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为什么挠自己痒痒的时候,不会觉得痒?

3月24日

我们咯吱自己的时候,大脑会意识到这件事,从而不会觉得痒痒。但是,精神分裂患者就不会有这个反应,从而挠自己的时候也会觉得痒痒。

小时候,小伙伴一碰我腰上的“痒痒肉“,我就变身金馆长。

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严重的时候甚至不敢随意伸懒腰,需要提前观察四周以保证安全。

于是年幼的我就开始尝试,能不能通过主动练习来克服“全身都是笑点体质”。奇怪的是无论我多么努力,我胳肢自己的时候,就是不痒。可是别人一碰我,我还是忍不住哈哈大笑。十年寒窗,岁月如梭,我还是没有练成不怕痒神功。

自己挠痒和别人挠痒到底有何不同?——伦敦大学学院认知神经科学教授,Blakemore和她的同事进行了相关研究。

Blakemore等人的研究

被试将右手掌心朝上平放在桌面,触觉刺激通过外界或自身控制机械臂产生。

自我挠痒的情境中,被试使用左手移动第一个机械臂,带动第二个机械臂产生触觉刺激。这样设计的巧妙之处在于,所有触觉刺激的产生都是被试自身动作的结果

实验装置如下图所示。

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实验开始,被试需要对产生的触觉感受的紧张程度进行评级——结果和我们日常感受一致,外界挠痒比自我挠痒更刺激、更愉悦,也更痒。

仅仅得到常识般的结果远远不能满足Blakemore等人,于是他们进一步探究,什么导致自己挠痒和他人挠痒有不同的感受。通过使用机械装置,研究者能够操纵被试左手的动作和右手感受到的触觉刺激的一致程度。

首先,研究者操纵机械装置使左手的动作和右手的感觉之间出现不同程度的时间延迟(100ms、200ms、300ms)。

其次,研究者操控机械装置使左手的动作在右手留下的轨迹产生一定角度的偏差(30°、60°、90°)。

结果表明,随着延迟时间或偏离角度的增加,被试感受到“痒”的程度显著增加。

也就是说,当我们感觉到的触觉刺激和我们大脑发出运动指令的可能结果在时间或空间上越不一致,我们就越感觉到“痒”。

脑海中的“彩排”

你可能认为随着左手动作和右手接受感觉之间的延迟或者转向的增加,触觉刺激更难被研究对象预测。

而这减少的预测程度解释了更高的痒痒水平。

然而,研究者发现,即使出现了时间延迟或者动作转向,被试依然能够预测右手接收到的触觉感受。某些机智的被试更是能在几秒钟内发现操作和接受之间的关系——如延时、转向等。

研究者提出了另一种更有道理的解释:延时或转向使被试右手真正感受到的触觉刺激和运动指令产生“预计的触觉刺激”不同,这两者之间的误差使得被试不能在脑内准确预测接受触觉刺激的感觉,所以被试仿佛接受的是外界的挠痒痒而不是自己做出的动作。

也就是说,自己胳肢自己不会痒的原因是,我们大脑中的运动系统有一个正演模型,它可以通过动作指令的输出副本来捕获动作和动作结果的因果关系——仿佛我们的一举一动都提前在脑海中彩排了一次

在进一步的研究中,Blakemore通过fMRI技术发现在动作预测的过程中,小脑有不可磨灭的贡献。

本段比较形象的解释如下图。

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当我们胳肢自己时,我们的动作和动作结果能够被大脑所预测,伴随这个预测我们身体会在精准的区域放电,弱化受到触觉刺激的强度——我们就不能给自己一个“惊喜”,因此正常人是不能胳肢自己的。

如果你能胳肢自己——这和精神分裂症有关

生活中,大多数人都能轻易地分辨出自己的动作引起的感觉和外界动作引起的感觉之间的不同,如“打人”和“挨打”。正常情况下,我们大脑在发出运动指令时,同时会产生一个“输出副本”来预测我们即将产生的感觉,正如“挠痒痒”实验所示。

然而,部分患有精神分裂症的患者,却常常对自己“突然伸出的手臂”感到惊讶,他们觉得“我的肢体被别人控制了”——也就是“控制妄想”。

Blakemore提出和“控制妄想”有关的认知冲突是因为缺乏某些方面的运动控制。这个问题来源于内部正演模型中根据动作指令来预测动作结果的失败。由于患有“妄想控制”的病人不能像正常人一样,通过预测动作的结果减弱自己肢体做出的动作而产生的感觉,他们就会觉得自己的肢体被外界控制——而这,正是精神分裂的典型症状之一

为了弄清挠痒和精神分裂症之间是否存在关系,研究人员请来了患有精神分裂症、双相情感障碍和健康人各15名。实验中每个人都接受自己或研究人员的挠痒,仅仅患有精神分裂症的病人反映,被自己挠痒和被研究人员挠痒感觉一样,都非常瘙痒。

所以呢,如果你能胳肢自己并且哈哈大笑不止,你的大脑中的运动系统可能出了点问题。

不如,你试试看胳肢一下自己?

参考文献:

[1]Blakemore, S. J., Frith, C. D., & Wolpert, D. M. (1999). Spatio-TemporalPrediction Modulates the Perception of Self-Produced Stimuli. MIT Press.

[2]Blakemore, S. J., Wolpert, D. M., & Frith, C. D. (1999). Thecerebellum contributes to somatosensory cortical activity during self-producedtactile stimulation. Neuroimage,10(4), 448.

[3]Frith, C. D., Blakemore, S., & Wolpert, D. M. (2000).Explaining the symptoms of schizophrenia: abnormalities in the awareness ofaction. Brain Res Brain Res Rev,31(2), 357-363.

作者 | Leena 编辑 | J16

图片来源:123rf

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