VR-illusionen som får dig att tro att du har en spindelkropp

En bild av gummihänder Getty

Gummihandillusionen är ett imponerande middagsknep. Det övertygar en ovetande gäst att en gummihand på bordet faktiskt är hans eller hennes egen. För offret är illusionen snabb, dramatisk och övertygande – personen känner på handen och upplever att den stryks.

Illusionen avslöjar hur lätt den mänskliga hjärnan kan luras att känna äganderätt till annars livlösa föremål. Psykologer har upprepat illusionen inte bara med lemmar utan med hela kroppar. Ta del av ett av dessa experiment och du kan uppleva den anmärkningsvärda illusionen av att ha en annan kroppsform - kanske en av det motsatta könet, eller till och med av ett icke-mänskligt djur som en gorilla.

Under lång tid trodde forskare att illusioner av hela kroppen endast kunde utlösas under speciellt kontrollerade laboratorieförhållanden med hjälp av virtuell verklighetsutrustning.

Men nyligen har de hittat sätt att utlösa illusionen lättare. Och det väcker några intressanta frågor. Forskare skulle verkligen älska att veta hur extrema kroppsformer kan bli innan den mänskliga hjärnan avvisar dem. Kan en människa äga kroppen av en spindel, en hummer eller till och med ett bord, till exempel? Och med tanke på hur lätt illusionerna kan utlösas, hur utbredd kan denna typ av illusion bli?

Idag får vi ett delvis svar tack vare Andrey Krekhovs och kollegors arbete vid universitetet i Duisburg-Essen i Tyskland. Dessa killar har jämfört hur människor tar på sig ägande av mänskliga mot icke-mänskliga kroppar som tigrar, fladdermöss och spindlar.

De säger att i vissa situationer är upplevelsen av att äga en icke-humanoid kropp mer övertygande än att äga en humanoid kropp. Och detta resultat banar väg för virtuellt kroppsägande att spela en större roll i applikationer som träning, utbildning och naturligtvis videospel, där potentialen är betydande.

Först lite bakgrund. Gummihandillusionen börjar genom att täcka en persons riktiga hand och placera en gummihand bredvid den. Försöket kan se gummihanden men inte sin riktiga hand. Illusionisten rör sedan lätt eller stryker båda händerna på samma plats och på samma sätt.

Försökspersonen, som ser gummihanden som smekas, känner känslan som om det vore deras riktiga hand, som också smekas men på ett sätt inte kan se. I det ögonblicket skapas illusionen: motivet känner att gummihanden är en del av deras egen kropp. Många människor tycker att detta är en överraskande och dramatisk sensation.

Illusionen beskrevs första gången på 1990-talet, men sedan dess har forskarna gått mycket längre. Nästa generations experiment använde tidiga former av virtuell verklighet. Försökspersonen bär ett VR-headset och tittar ner på sin kropp för att se att det till exempel är en gorilla.

Medan försökspersonen tittar på får den virtuella kroppen ett pet i bröstet. Men i samma ögonblick petas motivets verkliga kropp på samma plats. I det ögonblicket skapas illusionen: subjektet känner äganderätt till den virtuella kroppen.

Begränsningarna för denna teknik var omedelbart tydliga. Illusionen kräver visuella och taktila stimuli samtidigt. Det är enkelt för en gummihand men blir svårare för en hel kropp, särskilt när de virtuella lemmar börjar röra sig på ett sätt som motivets verkliga kropp inte matchar.

Det verkade begränsa tillämpningen av illusionen fram till ett genombrott 2010. Vid den tiden upptäckte forskare hur man utlöser illusionen om kroppsägande med enbart visuella signaler. De gjorde detta genom att spåra motivets kroppsrörelser i mikrofina detaljer, nivån på hand- och fingerrörelser. De reproducerade sedan dessa rörelser exakt i den virtuella kroppen.

Detta gör omedelbart illusionen lättare att uppnå. Och detta är vad Krekhov och co studerar för ett bredare utbud av kroppsägande modeller. Deras arbete fokuserar på tre typer av virtuella kroppar – ett fyrbent djur i form av en tiger, ett flygande djur i form av en fladdermus och en varelse med ett helt annat exoskelett i form av en spindel.

Deras mål är att utforska gränserna för kroppsägande med utmanande exempel som skiljer sig från mänskliga kroppar i hållning, form och till och med hela skelettet. Deras mål är att förstå hur väl den mänskliga hjärnan klarar av illusionen om kroppsägande i dessa fall, och om det överhuvudtaget är möjligt i de mest extrema fallen.

Deras metod var okomplicerad. De utsatte 37 frivilliga för illusionen, mätte hur de klarade sig och bad dem att betygsätta sina erfarenheter jämfört med ägande av mänskliga kroppar. I varje fall kartlade de deltagarens kroppsrörelser exakt till den virtuella kroppens rörelser för att utlösa illusionen.

Resultaten ger intressant läsning. Krekhov och co säger att människor är förvånansvärt bra på att anta främmande former. Vårt experiment visar att även spindlar, trots att de har ett skelett som avsevärt skiljer sig från vårt, erbjuder en liknande grad av illusionen av virtuellt kroppsägande jämfört med humanoida avatarer, säger de.

Dessutom är vissa kroppstyper bättre än humanoida under vissa omständigheter. Till exempel är fladdermuskroppar bättre på att återskapa känslan av att flyga än humanoida kroppar. Våra empiriska resultat visar att virtuellt kroppsägande också är tillämpligt för icke-humanoider och kan till och med överträffa mänskliga avatarer i vissa fall, säger de.

Tekniken är helt klart populär bland deltagarna. Forskarna frågade dem vilka andra kroppstyper de skulle vilja prova, med förslag som sträcker sig från katter och hundar till havsdjur som valar och delfiner. Men det fanns en klar vinnare i detta avseende. Vi antar att flygande varelser har den största potentialen att fascinera användare som förkroppsligande mål i VR, säger Krekhov och co.

Det är intressant arbete som har potential för betydande tillämpningar. Det mest uppenbara är i spelvärlden, där illusionen av att äga en annan karaktärs kropp har uppenbar charm. Men det finns också utbildnings- och träningsapplikationer, plus de oundvikliga applikationerna i pornografins värld.

Naturligtvis finns det begränsningar att övervinna innan denna typ av illusion kan bli utbredd. Virtual-reality-kit blir allt vanligare, men denna teknik måste kombineras med exakt kroppsspårningsutrustning. Det kommer att vara ett möjliggörande steg. En bredare utmaning blir att övervinna problemen med VR, vilket ofta gör att användarna känner sig illamående.

Ändå är det häpnadsväckande faktum att virtuellt kroppsägande är både enklare än någonsin och möjligt med ett bredare utbud av kroppar än någon föreställt sig. Räkna med att höra mer om det.

Ref: arxiv.org/abs/1907.05220 : Illusionen av djurkroppsägande och dess potential för spel i virtuell verklighet

Dölj