de centrale 1-2 graden van ons gezichtsveld, verwerkt door foveaal zicht, dat werkt als een soort kleine spotlight. Buiten dit is het grootste deel van ons zicht wazig.
Ter compensatie schiet onze visuele focus rond en scant snel relevante belangrijke punten van scènes, zoals bewegende objecten, felle kleuren of interessante gebieden zoals menselijke gezichten. De hersenen vinden collectieve informatiepatronen in deze zeer korte momentopnamen, combineren deze met voorspellende modellen (wat wordt verwacht) en bouwen een virtuele indruk op van onze omgevingen.
Dit vormt onze visueel bewuste perceptie, die, hoewel meestal zeer nauwkeurig, meestal heel slim giswerk is. Al onze zintuiglijke waarnemingen werken volgens dezelfde lijnen, een systeem dat het 'interne model' wordt genoemd, omdat onze realiteit grotendeels in de hersenen wordt gesimuleerd. Dit wordt gedaan door sensorische informatiepatronen te extrapoleren, verfijnd door voortdurende feedback van het testen van voorspellingen gedurende ons hele leven, met neuroplastische aanpassingen (herbedrading van de hersenen).
Illusies ontstaan wanneer deze voorspellingen niet overeenkomen met de zintuiglijke informatiepatronen die worden teruggekoppeld. Daarom worden ze door neurowetenschappers gebruikt om de ongelooflijk indrukwekkende trucs en perceptuele sluiproutes waar onze hersenen zo bedreven in zijn uit te plagen en te bestuderen - niet om ons te laten zien hoe goedgelovig we zijn!
Dit is de reden waarom de rubberen handillusie van groot belang is voor neurowetenschappers – voor de hersenen maakt ons eigen lichaam ook deel uit van de externe zintuiglijke omgeving. Om deze reden kunnen de hersenen dit vervangen wanneer sensorische patronen uit andere bronnen overeenkomen met de voorspellingen van ons interne model.
De video hierboven ging een stap verder dan het oorspronkelijke experiment, door aan te tonen dat, eenmaal voorbereid, tactiele stimulatie niet eens nodig is om sensaties in de nephand te produceren die nog steeds heel erg als een echt deel van het lichaam aanvoelen.
Sinds 1998 zijn er veel variaties op het klassieke experiment geweest om de grenzen te onderzoeken van hoe flexibel onze hersenen zijn in het opgeven van ons fysieke zelfgevoel en het vervangen ervan door dingen die weinig op elkaar lijken. Een voorbeeld is dat de rubberen hand kan worden vervangen door een kleverige hand, die vervolgens een paar meter kan worden uitgerekt, waardoor het voelt alsof de echte hand van een persoon onmogelijk is uitgestrekt.
Een zojuist door Chinese onderzoekers gepubliceerde studie heeft bevestigd dat we vatbaar zijn voor de illusie door ons alleen maar voor te stellen hoe een bewegende robothand voelt. Dit veranderde waar de studiedeelnemers dachten dat hun echte hand was, ook al lieten de elektromyografische gegevens geen spieractivatie zien. Uit de vragenlijstbeoordelingen bleek dat de deelnemers het gevoel hadden dat ze de robothand in eigendom hadden en dat ze de beweging ervan ondervonden, alsof ze deze onder controle hadden.
Dit onderzoek kan implicaties hebben voor het gebruik van visualisatietechnieken die door sportpsychologen en professionele atleten worden gebruikt om zich voor te bereiden op wedstrijdprestaties, omdat visualiseren in dit geval feitelijk geloven is.
Ander onderzoek heeft ook de relevantie aangetoond van de overdracht van lichaamseigendom aan robot- of virtuele armen om chirurgen te helpen zich effectief aan te passen aan de nieuwste chirurgische technologieën, en voor het uitvoeren van operaties op afstand.
De afgelopen jaren is het onderzoek naar de illusies van lichaamseigendom steeds sneller gegaan vanwege de directe relevantie ervan voor virtual reality-ervaringen. Onderdompeling in VR is nauw verbonden met hoe goed onze zintuigen zijn geïntegreerd in virtuele omgevingservaringen.
Een voorbeeld is een onderzoek van Zweedse psychofysici met de creatieve titel ' If I Were You: Perceptual Illusion of Body Swapping' . Om de zaken naar een hoger niveau te tillen, voerden ze VR-experimenten uit die aantoonden dat onze geest, zelfs met minimale zintuiglijke signalen, het eigendom van een ander lichaam kan overnemen.
Met behulp van VR manipuleerden ze het visuele perspectief van de studiedeelnemer zodat het van een andere persoon of een neplichaam leek. Dit gebeurde synchroon met gecorreleerde multisensorische signalen. Het experiment was voldoende om de illusie te wekken dat het lichaam van iemand anders, of een kunstmatig lichaam, het echte lichaam van de deelnemers was.
In de eigen woorden van de onderzoekers, '' 𝗧𝗵𝗶𝘀 𝗲𝗳𝗳𝗲𝗰𝘁 𝘄𝗮𝘀 𝘀𝗼 𝘀𝘁𝗿𝗼𝗻𝗴 𝘀𝘁𝗿𝗼𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗮𝘁 𝗰𝗼𝘂𝗹𝗱 𝗲𝘅𝗽𝗲𝗿𝗶𝗲𝗻𝗰𝗲 𝗯𝗲𝗶𝗻𝗴 𝗯𝗲𝗶𝗻𝗴 𝗶𝗻 𝗮𝗻𝗼𝘁𝗵𝗲𝗿 𝗽𝗲𝗿𝘀𝗼𝗻 𝗽𝗲𝗿𝘀𝗼𝗻'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗼𝘄𝗻 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝗮𝗻𝗱 𝗮𝗻𝗱 𝘀𝗵𝗮𝗸𝗶𝗻𝗴 𝗵𝗮𝗻𝗱𝘀 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁 𝗶𝘁. 𝗢𝘂𝗿 𝗿𝗲𝘀𝘂𝗹𝘁𝘀 𝗮𝗿𝗲 𝗼𝗳 𝗳𝘂𝗻𝗱𝗮𝗺𝗲𝗻𝘁𝗮𝗹 𝗳𝘂𝗻𝗱𝗮𝗺𝗲𝗻𝘁𝗮𝗹 𝗯𝗲𝗰𝗮𝘂𝘀𝗲 𝗯𝗲𝗰𝗮𝘂𝘀𝗲 𝘁𝗵𝗲𝘆 𝗶𝗱𝗲𝗻𝘁𝗶𝗳𝘆 𝘁𝗵𝗲 𝗽𝗲𝗿𝗰𝗲𝗽𝘁𝘂𝗮𝗹 𝗽𝗲𝗿𝗰𝗲𝗽𝘁𝘂𝗮𝗹 𝘁𝗵𝗮𝘁 𝗽𝗿𝗼𝗱𝘂𝗰𝗲 𝘁𝗵𝗲 𝘁𝗵𝗲 𝗳𝗲𝗲𝗹𝗶𝗻𝗴 𝗼𝗳 𝗼𝗳 𝗼𝘄𝗻𝗲𝗿𝘀𝗵𝗶𝗽 𝗼𝗳 𝗼𝗻𝗲'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆. ''
Deze effecten werden bevestigd door zowel gestructureerde subjectieve rapporten als gedetailleerde biometrische analyses.
Met de toenemende adoptie van VR/AR/XR/MR en de belofte van het metaverse zou het begrijpen van de perceptuele grenzen van het fysieke zelf transformerende gevolgen kunnen hebben voor de manier waarop de mensheid zichzelf definieert. Zoals de neurowetenschap nu laat zien, zijn onze hersenen krachtig genoeg om het lichaam van anderen als het onze te ervaren. De mogelijkheden zijn eindeloos.
Welkom bij de onderzoeks- en strategiediensten in het snelle tempo van vandaag.
Hier zijn enkele fascinerende neurowetenschappelijke bevindingen over het menselijk brein die u misschien nog niet kent.
Een diversiteit aan NeuroTracker-onderzoeksbenaderingen heeft geleid tot een aantal fascinerende inzichten over hoe de hersenen de menselijke prestaties en welzijn beïnvloeden
Krijg een overzicht van de tests die zijn ontworpen om te decoderen hoe uw grijze massa functioneert.
Het #1 meest wetenschappelijk gevalideerde cognitieve trainingssysteem ter wereld. Gebouwd op 20 jaar neurowetenschappelijk onderzoek door toonaangevende autoriteiten in hun vakgebied. Verbeter uw hersenen en prestaties.
