เหตุใดสมองของเราจึงมีความยืดหยุ่นอย่างน่าทึ่งเกี่ยวกับความเป็นเจ้าของร่างกาย

จิตฟิสิกส์เป็นสาขาหนึ่งของประสาทวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเน้นการทำความเข้าใจว่าสมองของมนุษย์ประมวลผลความเป็นจริงทางประสาทสัมผัสอย่างไร และเมื่อพูดถึงวิธีที่เรามองเห็นร่างกายของเราเอง วิทยาศาสตร์ก็ให้ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจมาก ตัวอย่างการทดลองคลาสสิกคือ "ภาพลวงตาของมือยาง" (หรือที่รู้จักกันในชื่อภาพลวงตาการถ่ายโอนร่างกาย) พลังอันน่าทึ่งของการทดลองนี้แสดงให้เห็นในวิดีโอด้านล่างนี้ ในที่นี้เราจะกล่าวถึงการปรับปรุงการทดลองนี้ในยุคปัจจุบัน ซึ่งเผยให้เห็นว่าเมื่อพูดถึงการรับรู้ถึงความเป็นเจ้าของร่างกายของเราเอง ไม่มีอะไรเป็นอย่างที่เห็น.

ภาพลวงตาคลาสสิกมือยาง

วิดีโอนี้สาธิตให้เห็นถึงพลังของภาพลวงตา "มือยาง" ได้อย่างยอดเยี่ยม การทดลองนี้คิดค้นและศึกษาโดยนักวิจัย Botvinick และ Cohen ในปี 1998 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสมองสามารถรับรู้มือปลอมได้อย่างชัดเจน ให้รู้สึกเหมือนมือจริงของบุคคลนั้นได้.

หลักการง่ายๆ คือ การกระตุ้นความรู้สึกสัมผัสบนมือจริง (ที่มองไม่เห็น) ควบคู่ไปกับการสังเกตว่าอะไรจะทำให้เกิดความรู้สึกสัมผัสที่ตรงกันบนมือยาง วิธีการนี้ได้ผลดีอย่างสม่ำเสมอ และสามารถจัดเตรียมได้ค่อนข้างง่ายในฐานะการทดลองแบบทำเอง.

การทดลองทางความคิดที่ง่ายกว่า แต่ก็ยังเข้าใจได้ง่ายเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ คือ ลองนึกภาพประสบการณ์การเขียนบนสมุดโน้ตด้วยปากกา แม้ว่านิ้วของคุณจะสัมผัสได้เพียงพลาสติกหรือโลหะแข็งๆ ของปากกา แต่เรากลับรู้สึกถึงความนุ่มและสัมผัสของกระดาษราวกับว่าเราสัมผัสโดยตรง การตีลูกบอลด้วยไม้เบสบอลหรือไม้แร็กเก็ตก็เป็นอีกตัวอย่างหนึ่ง.

แล้วเกิดอะไรขึ้นกันแน่?

เนื่องจากผลลัพธ์ที่ได้นั้นขัดกับสามัญสำนึกอย่างมาก จึงควรเริ่มต้นด้วยการอธิบายพื้นฐานเกี่ยวกับการทำงานของสมองในการรับรู้ความเป็นจริงเสียก่อน สมองของมนุษย์ไม่ใช่อวัยวะรับความรู้สึก และไม่รับรู้สิ่งใดโดยตรง อันที่จริง บางครั้งการผ่าตัดสมองก็สามารถทำได้อย่างสะดวกสบายโดยไม่ต้องใช้ยาชาหรือยาแก้ปวด เพื่อให้ผู้ป่วยสามารถบอกทิศทางแก่ศัลยแพทย์ได้หากสูญเสียการทำงานบางอย่าง เช่น การเคลื่อนไหว.

แต่ในทางกลับกัน ระบบประสาทส่วนกลางจะส่งต่อข้อมูลไบนารีไปยังสมองในลักษณะเดียวกับที่คอมพิวเตอร์ประมวลผลข้อมูล นั่นคือ ในรูปแบบของกระแส 1 และ 0 (เซลล์ประสาททำงานหรือไม่ทำงาน) สมองจะรับสัญญาณเหล่านี้ในรูปของสัญญาณไฟฟ้า และขึ้นอยู่กับรูปแบบเฉพาะของสัญญาณนั้น (ลองนึกถึง รหัสมอร์ส) สมองส่วนต่างๆ ที่เชี่ยวชาญในการถอดรหัสก็จะประมวลผลสัญญาณเหล่านั้น

ในแง่นี้ การดำรงอยู่ของนีโอในเมทริกซ์จึงเป็นอุปมาที่ดีสำหรับการทำงานของสมองในการรับรู้โลกรอบตัวเรา อย่างไรก็ตาม ปริมาณเลข 1 และ 0 ที่ส่งมาจากระบบประสาทสัมผัสทั้งหมดของเรานั้นมหาศาลมาก แม้ว่าสมองของเราจะสามารถประมวลผลได้ด้วยความเร็วที่ เทียบเท่ากับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลก ในปัจจุบัน แต่ก็ยังมีข้อมูลมากกว่าที่สมองจะสามารถประมวลผลได้จริงอยู่มาก

แบบจำลองภายใน – การจำลองความเป็นจริง

ด้วยเหตุนี้ สมองจึงใช้ทางลัดในการรับรู้ที่ชาญฉลาดมาก โดยการคาดการณ์รูปแบบข้อมูลบางอย่างเพื่อประเมินและทำนายได้อย่างแม่นยำอย่างน่าประหลาดใจ.

การมองเห็นเป็นตัวอย่างสำคัญของเรื่องนี้ เรามองเห็นรายละเอียดที่คมชัดเฉพาะในบริเวณตรงกลาง 1-2 องศาของขอบเขตการมองเห็นของเรา ซึ่งถูกประมวลผลโดยระบบการมองเห็นส่วนกลาง (foveal vision) ที่ทำหน้าที่เหมือนไฟสปอตไลท์ขนาดเล็ก นอกเหนือจากบริเวณนี้ การมองเห็นส่วนใหญ่ของเราจะพร่ามัว.

เพื่อชดเชย การมองเห็นของเราจึงเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วเพื่อสแกนจุดสำคัญที่เกี่ยวข้องในฉาก เช่น วัตถุที่เคลื่อนไหว สีสันสดใส หรือบริเวณที่น่าสนใจ เช่น ใบหน้าของมนุษย์ สมองจะค้นหารูปแบบข้อมูลโดยรวมจากภาพแวบสั้นๆ เหล่านี้ ผสมผสานกับแบบจำลองการคาดการณ์ (สิ่งที่คาดหวัง) และสร้างภาพเสมือนจริงของสภาพแวดล้อมของเรา.

นี่คือการรับรู้ทางสายตาของเรา ซึ่งถึงแม้โดยทั่วไปจะแม่นยำมาก แต่ส่วนใหญ่แล้วก็เป็นการคาดเดาอย่างชาญฉลาด การรับรู้ทางประสาทสัมผัสทั้งหมดของเราทำงานในลักษณะเดียวกัน ระบบนี้เรียกว่า 'แบบจำลองภายใน' เพราะส่วนใหญ่แล้วความเป็นจริงของเราถูกจำลองขึ้นภายในสมอง โดยทำได้ด้วยการขยายรูปแบบข้อมูลทางประสาทสัมผัส ปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นด้วยการตอบรับอย่างต่อเนื่องจากการทดสอบการคาดการณ์ตลอดชีวิตของเรา พร้อมกับการปรับตัวของระบบประสาท (การเชื่อมต่อสมองใหม่).

ภาพลวงตาเกิดขึ้นเมื่อการคาดการณ์เหล่านั้นไม่ตรงกับรูปแบบข้อมูลทางประสาทสัมผัสที่ส่งกลับมา ซึ่งเป็นเหตุผลที่นักประสาทวิทยาใช้ภาพลวงตาเพื่อค้นหาและศึกษาเทคนิคที่น่าทึ่งและทางลัดในการรับรู้ที่สมองของเราเชี่ยวชาญโดยธรรมชาติ ไม่ใช่เพื่อแสดงให้เราเห็นว่าเราหลงเชื่อคนง่ายแค่ไหน!

นี่คือเหตุผลที่ภาพลวงตาของมือยางเป็นที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับนักประสาทวิทยา เพราะสำหรับสมองแล้ว ร่างกายของเราเองก็เป็นส่วนหนึ่งของสภาพแวดล้อมทางประสาทสัมผัสภายนอกเช่นกัน ด้วยเหตุนี้ สมองจึงสามารถแทนที่ร่างกายของเราได้เมื่อรูปแบบทางประสาทสัมผัสจากแหล่งอื่นสอดคล้องกับการคาดการณ์ของแบบจำลองภายในของเรา.

เหนือกว่าภาพลวงตาของมือยาง

วิดีโอข้างต้นได้ก้าวไปอีกขั้นหนึ่งจากการทดลองดั้งเดิม โดยแสดงให้เห็นว่าเมื่อเตรียมพร้อมแล้ว การกระตุ้นด้วยการสัมผัสก็ไม่จำเป็นอีกต่อไปเพื่อสร้างความรู้สึกในมือเทียมที่ยังคงให้ความรู้สึกเหมือนเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายจริง ๆ.

นับตั้งแต่ปี 1998 มีการทดลองแบบคลาสสิกหลายรูปแบบเพื่อสำรวจขอบเขตความยืดหยุ่นของสมองในการละทิ้งความรู้สึกทางกายภาพของตนเอง และแทนที่ด้วยสิ่งที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันน้อยมาก ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนมือยางเป็นมือที่เหนียวหนึบ แล้วยืดออกหลายฟุต จะให้ความรู้สึกเหมือนมือจริงของคนถูกยืดออกจนสุดขีด.

งานวิจัยที่เพิ่งตีพิมพ์โดยนักวิจัยชาวจีนได้ยืนยันว่า เราอ่อนไหวต่อภาพลวงตาเพียงแค่จินตนาการถึงความรู้สึกของมือหุ่นยนต์ที่กำลังเคลื่อนไหว สิ่งนี้ทำให้ผู้เข้าร่วมการวิจัยเปลี่ยนความคิดเกี่ยวกับตำแหน่งมือจริงของตนเอง แม้ว่าข้อมูลการตรวจวัดการทำงานของกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้าจะไม่แสดงการทำงานของกล้ามเนื้อก็ตาม การประเมินด้วยแบบสอบถามแสดงให้เห็นว่าผู้เข้าร่วมรู้สึกเป็นเจ้าของมือหุ่นยนต์ และรู้สึกว่าสามารถควบคุมการเคลื่อนไหวของมันได้ราวกับว่าพวกเขากำลังควบคุมมันอยู่.

งานวิจัยนี้อาจมีนัยสำคัญต่อการใช้เทคนิคการสร้างภาพในใจที่นักจิตวิทยาการกีฬาและนักกีฬาอาชีพใช้เพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับการแข่งขัน เพราะในกรณีนี้ การสร้างภาพในใจก็คือการเชื่อมั่นอย่างแท้จริง.

งานวิจัยอื่นๆ ยังได้ยืนยันถึงความสำคัญของการถ่ายโอนความเป็นเจ้าของร่างกายไปยังแขนหุ่นยนต์หรือแขนเสมือนจริง เพื่อช่วยให้ศัลยแพทย์ปรับตัวเข้ากับเทคโนโลยีการผ่าตัดล่าสุดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพื่อทำการผ่าตัดจากระยะไกล

เข้าสู่เมตาเวิร์ส

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับภาพลวงตาของการเป็นเจ้าของร่างกายได้เร่งตัวขึ้น เนื่องจากมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสบการณ์เสมือนจริง การดื่มด่ำในโลกเสมือนจริงนั้นเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับความสามารถในการบูรณาการประสาทสัมผัสของเราเข้ากับประสบการณ์ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง.

ตัวอย่างหนึ่งคือการศึกษาของนักจิตวิทยาเชิงฟิสิกส์ชาวสวีเดนที่มีชื่อสร้างสรรค์ว่า "ถ้าฉันเป็นคุณ: ภาพลวงตาของการรับรู้การสลับร่าง"พวกเขาได้ยกระดับไปอีกขั้นด้วยการทดลองเสมือนจริง (VR) ซึ่งแสดงให้เห็นว่า แม้จะมีสัญญาณทางประสาทสัมผัสเพียงเล็กน้อย จิตใจของเราก็สามารถควบคุมร่างกายของผู้อื่นได้

โดยใช้เทคโนโลยี VR พวกเขาได้ปรับเปลี่ยนมุมมองภาพของผู้เข้าร่วมการศึกษาให้เป็นมุมมองของบุคคลอื่น หรือร่างกายจำลอง การปรับเปลี่ยนนี้ทำไปพร้อมกับการกระตุ้นประสาทสัมผัสหลายด้านที่เกี่ยวข้องกัน การทดลองนี้เพียงพอที่จะสร้างภาพลวงตาว่าร่างกายของบุคคลอื่น หรือร่างกายจำลองนั้น คือร่างกายที่แท้จริงของผู้เข้าร่วมการศึกษาเอง.

จากคำพูดของนักวิจัยเอง "Theyes effort wes so sto ... 𝗮𝗻𝗼𝘁𝗵𝗲𝗿 𝗽𝗲𝗿𝘀𝗼𝗻'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗼𝘄𝗻 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝗮𝗻𝗱 𝘀𝗵𝗮𝗸𝗶𝗻𝗴 𝗵𝗮𝗻𝗱𝘀 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁. 𝗢𝘂𝗿 𝗿𝗲𝘀𝘂𝗹𝘁𝘀 𝗮𝗿𝗲 𝗼𝗳 𝗳𝘂𝗻𝗱𝗮𝗺𝗲𝗻𝘁𝗮𝗹 𝗶𝗺𝗽𝗼𝗿𝘁𝗮𝗻𝗰𝗲 𝗯𝗲𝗰𝗮𝘂𝘀𝗲 𝘁𝗵𝗲𝘆 𝗶𝗱𝗲𝗻𝘁𝗶𝗳𝘆 𝘁𝗵𝗲 𝗽𝗲𝗿𝗰𝗲𝗽𝘁𝘂𝗮𝗹 𝗽𝗿𝗼𝗰𝗲𝘀𝘀𝗲𝘀 𝘁𝗵𝗮𝘁 𝗽𝗿𝗼𝗱𝘂𝗰𝗲 𝘁𝗵𝗲 𝗳𝗲𝗲𝗹𝗶𝗻𝗴 𝗼𝗳 𝗼𝘄𝗻𝗲𝗿𝘀𝗵𝗶𝗽 𝗼𝗳 𝗼𝗻𝗲'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆.''

ผลกระทบเหล่านี้ได้รับการยืนยันผ่านทั้งรายงานเชิงอัตนัยที่มีโครงสร้างและการวิเคราะห์ทางชีวมาตรอย่างละเอียด.

ด้วยการใช้งานเทคโนโลยี VR/AR/XR/MR ที่เพิ่มมากขึ้น และศักยภาพของโลกเสมือนจริง (metaverse) การทำความเข้าใจขอบเขตการรับรู้ของตัวตนทางกายภาพอาจส่งผลกระทบอย่างมหาศาลต่อวิธีที่มนุษยชาติกำหนดตัวตนของตนเอง ดังที่วิทยาศาสตร์ทางประสาทได้แสดงให้เห็นแล้ว สมองของเรามีพลังมากพอที่จะรับรู้ร่างกายของผู้อื่นราวกับเป็นร่างกายของตนเอง ความเป็นไปได้นั้นไม่มีที่สิ้นสุด.

‍