The relationship between tactile awareness and the sense of body ownership (i.e., to perceive our own body as our own) (Tsakiris, 2010) is usually studied with the rubber hand illusion (RHI) paradigm, in which the participant's hidden hand (tactile stimulus) is simultaneously touched with a visible fake hand (visual stimulus), inducing the participant to incorporate the fake hand. In this study, we asked whether the sense of body ownership modulates tactile perception in a top-down manner, so that recognizing a hand as one's own promotes the perception of touches on it. This idea is widely supported by a number of neuropsychological evidences, as patients who experience embodiment of someone else's limb (pathological embodiment) report feeling tactile sensations on it. In this pilot study, we employed the RHI combined with a tactile detection task to verify whether the exposure to a visuo-tactile training that alters the sense of body ownership could enhance tactile perception, allowing sub-threshold (or absent) tactile stimuli to be perceived. This RHI protocol involved the activation of a LED placed above the fake hand (visual stimulus) and the administration of an electrical stimulus to the participant's real hand (tactile stimulus). The protocol consisted of two phases: the first phase (induction) involved the administration of synchronous visuo-tactile stimuli (experimental condition) or asynchronous stimuli (control condition) to evaluate the effect of embodiment. The second phase consisted of a tactile detection task where participants had to report whether they perceived a tactile sensation following visuo-tactile, unimodal tactile, or visual stimulations. The effect of the RHI was evaluated through the proprioceptive drift and the embodiment and disembodiment questionnaires. The analysis of the embodiment questionnaire revealed that, regardless of the experimental condition, the level of embodiment reported by participants was significantly higher at the end of the task, compared to the initial induction phase. The analyses of the proprioceptive drift and disembodiment questionnaire did not show significant effects, therefore the custom RHI protocol did not produce the classic difference between synchronous and asynchronous conditions. Consequently, since no difference in embodiment levels between the experimental conditions was observed, it was not possible to compare the modulation of tactile perception between conditions. However, the analysis of the tactile detection task data (false alarms and multisensory enhancement) showed an effect of the RHI paradigm on tactile perception. Specifically, when examining the percentage of perceived tactile stimuli in the unimodal visual condition, we observed the emergence of phantom tactile sensations (4%), although the number was too small to investigate their electroencephalographic correlates in future studies. At the same time, by comparing the percentage of reported tactile perceptions in the unimodal tactile conditions (hit = 23%) with those reported in the visuo-tactile stimulation conditions (hit = 45%), we demonstrated the potential of a visual stimulus in promoting tactile perception in healthy subjects. Indeed, the presence of a visual stimulus presented simultaneously with a sub-threshold tactile stimulus enhances tactile perception and allows access to the awareness of sub-threshold stimuli that would otherwise be excluded from perception.
La relazione tra consapevolezza tattile e senso di body ownership (i.e., percepire il proprio corpo come proprio) (Tsakiris, 2010) è solitamente studiata attraverso il paradigma di rubber hand illusion (RHI), in cui la mano del soggetto nascosta alla vista viene toccata simultaneamente a una mano finta visibile, inducendo il soggetto a incorporare la mano finta. In questo studio ci siamo chiesti se il senso di body ownership moduli la percezione tattile in maniera top-down, ossia se riconoscere come propria una mano promuova la percezione di tocchi su di essa. A favore di ciò esistono evidenze neuropsicologiche in cui i pazienti che incorporano un arto altrui (embodiment patologico) riferiscono di sentire su di esso. Nel presente studio pilota abbiamo sfruttato la RHI combinata a un task di detezione tattile per valutare se l’esposizione a un training visuo-tattile che altera il senso di body ownership possa favorire la percezione tattile, consentendo a uno stimolo tattile sottosoglia (o assente) di essere percepito. Il protocollo di RHI sviluppato ad hoc prevedeva l’accensione di un led sopra la mano finta (stimolo visivo) e la somministrazione di uno stimolo elettrico sulla mano del soggetto (stimolo tattile). Il protocollo si svolgeva in due fasi: nella prima (induzione), stimoli visuotattili venivano somministrati in maniera sincrona (condizione sperimentale) o asincrona (condizione di controllo), per valutare l’effetto di embodiment. La seconda fase, invece, consisteva in un task di detezione tattile in cui i partecipanti dovevano riportare se avevano percepito una sensazione tattile in seguito a stimolazioni visuotattili, unimodali tattili o visive. L’effetto della RHI è stato valutato attraverso il drift propriocettivo e i questionari di embodiment e disembodiment. L’analisi del questionario di embodiment ha mostrato che, a prescindere dalla condizione sperimentale, il livello di embodiment riportato dai partecipanti era significativamente maggiore al termine del task rispetto alla prima fase di induzione. Le analisi sul drift propriocettivo e sul questionario di disembodiment non hanno mostrato effetti significativi. Quindi, il protocollo ad-hoc di RHI non ha permesso di ottenere la classica differenza tra condizione sincrona e asincrona. Pertanto, non avendo osservato una differenza nei livelli di embodiment tra le condizioni sperimentali, non è stato possibile confrontare la modulazione della percezione tattile tra le condizioni. Tuttavia, le analisi dei dati del task di detezione tattile (falsi allarmi ed enhancement multisensoriale) hanno mostrato un effetto del paradigma di RHI sulla percezione tattile. Infatti, analizzando la percentuale di stimoli tattili percepiti nella condizione unimodale visiva abbiamo osservato l’emergere di sensazioni tattili fantasma (4%), anche se in numero troppo esiguo per poterne indagare il correlato elettrofisiologico in studi futuri. Parallelamente, confrontando la percentuale percezioni tattili riportate nelle condizioni unimodali tattili (hit = 23%) con quella ripotata nelle condizioni di stimolazione visuotattile (hit = 45%), abbiamo dimostrare la potenzialità di uno stimolo visivo nel promuovere la percezione tattile in soggetti sani. Infatti, la presenza di uno stimolo visivo presentato simultaneamente a uno stimolo tattile sottosoglia favorisce la percezione tattile permettendo l'accesso alla consapevolezza a stimoli sottosoglia, che verrebbero altrimenti esclusi dalla percezione.
Sentire con gli occhi: effetti di un training multisensoriale sulla percezione tattile
OLMO, ANDREA
2021/2022
Abstract
La relazione tra consapevolezza tattile e senso di body ownership (i.e., percepire il proprio corpo come proprio) (Tsakiris, 2010) è solitamente studiata attraverso il paradigma di rubber hand illusion (RHI), in cui la mano del soggetto nascosta alla vista viene toccata simultaneamente a una mano finta visibile, inducendo il soggetto a incorporare la mano finta. In questo studio ci siamo chiesti se il senso di body ownership moduli la percezione tattile in maniera top-down, ossia se riconoscere come propria una mano promuova la percezione di tocchi su di essa. A favore di ciò esistono evidenze neuropsicologiche in cui i pazienti che incorporano un arto altrui (embodiment patologico) riferiscono di sentire su di esso. Nel presente studio pilota abbiamo sfruttato la RHI combinata a un task di detezione tattile per valutare se l’esposizione a un training visuo-tattile che altera il senso di body ownership possa favorire la percezione tattile, consentendo a uno stimolo tattile sottosoglia (o assente) di essere percepito. Il protocollo di RHI sviluppato ad hoc prevedeva l’accensione di un led sopra la mano finta (stimolo visivo) e la somministrazione di uno stimolo elettrico sulla mano del soggetto (stimolo tattile). Il protocollo si svolgeva in due fasi: nella prima (induzione), stimoli visuotattili venivano somministrati in maniera sincrona (condizione sperimentale) o asincrona (condizione di controllo), per valutare l’effetto di embodiment. La seconda fase, invece, consisteva in un task di detezione tattile in cui i partecipanti dovevano riportare se avevano percepito una sensazione tattile in seguito a stimolazioni visuotattili, unimodali tattili o visive. L’effetto della RHI è stato valutato attraverso il drift propriocettivo e i questionari di embodiment e disembodiment. L’analisi del questionario di embodiment ha mostrato che, a prescindere dalla condizione sperimentale, il livello di embodiment riportato dai partecipanti era significativamente maggiore al termine del task rispetto alla prima fase di induzione. Le analisi sul drift propriocettivo e sul questionario di disembodiment non hanno mostrato effetti significativi. Quindi, il protocollo ad-hoc di RHI non ha permesso di ottenere la classica differenza tra condizione sincrona e asincrona. Pertanto, non avendo osservato una differenza nei livelli di embodiment tra le condizioni sperimentali, non è stato possibile confrontare la modulazione della percezione tattile tra le condizioni. Tuttavia, le analisi dei dati del task di detezione tattile (falsi allarmi ed enhancement multisensoriale) hanno mostrato un effetto del paradigma di RHI sulla percezione tattile. Infatti, analizzando la percentuale di stimoli tattili percepiti nella condizione unimodale visiva abbiamo osservato l’emergere di sensazioni tattili fantasma (4%), anche se in numero troppo esiguo per poterne indagare il correlato elettrofisiologico in studi futuri. Parallelamente, confrontando la percentuale percezioni tattili riportate nelle condizioni unimodali tattili (hit = 23%) con quella ripotata nelle condizioni di stimolazione visuotattile (hit = 45%), abbiamo dimostrare la potenzialità di uno stimolo visivo nel promuovere la percezione tattile in soggetti sani. Infatti, la presenza di uno stimolo visivo presentato simultaneamente a uno stimolo tattile sottosoglia favorisce la percezione tattile permettendo l'accesso alla consapevolezza a stimoli sottosoglia, che verrebbero altrimenti esclusi dalla percezione.| File | Dimensione | Formato | |
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