During the rubber hand illusion (RHI), while the subjects perceive a fake hand as part of their own body, the excitability of their primary motor cortex (M1) is decreased, so that they are less ready to move their real hand. Here, we investigated the reverse condition and we asked whether and to what extent modulating the M1 excitability may affect the strength of the RHI. In a within-subjects, sham-controlled study, we assessed the effect of low-frequency (1 Hz) repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) of the left M1 on the RHI susceptibility. Subjects, after either rTMS or Sham sessions, underwent the RHI procedure, including both synchronous stimulation of the real and the fake hand (i.e. the experimental condition able to induce the illusion) and asynchronous stimulation (i.e. control condition). Both subjective (embodiment/disembodiment questionnaires) and objective (proprioceptive drift) RHI measures were collected. In order to verify the inhibitory effect of 1 Hz rTMS on M1 excitability, MEPs to single-pulse TMS were collected before and after both rTMS and Sham sessions. Eighteen subjects participated in this experiment, in which the RHI was performed on the right hand, contralateral to the inhibited hemisphere. In this experiment, the Hand Stimulation effect was tested in Synchronous vs Asynchronous contrast; the Brain Stimulation effect, in rTMS vs Sham contrast. In both subjective and objectives measures, due to normality issues, data were analyzed with non-parametric Wilcoxon tests. In this experiment, similar results were found in all RHI-measures. The Hand Stimulation effect showed greater values for Synchronous than Asynchronous conditions, in both rTMS and Sham sessions (p always <0.05). Crucially, a Brain Stimulation effect was present only in Synchronous condition, with significantly greater values in rTMS than in Sham session (p always <0.05). Finally, in this experiment, a Brain Stimulation effect showed lower MEPs values for rTMS than Sham sessions. These results showed that, when M1 excitability is reduced by rTMS (as proved by the decreased MEPs amplitude), the illusory experience is strengthened at both subjective and objective levels, (i.e. all RHI measures showed greater values as compared to Sham). Moreover, the effect is specific for the hand contralateral to the inhibited hemisphere. This evidence indicates that when the subjects are less ready to move their own body, their sense of body-ownership is attenuated and they become more prone to incorporate an alien body part.
Durante la Rubber Hand Illusion(RHI),mentre i soggetti percepiscono una mano finta come parte del proprio corpo,si verifica un decremento dell'eccitabilità della loro corteccia motoria primaria(M1). In questo modo essi risultano essere meno propensi a muovere la propria mano reale. In questo esperimento abbiamo voluto analizzare la condizione opposta,chiedendoci cioè se e fino a che punto una modulazione dell'eccitabilità di M1 potesse influenzare la forza della RHI. In uno studio di tipo within-subjects,che prevedeva l'utilizzo di una Sham come condizione di controllo,abbiamo valutato quali effetti avesse una Stimolazione Magnetica Transcranica di tipo ripetitivo(rTMS) a bassa frequenza(1 Hz),sull'attività della corteccia motoria primaria sinistra. Sia a seguito di una sessione di rTMS che di una di Sham,i soggetti sono stati sottoposti alla procedura della RHI,che prevedeva sia una stimolazione di tipo sincrono della mano reale e di quella finta(cioè la condizione sperimentale in grado di indurre l'illusione),sia una stimolazione di tipo asincrono(cioè la condizione di controllo). Sono inoltre state collezionate sia misure soggettive della RHI(cioè i questionari di embodiment e di disembodiment),sia misure oggettive(cioè il drift propriocettivo). Allo scopo di verificare l'effetto inibitorio della rTMS alla frequenza di 1 Hz sull'eccitabilità di M1,sono poi stati raccolti dei MEPs, elicitati da una TMS ad impulso singolo,sia prima che dopo la sessione di rTMS o di Sham. Hanno preso parte all'esperimento diciotto soggetti che sono stati sottoposti alla procedura della RHI applicata alla loro mano destra,controlaterale cioè all'emisfero cerebrale inibito.Nel corso dell'esperimento è stato testato l'effetto del fattore Hand Stimulation,confrontando la condizione di stimolazione sincrona con quella asincrona; l'effetto del fattore Brain Stimulation, invece,è stato indagato confrontando la sessione di rTMS con quella di Sham. Sia nelle misure soggettive che in quelle oggettive,poichè i dati non risultavano distribuiti normalmente,le analisi sono state svolte con il test non parametrico di Wilcoxon. In questo modo sono stati trovati risultati simili in tutte le misure della RHI. L'effetto del fattore Hand Stimulation ha mostrato valori maggiori per la condizione di stimolazione sincrona rispetto a quella asincrona,sia nella sessione di rTMS che in quella di Sham (p sempre <0.05). L'aspetto più importante, però,risulta essere la presenza dell'effetto del fattore Brain Stimulation solo nella condizione di stimolazione sincrona,con valori significativamente maggiori nella sessione di rTMS rispetto a quella di Sham(p sempre <0.05). Infine,l'effetto del fattore Brain Stimulation ha mostrato valori inferiori dei MEPs per la sessione di rTMS paragonata a quella di Sham. Tali risultati mostrano che,quando l'eccitabilità di M1 viene ridotta tramite l'uso di una rTMS(come dimostrato dal decremento dell'ampiezza dei MEPs),l'esperienza illusoria risulta rafforzata sia a livello soggettivo che a livello oggettivo(cioè tutte le misure della RHI mostrano valori maggiori di quelli che si troverebbero se si utilizzasse la Sham). Tale effetto,inoltre, è specifico della mano controlaterale all'emisfero cerebrale inibito.Questa evidenza indica che,quando gli individui sono meno pronti a muovere il proprio corpo,il loro senso di body ownership risulta attenuato, rendendoli meno propensi a incorporare nel proprio schema corporeo una parte del corpo estranea.
AUMENTO DELLA SUSCETTIBILITÀ ALL'ILLUSIONE DELLA MANO DI GOMMA A SEGUITO DELL'INIBIZIONE DELLA CORTECCIA MOTORIA
FRIGERIO, MARTA
2016/2017
Abstract
Durante la Rubber Hand Illusion(RHI),mentre i soggetti percepiscono una mano finta come parte del proprio corpo,si verifica un decremento dell'eccitabilità della loro corteccia motoria primaria(M1). In questo modo essi risultano essere meno propensi a muovere la propria mano reale. In questo esperimento abbiamo voluto analizzare la condizione opposta,chiedendoci cioè se e fino a che punto una modulazione dell'eccitabilità di M1 potesse influenzare la forza della RHI. In uno studio di tipo within-subjects,che prevedeva l'utilizzo di una Sham come condizione di controllo,abbiamo valutato quali effetti avesse una Stimolazione Magnetica Transcranica di tipo ripetitivo(rTMS) a bassa frequenza(1 Hz),sull'attività della corteccia motoria primaria sinistra. Sia a seguito di una sessione di rTMS che di una di Sham,i soggetti sono stati sottoposti alla procedura della RHI,che prevedeva sia una stimolazione di tipo sincrono della mano reale e di quella finta(cioè la condizione sperimentale in grado di indurre l'illusione),sia una stimolazione di tipo asincrono(cioè la condizione di controllo). Sono inoltre state collezionate sia misure soggettive della RHI(cioè i questionari di embodiment e di disembodiment),sia misure oggettive(cioè il drift propriocettivo). Allo scopo di verificare l'effetto inibitorio della rTMS alla frequenza di 1 Hz sull'eccitabilità di M1,sono poi stati raccolti dei MEPs, elicitati da una TMS ad impulso singolo,sia prima che dopo la sessione di rTMS o di Sham. Hanno preso parte all'esperimento diciotto soggetti che sono stati sottoposti alla procedura della RHI applicata alla loro mano destra,controlaterale cioè all'emisfero cerebrale inibito.Nel corso dell'esperimento è stato testato l'effetto del fattore Hand Stimulation,confrontando la condizione di stimolazione sincrona con quella asincrona; l'effetto del fattore Brain Stimulation, invece,è stato indagato confrontando la sessione di rTMS con quella di Sham. Sia nelle misure soggettive che in quelle oggettive,poichè i dati non risultavano distribuiti normalmente,le analisi sono state svolte con il test non parametrico di Wilcoxon. In questo modo sono stati trovati risultati simili in tutte le misure della RHI. L'effetto del fattore Hand Stimulation ha mostrato valori maggiori per la condizione di stimolazione sincrona rispetto a quella asincrona,sia nella sessione di rTMS che in quella di Sham (p sempre <0.05). L'aspetto più importante, però,risulta essere la presenza dell'effetto del fattore Brain Stimulation solo nella condizione di stimolazione sincrona,con valori significativamente maggiori nella sessione di rTMS rispetto a quella di Sham(p sempre <0.05). Infine,l'effetto del fattore Brain Stimulation ha mostrato valori inferiori dei MEPs per la sessione di rTMS paragonata a quella di Sham. Tali risultati mostrano che,quando l'eccitabilità di M1 viene ridotta tramite l'uso di una rTMS(come dimostrato dal decremento dell'ampiezza dei MEPs),l'esperienza illusoria risulta rafforzata sia a livello soggettivo che a livello oggettivo(cioè tutte le misure della RHI mostrano valori maggiori di quelli che si troverebbero se si utilizzasse la Sham). Tale effetto,inoltre, è specifico della mano controlaterale all'emisfero cerebrale inibito.Questa evidenza indica che,quando gli individui sono meno pronti a muovere il proprio corpo,il loro senso di body ownership risulta attenuato, rendendoli meno propensi a incorporare nel proprio schema corporeo una parte del corpo estranea.| File | Dimensione | Formato | |
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