《Cortex》:Me in action: Distinct processing levels shape the relationship between sense of agency and sense of ownership
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竞争性的神经认知模型(neurocognitive models)对身体自我意识(bodily self-awareness)中能动感(sense of agency, SoA,即控制自身行动体验)与拥有感(sense of ownership, SoO,即身
竞争性的神经认知模型(neurocognitive models)对身体自我意识(bodily self-awareness)中能动感(sense of agency, SoA,即控制自身行动体验)与拥有感(sense of ownership, SoO,即身体归属于自身的体验)之间的关系提出了不同解释。加法模型(additive model)认为能动感蕴含拥有感,独立性模型(independence model)将两者视为功能上不同的体验,而交互模型(interactive model)则主张两者之间存在相互影响。然而,在单一连贯实验范式内比较这些预测的实证测试仍然有限。在此,研究人员开发了一种沉浸式虚拟现实(immersive virtual reality, VR)范式,在目标导向动作任务中正交操纵能动感与拥有感相关线索。56名参与者按下虚拟按钮以点亮灯泡。能动感通过比较自愿自产生与外部诱导的被动运动以及动作-结果延迟来操纵,而拥有感则通过化身手部的解剖合理性(anatomical plausibility)来操纵。研究人员收集了直接与间接的能动感和拥有感指标。显性判断(explicit judgements)揭示了领域特异性与相互影响:能动感受动作相关线索和解剖合理性调节,而拥有感受解剖合理性和动作相关线索调节,这与交互模型一致。间接测量显示出不同的模式:意向性绑定(intentional binding)主要受动作-结果偶然性驱动,且不受拥有感操纵影响,而本体感觉漂移(proprioceptive drift)则随解剖合理性变化。研究人员提出一个等级两阶段模型(hierarchical two-stage account),该模型整合了先前跨越不同处理水平的认知模型,其中能动感和拥有感在隐性层面(implicit level)部分独立地源于感觉运动过程,但在元认知显性自我归因(meta-cognitive, explicit self-attribution)层面动态相互作用。
**研究背景与问题**
身体自我意识(bodily self-awareness)中,能动感(sense of agency, SoA)与拥有感(sense of ownership, SoO)的关系是核心议题。日常经验中两者通常不可分割,但某些条件下可分离,如非自愿运动时肢体仍感属于自身,或临床疾病中两者选择性受损。现有神经认知模型提出不同解释:加法模型(additive model)认为SoA蕴含SoO;独立性模型(independence model)视两者为功能独立;交互模型(interactive model)主张相互影响。然而,这些模型主要基于分别探究SoA或SoO的神经影像学元分析,缺乏在同一实验范式内直接比较其预测的实证研究。此外,现有模型未明确区分隐性(implicit)与显性(explicit)处理水平,两者的关系可能随这些维度变化。因此,研究人员开展本研究,旨在通过沉浸式虚拟现实(VR)正交操纵SoA与SoO线索,在目标导向动作情境中系统测量两者关系,并比较竞争模型。论文发表在《Cortex》。
**研究内容与结论**
研究人员开发沉浸式VR范式,56名健康大学生(平均年龄22.71±3.45岁,女/男=33:23)执行按按钮点亮灯泡的动作任务。SoA通过主动(自愿自产生)与被动(外部诱导)运动及动作-结果延迟(200、400、600 ms)操纵;SoO通过化身手部解剖合理性(anatomical plausibility,即左右手位置是否对应)操纵。收集显性SoA和SoO评分(1-5点量表)、意向性绑定(intentional binding,隐性SoA指标,计算时间压缩值)和本体感觉漂移(proprioceptive drift,隐性SoO指标,测量手指感知位置偏移)。结论表明:显性层面,SoA和SoO相互影响,支持交互模型;隐性层面,SoA主要受动作-结果偶然性驱动,不受拥有感操纵影响,而SoO随解剖合理性变化,指示部分独立的感觉运动过程。基于此,研究人员提出等级两阶段模型,整合了不同处理水平的认知模型。
**主要技术方法**
使用沉浸式VR(Meta Quest 2头显,Unity3D开发),在目标导向动作任务中正交操纵SoA和SoO线索。SoA操纵:对比主动自愿按压与被动(实验者用刚性杆推动参与者手指)按压,并设置动作-结果延迟(200、400、600 ms)。SoO操纵:改变化身手部解剖合理性(左右手位置交换,但保持视觉运动一致性)。样本来源:米兰比可卡大学(University of Milano-Bicocca)招募的56名健康大学生。收集显性评分(能动感和拥有感1-5分)、意向性绑定(时间压缩值)和本体感觉漂移(手指位置偏移)。数据分析采用重复测量方差分析(ANOVA)及非参数校正(ART)和贝叶斯分析。
**研究结果**
* **显性SoA**:显性能动感评分不仅受动作模式(主动>被动,所有延迟)和动作-结果延迟(主动条件下200 ms>600 ms)影响,还受解剖合理性影响。在主动条件下,解剖合理化身比解剖不合理化身获得更高能动感评分,被动条件下无显著差异。支持交互模型。
* **显性SoO**:显性拥有感评分受解剖合理性(合理>不合理)和动作模式(主动>被动)影响,但不受动作-结果延迟调节。主动动作增强拥有感,指示动作相关线索可影响显性拥有感。
* **隐性SoA**:意向性绑定(时间压缩值)在主动动作且延迟200 ms时显著强于被动动作,该效应在解剖合理与不合理条件下均存在,且解剖合理性对时间压缩无显著影响。表明隐性SoA主要由动作-结果偶然性驱动,不受拥有感操纵影响。
* **隐性SoO**:本体感觉漂移的ΔPD(解剖不合理-解剖合理条件)显著负值,指示感知手指位置向左偏移(远离虚拟左手),表明解剖合理性操纵有效调节隐性SoO。
**讨论与结论**
讨论部分总结:显性层面结果支持交互模型,揭示能动感与拥有感相互影响,但隐性层面显示部分独立性。隐性SoA(意向性绑定)不受拥有感线索影响,而隐性SoO(本体感觉漂移)对解剖合理性敏感。研究人员提出等级两阶段模型:在感觉运动(sensorimotor)隐性层面,SoA和SoO基于部分独立的比较器(comparator)过程,分别处理动作预测与身体图式,可独立运行;在元认知显性自我归因层面,两者动态整合,受高阶期望和背景信息调节。该模型整合了比较器模型、线索整合框架和身体拥有感神经认知模型,得到神经心理学(如中风患者选择性损伤)和神经影像学(如部分重叠但可分离的神经基础)证据支持。研究结论翻译如下:研究人员提出一个等级两阶段神经认知模型,解释SoA与SoO的相互作用,该模型整合了先前模型,并基于实证发现,区分了初始独立的感觉运动阶段与后续交互的元认知阶段,其中规范性和隐性过程相对独立,而显性归因层面相互影响。