觸覺(jué)振動(dòng)如何產(chǎn)生幻覺(jué)

在傳統(tǒng)的五種人類感官中，觸覺(jué)可能是研究最少的。然而，它無(wú)時(shí)無(wú)刻不在被征集，近年來(lái)隨著發(fā)出振動(dòng)的電子設(shè)備的廣泛日常使用，這種征集更是如此。事實(shí)上，任何移動(dòng)的物體都會(huì)傳輸通過(guò)固體基質(zhì)傳播的振蕩信號(hào)。我們的身體通過(guò)位于皮膚下方的機(jī)械感受器來(lái)檢測(cè)它們，并將信息傳輸?shù)酱竽X，類似于聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)或視覺(jué)刺激。通過(guò)研究小鼠和人類如何感知觸覺(jué)振動(dòng)，日內(nèi)瓦大學(xué) (UNIGE) 和弗里堡大學(xué) (UNIFR) 的瑞士研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)振幅變化時(shí)，大腦無(wú)法可靠地感知振動(dòng)頻率。一種虛幻的現(xiàn)象由此產(chǎn)生，這突出了我們對(duì)周圍世界的看法可以偏??離其物理現(xiàn)實(shí)的程度。結(jié)果可以在期刊中發(fā)現(xiàn)自然通訊。

振動(dòng)是從平衡點(diǎn)發(fā)出的小的振蕩運(yùn)動(dòng)。通過(guò)在固體材料中以波的形式傳播，它們可以被大多數(shù)生物體感知。振動(dòng)由兩個(gè)主要特征定義：頻率，表示以赫茲為單位的變化率(即每秒重復(fù)次數(shù))和振幅，對(duì)應(yīng)于波可以達(dá)到的最大尺寸，即其強(qiáng)度。“例如，當(dāng)我們的手機(jī)振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)指導(dǎo)該研究的 UNIGE 醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)系教授 Daniel Huber 解釋說(shuō)，可以或多或少地快速變化——它的頻率——或多或少?gòu)?qiáng)烈地——它的振幅。“我們的大腦如何解釋這些物理特征?這是我們?cè)谘芯恐兄荚诨卮鸬膯?wèn)題。”

小鼠和人類的相同感知

為此，科學(xué)家們?cè)谝唤M老鼠身上進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)和一組人類參與者，他們必須區(qū)分手或爪子上感覺(jué)到的多個(gè)振動(dòng)頻率。“事實(shí)證明，老鼠對(duì)更高的頻率(約 1000 Hz)更敏感，而人類的靈敏度在低得多的頻率范圍內(nèi)是最佳的，大約 250 Hz，”該學(xué)院神經(jīng)科學(xué)系教授 Mario Prsa 解釋說(shuō)。 UNIFR 的科學(xué)與醫(yī)學(xué)，也是該研究的第一作者。“然而，當(dāng)小鼠和人類的振幅不匹配時(shí)，它們更難區(qū)分較低頻率和較高頻率。對(duì)各自振幅的特定選擇實(shí)際上可以產(chǎn)生感知同色異譜：物理上無(wú)法區(qū)分的不同頻率。這是非常了不起的!”這種錯(cuò)覺(jué)遵循一個(gè)簡(jiǎn)單的原則：當(dāng)振幅增加時(shí)，高于或低于最敏感頻率(人類為 250 Hz，小鼠為 1000 Hz)的頻率與此首選頻率更相似。在這種情況下，高頻振動(dòng)(例如 500 Hz)因此看起來(lái)比實(shí)際低，而頻率低于首選頻率(例如 150 Hz)的振動(dòng)似乎更高。“成為這種心理物理錯(cuò)覺(jué)的受害者，大腦通過(guò)重新關(guān)注它最了解的東西而產(chǎn)生誤解”，Mario Prsa 描述道。“這種現(xiàn)象也是其他感官的特征，比如聽(tīng)覺(jué)，我們自己的感知可能會(huì)被非常低或高的音量所欺騙，很少代表聲音的真實(shí)物理屬性，而是幾種刺激特征的復(fù)合特征。”

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