实验室创造的幽灵幻觉:神经科学家唤醒隐藏在皮层内的“鬼魂”(w/视频)
EPFL的一项研究表明,鬼魂只存在于大脑中,科学家们知道在哪里可以找到它们。患有神经或精神疾病的患者经常报告说,他们感到一种奇怪的“存在”。现在,瑞士EPFL的研究人员已经成功地在实验室中重现了这种所谓的幽灵幻觉。
1970年6月29日,登山者莱因霍尔德·梅斯纳有了一次不寻常的经历。他回忆起自己和兄弟一起从南迦帕尔巴特的原始峰顶上下来,在这片广袤贫瘠的土地上,他冻僵了,筋疲力尽,缺氧,“突然,我们身边来了第三个登山者……在我右边一点,在我后面几步远的地方,就在我的视野之外。”
它是看不见的,但就在那里。像这样的故事已经被登山者、探险家和幸存者,以及丧偶的人报道过无数次,但也有病人患有神经性或精神疾病.它们通常描述一种能感觉到但看不见的存在,类似于守护天使或恶魔。莫名其妙,虚幻,执着。
奥拉夫·布兰科在EPFL的研究团队现在揭开了这个幽灵的面纱。该团队能够在实验室重现类似存在的幻觉,并提供了一个简单的解释。他们表明,“存在感”实际上是由感觉运动大脑信号的改变引起的,这些信号通过整合来自我们的动作和身体在空间中的位置的信息来产生自我意识。
在他们的实验中,布兰科的团队干扰了参与者的感觉运动输入,使他们的大脑不再识别这些信号属于他们自己的身体,而是将它们解释为其他人的信号。这项工作发表在当代生物学.
产生“幽灵”
研究人员首先分析了12名患有神经系统疾病(主要是癫痫)的患者的大脑,这些患者都经历过这种“显灵”。对患者大脑的MRI分析显示,有三个皮层区域受到干扰:岛叶皮层、顶叶-额叶皮层和颞顶叶皮层。这三个区域涉及到自我意识、运动和空间位置感(本体感觉)。它们共同促成了多感官信号处理,这对一个人对自己身体的感知很重要。
然后,科学家们进行了一项“不和谐”实验,蒙住眼睛的参与者用手在身体前面做动作。在他们身后,一个机器人设备再现了他们的动作,实时接触他们的背部。结果是一种空间差异,但由于机器人的同步运动,参与者的大脑能够适应并纠正它。
接下来,神经科学家在参与者的动作和机器人的触摸之间引入了一个时间延迟。在这些不同步的条件下,扭曲时间和空间感知,研究人员能够重现鬼魂错觉。
“无法忍受”的经历
参与者不知道实验的目的。在延迟触摸大约三分钟后,研究人员问他们有什么感觉。本能地,一些受试者报告说有强烈的“存在感”,甚至数到四个“鬼魂”,其实根本不存在。“对一些人来说,这种感觉甚至非常强烈,以至于他们要求停止实验,”该研究的负责人朱利奥·罗格尼尼(Giulio Rognini)说。
“我们的实验第一次在实验室里引起了一种外国存在的感觉。这表明它可以在正常情况下产生,只是通过相互冲突的感觉运动信号,”布兰科解释说。“机器人系统模拟了一些精神障碍患者或健康个体在极端情况下的感觉。这证实了它是由大脑中对自己身体的感知改变引起的。”
对精神分裂症的更深理解
除了解释这种在许多文化中普遍存在的现象外,这项研究的目的是更好地理解精神分裂症患者的一些症状。这类患者经常遭受与外星人存在相关的幻觉或妄想,他们可能听到外星人的声音或感受到外星人的行动。许多科学家将这些感觉归因于大脑回路的故障,该回路整合了与我们身体运动相关的感觉信息。
朱利奥·罗尼尼补充说:“我们的大脑在空间中拥有多种身体的表现形式。”“在正常情况下,它能够从这些表征中组合出一个统一的自我感知。但当系统因为疾病或在这种情况下,机器人出现故障时,这有时会创造出自己身体的第二种表现形式,这不再被视为‘我’,而是另一个人,一种‘存在’。”
这些发现不太可能阻止人们相信有鬼。然而,对于科学家来说,更多的证据表明它们只存在于我们的脑海中。
更多信息:当代生物学布兰科等人:“神经系统和机器人控制的幻影感应。”www.cell.com/current-biology/a…0960-9822(14)01212-3