老鼠對人工肢體的身體擁有感研究結果顯示新發現

每個人都對自己的身體有一種擁有感,這種感覺使四肢成為不可或缺的一部分,對於如何與世界互動至關重要。然而,這種天生的身體擁有感可能會受到腦部損傷的嚴重影響,導致無法識別自己的身體部位,甚至可能主動拒絕它們。對於截肢者來說,面臨的挑戰是無法將義肢視為自己身體的一部分。

多年來,「橡膠手幻覺」一直是理解身體擁有感的重要實驗。在這個實驗中,參與者的真實手被隱藏,同時可見的橡膠手與之同步被撫摸。參與者會體驗到一種奇怪的感覺,認為橡膠手實際上是自己的,這顯示了大腦在塑造身體形象方面的強大作用。

直到最近,由於缺乏動物模型,理解這種身體擁有感的生理基礎一直很具挑戰性。然而,來自法國 CNRS 的 Luc Estebanez 和他的同事們進行的一項新研究改變了這一現狀。

研究的目的是探討老鼠是否擁有身體擁有感,即它們是否對自己的身體有內部的認知表徵,並將四肢視為這一表徵的一部分。Estebanez 表示:「這個傳統的幻覺是探索身體表徵的良好起點,我們的目標是獲得老鼠的等效體驗,這次成功了!」

在實驗中,研究人員為老鼠開發了一個橡膠手幻覺的類比。他們為固定在頭部的老鼠提供了一個 3D 打印的前肢複製品,並將其擺放在現實的位置。老鼠的真實四肢被隱藏。在實驗中,研究人員對真實和人工四肢施加了兩分鐘的同步或非同步刷動。

接下來的關鍵時刻是,研究人員向老鼠視野內的人工四肢投擲了一個尖銳物體。觀察到的結果非常有趣:當刷動是同步時,老鼠將目光集中在威脅物體上幾秒鐘;而當刷動是非同步時,這種強烈的行為反應則不存在。此外,當人工四肢看起來像真實的四肢,而不是簡單的白色立方體時,老鼠的反應更強烈。

Estebanez 說:「我們專注於老鼠瞳孔的運動,作為其目光的指標。我們假設如果老鼠認為人工四肢是自己身體的一部分,它們會更關注這個人工四肢。事實上,我們觀察到了這一點,這與人類在橡膠手幻覺中報告的身體擁有感高度一致。」

這項研究對於理解和改善身體擁有感具有兩個重要意義,這兩者在人體研究中都很困難。首先,老鼠模型使科學家能夠研究身體擁有過程中具體的腦部活動。其次,這一模型提供了一個平台來開發和優化義肢擁有感的策略,這可能導致為那些在肢體識別或義肢整合方面掙扎的患者恢復身體擁有感的新策略。

有趣的是,這項研究還強調了越來越多的證據:啮齒類動物和老鼠展現出曾被認為是高級動物所獨有的認知能力。研究結果已發表在《PLOS Biology》期刊上。

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Henderson
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Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。