Измененный эксперимент с резиновой рукой показал, как функционирует сенсорная карта области пространства, расположенной ближе всего к телу.
На постцентральной извилине коры головного мозга находится детальная сенсорная карта, отражающая состояние поверхностей тела и лица, а также групп нейронов, отвечающих за ощущения от руки, поясницы или губ – так называемый сенсорный гомункулус. Аналогичная карта формируется и для пространства, непосредственно прилегающего к телу, что позволяет нам манипулировать предметами и обеспечивает защиту, например, при взятии ручки со стола или при инстинктивном уклонении от ветки в лесу.
Подтверждения этому появились в конце 1990-х годов в ходе экспериментов на приматах. Исследователи под руководством Майкла Грациано) показали, установлено, что некоторые нейроны коры головного мозга активируются, когда объект появляется в пространстве, расположенном вблизи тела. Дополнительно, их искусственная активация вызывала у животных рефлекторные движения, такие как отклонение головы или конечностей, имитирующие уход от потенциально опасного сближения.
Похоже, подобная карта личного пространства существует и в нашем мозге. Первоначальное, хотя и непрямое, подтверждение этому предоставили исследователи из шведского Каролинского института, статья которых опубликована в журнале Cognition. Хенрик Эрссон и его коллеги показали, что сбой в сенсорной карте пространства, прилегающего к телу, способен породить иллюзию.
В качестве отправной точки психологи использовали известное исследование, в котором участник располагается за столом, а одна из его рук скрыта за ширмой. На столе находится резиновая рука, имитирующая настоящую. Исследователь одновременно касается кисточками как настоящую руку, так и резиновый протез, который видит участник. Вскоре у него формируется ощущение, что резиновая рука является частью его собственного тела.
В модифицированном эксперименте, разработанном Эрссоном, приняло участие 101 доброволец. Процедура в целом соответствовала классической схеме, за исключением одного момента: экспериментатор не касался резиновой рукой кисточкой, а перемещал ее над ней на небольшом расстоянии. Аналогичные движения выполнялись и для настоящей руки испытуемого, скрытой за ширмой, при этом к ней прикасалась кисточка. В результате человек чувствовал легкое прикосновение к своей руке, но видел, как кисточка движется над резиновой рукой, находясь примерно в 10 см над ней.
Вскоре участники эксперимента стали ощущать присутствие резиновой руки как свою собственную, а между ней и кисточкой – некое «магнитное силовое поле», которое упруго препятствует ее движению. Наибольший интерес вызывали условия, при которых эта иллюзия исчезала.
Определить связь между наблюдаемыми движениями и тактильными ощущениями затруднительно, если кисточка удаляется от руки на расстояние более 30–40 см – вероятно, это выходит за границы нашего личного пространства. Также она не возникает, если между кисточкой и рукой находится металлический барьер: он не позволяет кисточке представлять угрозу, ее невозможно взять в руки, и она, как будто, перестает восприниматься сенсорной системой.