《Nature Communications》：Parietal alpha frequency shapes own-body perception by modulating the temporal integration of bodily signals
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本研究针对alpha脑振荡是否调节自我相关感觉信号整合及身体所有权感知这一未知问题，通过橡胶手错觉实验结合脑电图和经颅交流电刺激技术，发现个体alpha频率可预测并因果性调节时间绑定窗口和感知敏感性。计算建模揭示alpha频率通过影响异步信息的不确定性来调控因果推断过程，为理解大脑振荡在身体自我意识构建中的关键作用提供了坚实证据。
你是否曾有过这样的体验：当你在镜子中看到自己的动作时，会毫不怀疑地认为那就是你的身体？这种对"自我身体"的归属感看似简单，实则涉及大脑复杂的多感觉整合过程。在认知神经科学领域，一个备受关注的理论认为，大脑中的alpha频率振荡（8-13Hz）如同一个内在的"节拍器"，通过将外部感觉信号分割成离散的感知帧，从而决定时间绑定窗口（TBW）的宽度——即大脑将不同感官信息整合为统一感知的时间区间。然而，这个"节拍器"是否也同样调控着我们对自身身体的感知，一直是个未解之谜。
当大脑处理来自自身身体的信号时，它面临一个核心挑战：如何确定视觉、触觉等不同模态的感觉信息是否源自同一个身体部位？19世纪著名生理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹就曾探讨过这一"多感觉整合问题"。当不同感官信号间的时间差异很小时，大脑更可能将它们归因于同一来源并进行整合；而当时间差异较大时，则倾向于将它们分离处理。这种时间整合能力对形成"身体所有权"（即感知肢体和身体部位属于自己的体验）至关重要。然而，负责这一过程的具体电生理机制尚不清楚。
在《Nature Communications》上发表的最新研究中，Mariano D'Angelo团队通过一系列精巧的实验设计，揭示了顶叶alpha频率在塑造身体所有权感知中的关键作用。研究人员提出假设：个体alpha频率（IAF）驱动着身体感觉信息的时间整合，类似于这些振荡支持外部事件的视觉和听觉信号整合。
研究团队采用心理物理学版本的橡胶手错觉（RHI）结合脑电图（EEG）和脑刺激技术，系统探讨了alpha频率与身体所有权感知的关系。在经典的橡胶手错觉中，参与者观看一个橡胶手被同步触摸，同时他们被隐藏的真实手也受到同步触摸，多数人会产生橡胶手属于自己身体的错觉体验。
研究团队通过三个系列实验逐步深入。实验1首先确认了身体所有权的时间分辨率与视觉触觉同时性判断的时间分辨率存在显著相关性，表明两者可能共享共同的时间整合机制。实验2通过EEG记录发现，顶叶的个体alpha频率与身体所有权和同时性判断的时间绑定窗口宽度及感知敏感性均呈负相关：alpha频率越快，时间绑定窗口越窄，感知敏感性越高。实验3通过经颅交流电刺激（tACS）技术直接调制顶叶alpha频率，发现减慢alpha频率（8Hz刺激）会扩大时间绑定窗口并降低感知敏感性，而加快alpha频率（13Hz刺激）则产生相反效果，证实了alpha频率对多感觉时间整合的因果性影响。
为进一步揭示计算机制，研究人员采用贝叶斯因果推断模型对行为数据进行分析，发现alpha频率与感觉不确定性参数显著相关，表明alpha频率通过影响异步时间信息的不确定性来调控多感觉整合过程。这一发现将神经振荡与计算层面的感知推断过程直接联系起来，为理解大脑如何构建身体自我意识提供了新视角。
关键技术方法包括：橡胶手错觉心理物理学范式、高密度脑电图（EEG）记录、经颅交流电刺激（tACS）以及贝叶斯因果推断建模。实验招募了多组健康参与者，通过严格控制的时间异步设计和信号检测理论分析，量化了时间绑定窗口和感知敏感性。
实验1：身体所有权与视觉触觉同时性时间绑定窗口的相关性
通过橡胶手错觉和外部视觉触觉刺激的同时性判断任务，研究人员发现两个任务的时间绑定窗口存在显著正相关（Pearson's r=0.664）。参与者对视觉触觉异步的容忍度与对橡胶手所有权感知的异步容忍度高度一致，表明身体所有权和多感觉同时性感知共享共同的时间整合机制。
实验2：个体alpha频率与时间绑定窗口和敏感性的相关性
EEG记录显示，顶叶区域的个体alpha频率与身体所有权时间绑定窗口呈负相关（左侧顶叶：r=-0.651），与身体所有权敏感性呈正相关（左侧顶叶：r=0.624）。这表明alpha频率越快的个体，时间分辨能力越强，对异步信息越敏感。类似的关联模式也出现在同时性判断任务中，支持alpha频率作为多感觉时间整合的共同机制。
实验3：alpha tACS调制时间绑定窗口和敏感性
通过tACS直接调制顶叶振荡频率，低alpha刺激（8Hz）显著扩大了身体所有权（164.981ms vs 125.315ms）和同时性判断的时间绑定窗口，而高alpha刺激（13Hz）则产生相反效果。这种调制效应在感知敏感性指标上同样显著，证实了alpha频率对多感觉时间整合的因果作用。
实验2和3：贝叶斯因果推断模型
计算建模结果显示，个体alpha频率与感觉不确定性参数（σ）显著负相关（身体所有权任务中左侧顶叶：r=-0.453）。模型比较进一步表明，tACS的效应更符合感觉不确定性变化而非先验概率变化的假设，支持alpha频率通过调控时间信息的不确定性来影响多感觉整合。
这项研究通过心理物理学、电生理记录、脑刺激和计算建模的多元交叉方法，首次证实顶叶alpha频率通过调节身体感觉信号的时间整合塑造身体所有权感知。研究发现不仅解决了关于alpha振荡在时间感知中作用的学术争议，还为理解身体自我意识的神经机制提供了新视角。从计算层面看，alpha频率与感觉不确定性的关联将神经振荡与贝叶斯推断过程直接联系，支持"贝叶斯大脑"理论框架。这些发现对理解精神分裂症等临床人群中的身体自我感知异常也有重要启示，为未来研究提供了坚实理论基础和方法学借鉴。
