Warum unser Gehirn in Bezug auf Körperbesitz bemerkenswert flexibel ist

Die Psychophysik ist ein neurowissenschaftliches Fachgebiet, das sich dem Verständnis widmet, wie das menschliche Gehirn seine Sinnesrealität verarbeitet. Und wenn es darum geht, wie wir unseren eigenen Körper wahrnehmen, ist die Wissenschaft sehr überraschend. Ein klassisches experimentelles Beispiel ist die berüchtigte „Gummihand-Illusion“ (auch bekannt als „Körpertransfer-Illusion“). Die umwerfende Kraft davon wird im folgenden Video demonstriert. Hier werden wir moderne Erweiterungen dieses Experiments behandeln, die zeigen, dass nichts so ist, wie es scheint, wenn es darum geht, die Besitztümer unseres eigenen Körpers wahrzunehmen.

Die klassische Gummihand-Illusion

Dieses Video zeigt auf großartige Weise, wie kraftvoll die Gummihand-Illusion ist. Das erstmals 1998 von den Forschern Botvinick und Cohen entwickelte und untersuchte Experiment zeigte, dass das Gehirn eine eindeutig gefälschte Hand wahrnehmen kann, um sich lebhaft wie die eigene echte Hand einer Person zu fühlen.

Dabei geht es einfach darum, taktile Empfindungen an einer echten Hand (außer Sichtweite) hervorzurufen, synchronisiert mit dem Sehen, was bei einer Gummihand entsprechende Empfindungen hervorrufen würde. Es funktioniert durchweg gut und lässt sich relativ einfach als DIY-Experiment aufbauen.

Ein viel einfacheres, aber dennoch nachvollziehbares Gedankenexperiment zu diesem Effekt besteht darin, sich das Erlebnis vorzustellen, mit einem Stift auf einen Notizblock zu schreiben. Obwohl Ihre Finger nur das Hartplastik oder Metall des Stifts spüren, spüren wir die Weichheit und Textur des Papiers instinktiv, als ob wir es direkt berühren würden. Ein weiteres Beispiel ist das Schlagen eines Balls mit einem Schläger oder Schläger.

Was ist denn los?

Da der Effekt zutiefst kontraintuitiv ist, ist es am besten, sich zunächst mit den Grundlagen der Wahrnehmung der Realität durch das Gehirn zu befassen. Das menschliche Gehirn ist kein Sinnesorgan und nimmt nichts direkt wahr. Tatsächlich wird eine Gehirnoperation manchmal bequem ohne Anästhesie oder Schmerzmittel durchgeführt, sodass der Patient den Chirurgen beraten kann, wenn bestimmte Funktionen wie Bewegung verloren gehen.

Stattdessen leitet das zentrale Nervensystem quasi binäre Daten auf die gleiche Weise an das Gehirn weiter, wie Computer Informationen verarbeiten – als Ströme von Einsen und Nullen (Neuronen feuern oder nicht). Diese werden vom Gehirn als elektrische Signale empfangen und je nach ihrem spezifischen Muster (denken Sie an den Morsecode ) von verschiedenen Gehirnregionen verarbeitet, die auf deren Dekodierung spezialisiert sind.

Auf diese Weise ist Neos Existenz in der Matrix tatsächlich eine gute Metapher dafür, wie das Gehirn die Welt um uns herum tatsächlich wahrnimmt. Allerdings ist die Menge an Einsen und Nullen, die alle unsere Sinnessysteme liefern, wirklich riesig. Obwohl unser Gehirn mit einer Geschwindigkeit verarbeiten kann, die nahezu der des schnellsten Supercomputers der Welt entspricht , gibt es immer noch weit mehr Informationen, als tatsächlich verarbeitet werden können.

Das interne Modell – Simulation der Realität

Aus diesem Grund verwendet das Gehirn sehr clevere Wahrnehmungsabkürzungen und extrapoliert bestimmte Informationsmuster, um überraschend genaue Schätzungen und Vorhersagen zu treffen.

Vision ist ein Schlüsselbeispiel dafür. Wir sehen präzise Details nur in den zentralen 1–2 Grad unseres Sichtfelds, verarbeitet durch das foveale Sehen, das wie eine Art winziger Scheinwerfer wirkt. Außerhalb davon ist der größte Teil unserer Sicht verschwommen.

Um dies zu kompensieren, richtet sich unser visueller Fokus darauf, schnell relevante Schlüsselpunkte einer Szene zu scannen, wie sich bewegende Objekte, leuchtende Farben oder interessante Bereiche wie menschliche Gesichter. Das Gehirn findet in diesen sehr kurzen Schnappschüssen kollektive Informationsmuster, kombiniert sie mit Vorhersagemodellen (was erwartet wird) und erstellt einen virtuellen Eindruck unserer Umgebung.

Dies stellt unsere visuelle, bewusste Wahrnehmung dar, die, wenn auch normalerweise sehr genau, meist eine sehr kluge Vermutung ist. Alle unsere Sinneswahrnehmungen funktionieren nach dem gleichen System, das als „internes Modell“ bezeichnet wird, da unsere Realität größtenteils im Gehirn simuliert wird. Dies geschieht durch Extrapolation sensorischer Informationsmuster, verfeinert durch kontinuierliches Feedback aus Tests von Vorhersagen im Laufe unseres Lebens, mit neuroplastischen Anpassungen (Neuverdrahtung des Gehirns).

Illusionen entstehen, wenn diese Vorhersagen nicht mit den zurückgekoppelten sensorischen Informationsmustern übereinstimmen. Aus diesem Grund werden sie von Neurowissenschaftlern verwendet, um die unglaublich beeindruckenden Tricks und Wahrnehmungsverknüpfungen herauszufinden und zu studieren, zu denen unser Gehirn von Natur aus so geschickt ist – und nicht, um uns zu zeigen, wie leichtgläubig wir sind!

Deshalb ist die Gummihand-Illusion für Neurowissenschaftler von großem Interesse – denn für das Gehirn ist auch unser eigener Körper Teil der äußeren Sinnesumgebung. Aus diesem Grund kann das Gehirn es ersetzen, wenn sensorische Muster aus anderen Quellen mit den Vorhersagen unseres internen Modells übereinstimmen.

Jenseits der Gummihand-Illusion

Das obige Video ging noch einen Schritt über das ursprüngliche Experiment hinaus und zeigte, dass nach der Vorbereitung nicht einmal eine taktile Stimulation erforderlich ist, um Empfindungen in der falschen Hand hervorzurufen, die sich immer noch wie ein echter Körperteil anfühlen.

Seit 1998 gibt es viele Variationen des klassischen Experiments, um die Grenzen der Flexibilität unseres Gehirns auszuloten, wenn es darum geht, unser körperliches Selbstgefühl aufzugeben und es durch Dinge zu ersetzen, die nur sehr wenig Ähnlichkeit haben. Ein Beispiel ist, dass die Gummihand durch eine klebrige Hand ersetzt und dann mehrere Meter gestreckt werden kann, sodass man tatsächlich das Gefühl hat, die echte Hand einer Person sei unglaublich gestreckt.

Eine gerade von chinesischen Forschern veröffentlichte Studie hat bestätigt, dass wir für die Illusion anfällig sind, wenn wir uns nur vorstellen, wie sich eine bewegte Roboterhand anfühlt. Dies veränderte die Ansicht der Studienteilnehmer, dass ihre echte Hand sei, obwohl Elektromyographiedaten keine Muskelaktivierung zeigten. Die Auswertung von Fragebögen zeigte, dass die Teilnehmer das Gefühl hatten, die Hand des Roboters zu besitzen, und dass sie die Kontrolle über ihre Bewegung hatten, als ob sie sie kontrollieren würden.

Diese Forschung könnte Auswirkungen auf den Einsatz von Visualisierungstechniken haben, die Sportpsychologen und Profisportler nutzen, um sich auf Wettkampfleistungen vorzubereiten, denn in diesem Fall ist Visualisieren tatsächlich Glauben.

Andere Untersuchungen haben auch die Bedeutung der Übertragung von Körperbesitz auf Roboter- oder virtuelle Arme nachgewiesen, um Chirurgen bei der effektiven Anpassung der neuesten Operationstechnologien und bei der Durchführung von Fernoperationen zu helfen.

Ins Metaversum

In den letzten Jahren hat sich die Erforschung der Illusionen des Körperbesitzes aufgrund ihrer direkten Relevanz für Virtual-Reality-Erlebnisse beschleunigt. Das Eintauchen in VR hängt eng damit zusammen, wie gut unsere Sinne in virtuelle Umgebungserlebnisse integriert sind.

Ein Beispiel ist eine Studie schwedischer Psychophysiker mit dem kreativen Titel „ If I Were You: Perceptual Illusion of Body Swapping“ . Um die Dinge auf die nächste Ebene zu bringen, führten sie VR-Experimente durch, die zeigten, dass unser Geist selbst mit minimalen sensorischen Hinweisen die Kontrolle über verschiedene Körper übernehmen kann.

Mithilfe von VR manipulierten sie die visuelle Perspektive der Studienteilnehmer so, dass sie von einer anderen Person oder einem falschen Körper stammte. Dies geschah im Einklang mit korrelierten multisensorischen Hinweisen. Das Experiment reichte aus, um die Illusion auszulösen, dass der Körper einer anderen Person oder ein künstlicher Körper der eigene reale Körper der Teilnehmer sei.

In den eigenen Worten der Forscher '' '' 𝗧𝗵𝗶𝘀 𝗲𝗳𝗳𝗲𝗰𝘁 𝘄𝗮𝘀 𝘀𝗼 𝘀𝘁𝗿𝗼𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗮𝘁 𝗽𝗲𝗼𝗽𝗹𝗲 𝗰𝗼𝘂𝗹𝗱 𝗲𝘅𝗽𝗲𝗿𝗶𝗲𝗻𝗰𝗲 𝗶𝗻 𝗮𝗻𝗼𝘁𝗵𝗲𝗿 𝗽𝗲𝗿𝘀𝗼𝗻 𝗽𝗲𝗿𝘀𝗼𝗻'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝗮𝗻𝗱 𝘀𝗵𝗮𝗸𝗶𝗻𝗴 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗼𝘄𝗻 𝗮𝗻𝗱 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗮𝗻𝗱 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗯𝗲𝗶𝗻𝗴 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝗲𝘅𝗽𝗲𝗿𝗶𝗲𝗻𝗰𝗲 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗼𝘄𝗻 𝗮𝗻𝗱 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝗶𝘁 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗼𝘄𝗻 𝗮𝗻𝗱 𝘀𝗵𝗮𝗸𝗶𝗻𝗴 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗢𝘂𝗿 𝗿𝗲𝘀𝘂𝗹𝘁𝘀 𝗮𝗿𝗲 𝗼𝗳 𝗳𝘂𝗻𝗱𝗮𝗺𝗲𝗻𝘁𝗮𝗹 𝗶𝗺𝗽𝗼𝗿𝘁𝗮𝗻𝗰𝗲 𝗯𝗲𝗰𝗮𝘂𝘀𝗲 𝘁𝗵𝗲𝘆 𝘁𝗵𝗲 𝘁𝗵𝗲 𝗽𝗿𝗼𝗰𝗲𝘀𝘀𝗲𝘀 𝘁𝗵𝗮𝘁 𝗽𝗿𝗼𝗱𝘂𝗰𝗲 𝘁𝗵𝗲 𝗳𝗲𝗲𝗹𝗶𝗻𝗴 𝗼𝗳 𝗼𝘄𝗻𝗲𝗿𝘀𝗵𝗶𝗽 𝗼𝗳 𝗼𝗻𝗲'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆. '' '' '

Diese Effekte wurden sowohl durch strukturierte subjektive Berichte als auch durch detaillierte biometrische Analyse bestätigt.

Mit der zunehmenden Akzeptanz von VR/AR/XR/MR und dem Versprechen des Metaversums könnte das Verständnis der Wahrnehmungsgrenzen des physischen Selbst transformative Auswirkungen auf die Art und Weise haben, wie die Menschheit sich selbst definiert. Wie die Neurowissenschaft nun zeigt, ist unser Gehirn leistungsfähig genug, um den Körper anderer Menschen als unseren eigenen wahrzunehmen. Die Möglichkeiten sind endlos.

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