靈魂出竅的真幻世界

專題報導 01/01/2012


瑞典一位神經科學家,利用假人義肢以及虛擬的刺激,使試驗者產生對虛構身體或自我的真實認定,此一令人吃驚的結果,不但挑戰長久所認定的自我認知概念,未來也可能在義肢接納上帶來實際助益。

人們不是每天都有機會脫離軀殼,再拿菜刀往自己胸前猛刺。

但對瑞典卡洛林斯卡學院的神經科學家埃爾生(Henrik Ehrsson)而言,這種體驗在實驗室裡屢見不鮮,他利用幻覺探索、描繪與排除人們的自我意識,今天只用一架攝影機、一副目鏡與兩根棒子,他就讓我相信自己漂浮在身體後方幾公尺之外,看著刀子插進自己虛擬的胸膛,不禁感到害怕。指尖兩個電極記錄皮膚自動滲出的汗,一旁的電腦則將暴增的恐懼感繪製在圖表上。

出竅體驗只是埃爾生擅長技術中的一項,他曾讓人相信自己與他人交換身體、長出第三隻手臂、縮小成玩偶、長大為巨人,實驗室儲藏間裡塞滿各種尺寸的假人、玩偶的頭部、假手、攝影機、尖刀、鐵錘等,像是連續殺人犯住家地下室,埃爾生自己也承認,其他神經科學家覺得他們很有點瘋狂。

但這些不尋常的設備可不只是小把戲,他藉此想瞭解人類如何感受在他們體內的自我意識,身體的自主感覺是根深蒂固的,一般人從未多想,但有些科學家與哲學家認為,這種概念並非不能挑戰。

埃爾生表示,「笛卡兒曾說過,人們在世界唯一能確定的事,只有眼前這是自己的手」,但他的幻覺實驗證明,這種篤定態度雖然是一生經驗累積而成,卻只要干擾視覺與觸覺十秒鐘即可打破,顯示腦部是持續利用感官資訊建構身體所有權,這項研究結果讓埃爾生登上國際頂尖的《科學》期刊,也引起其他神經科學家注目。

美國杜克大學神經生物學家尼可雷里斯(Miguel Nicolelis)提到,許多人認為自我意識根深蒂固,實則不然,很快就能改變。

許多神經科學家與哲學家都對此事頗感興趣,因為這項實驗讓科學家拆解「自我」這項概念,美國神經科學家伊格曼(David Eagleman)表示,「假若我們改變訊號,意識經驗也會隨之變化,這是過往科學界從未探究的層面」。

德國古騰堡大學哲學家梅辛格(Thomas Metzinger)表示,人們覺得科學無法解釋自我,但從埃爾生的實驗看來,其實很容易左右。

埃爾生在一九七二年出生於斯德哥爾摩郊區,父親為化學家、祖父為牙醫師,兩人都對科學和人體感興趣,讓他決定研讀醫學,但在漫長的解剖課中,埃爾生卻感到無趣,他自白,「我在聽講時,總是在想如果雙眼漂浮在遠處,從那個角度看自己,會產生什麼意識?可想而知,我的成績並非頂尖」。

畢業後,埃爾生放棄醫學,到進入卡洛林斯卡學院攻讀博士,他運用腦部掃描機研究民眾如何理解物體,也在此時產生對幻覺的興趣,有些案例由來已久,亞里斯多德發現,若交叉食指與中指後碰觸鼻頭,有些人會覺得自己有兩個鼻子。埃爾生也聽說過,美國研究人員曾於一九九○年代後期發展出橡膠手幻覺,研究者將受試者的真手藏在桌下,受試者面前則放著一隻假手,再用同樣方式同時觸碰兩隻手掌,可以讓受試者相信那隻假手是他的手,埃爾生親自嘗試後,也覺得很不可思議。

埃爾生於是開始順帶研究幻覺,他在倫敦大學學院完成博士後研究,回到卡洛林斯卡學院成立自己的實驗室,幻覺已成為他的研究焦點,他知道許多科學家運用視覺幻象探尋感覺的基本,每年都有相關研討會,也有幻覺比賽,可是卻很少有關於軀體的幻象,軀體從未成為心理學重點,但他決心投入其中,想測試身體所有權多麼容易遭到扭曲。

埃爾生依據橡膠手幻覺的原理,創造更多實驗內容,耳機、相機或假手腳都能瞞騙雙眼,同步相同的動作也會增加可信度,二○○七年,他宣稱成功運用道具讓受試者以為自己靈魂出竅,躍居世界各地媒體頭條消息。

有些科學家與民眾則公開質疑這種說法,可是今年九月親自造訪埃爾生的實驗室,已經全然信服,只要戴上眼鏡,眼前畫面來自拍攝我後腦勺的攝影機,埃爾生用一根塑膠棒抵住我胸口,另一根則同時戳向攝影機,我看到也感覺到胸口被刺,同時又從後方看見我自己。短短十秒內,我覺得自己好似被拉出身體,漂浮在後方幾公尺處。

實驗進行一年後,埃爾生也從中找到新構想,這次志願者透過眼鏡所見的影像,是將攝影機安裝在假人頭部,再低頭看著塑膠軀體,同時戳刺假人與受試者的手臂或腹部數次,便足以讓受試者相信假人是自己,甚至能從新身體看著自己的舊身體,並且與自己的舊身體握手,也不會露出破綻,美國神經科學家哈雷特(Mark Hallett)親身體驗後,也覺得這種作用很強,而且快得難以想像。

在去年五月發表的最新實驗,埃爾生說服民眾相信自己縮小成一尊芭比娃娃,當他戳刺玩偶腿部,志願者覺得自己遭到巨大物體刺中;埃爾生自己也親自嘗試,同事碰觸他的臉頰時,他抬起頭,「感覺自己好像回到童年,仰望著母親」。

但非人人都會落入圈套,埃爾生認為若是舞者或音樂家,縱然沒有視覺輔助,也能輕易辨別自己的四肢,或許效果會不如平常受試的學生。不過整體而言,幻覺實驗平均八成都會成功,埃爾生會問志願受試者的感覺,也會拿刀威脅他們的假肢、小人偶與塑膠道具,若幻覺發揮效果,受試者會反射性地分泌汗水,縱然明知刀子刺過來不用防備,恐懼感也不會消失。

去年初,埃爾生進一步開發橡膠手幻覺,說服人們自己擁有第三隻手,當初參與橡膠手實驗的神經科學家波維尼克(Matthew Botvinick)指出,「埃爾生挑戰這些基本概念的極限,呈現身體再現多麼有彈性」。

埃爾生接下來的挑戰,要從幻覺解開腦部的奧秘,教科書寫道,人們使用「本體感覺」,包括皮膚、肌肉、關節訊號,指涉肢體的相對位置,藉以形成對身體的感覺。但埃爾生的實驗證明,視覺與觸覺同樣扮演重要角色,腦部時常從所有這許多感官收集資訊,建構自我意識,本體感覺或許告訴腦部,身體坐在椅子上,但埃爾生幻覺準確安排的視覺和觸覺訊號,卻說服腦部,身體出現在其他地方。

在埃爾生眼中,此類幻覺重點在於多重感官神經元,此方面對猴子的研究最多,讓動物能結合視覺與觸覺與物體互動,埃爾生表示,「我們覺得這些迴路很重要,不只是再現外在物體,更再現自己的身體,以及身體與世界的界線」,他認為這些神經元整合各種感官資訊,建立對軀體的一致性概念,而幻覺實驗只是改變進入神經元的資料,以控縱腦海呈現的畫面。

目前這項假設言之成理,波維尼克指出,「過去研究並未正式分析多重感官整合的細節,也是其中欠缺的一環」,埃爾生等人正試圖探索多重感官神經元在腦部所處的位置,讓參與幻覺實驗的志願者坐在磁振造影機器中,結果各有不同,進行身體交換的幻覺實驗時,涉及視覺的腹側運動前皮質活動特別旺盛。同樣投入這項領域的瑞士學者布藍克(Olaf Blanke)指出,在類似靈魂出竅的幻覺實驗中,顳頂接點會開始活動,若該部分曾受損或出現腫癌,會產生脫離現實的感受,布藍克認為,現有資料有限,很難判斷對錯。

基於對自我和身體所有權的興趣,埃爾生也受到實驗劇場及超現實主義藝術吸引,他常深思、個性冷僻,很容易忘記同事的名字,也常陷入沉默,他自承相較於參加研討會,比較喜歡待在實驗室工作。

有時埃爾生也會接到憤怒信件,部分民眾堅稱靈魂曾經出竅,因聽到實驗可以造成那種經驗而感受威脅,他則選擇禮貌回應,自己無意否認這些人的經驗;梅辛格則直接了當表示,「埃爾生的研究證明,靈魂、自我與腦部並無分別」。

如今埃爾生的研究目標更加務實,希望藉由實驗研發更好的義肢,許多失去手臂的人,會覺得手臂仍在,對義肢感到疏離,他表示,「若能善用這些幻覺,人們或許能建構更佳的身體形象,使用義肢也會感覺更輕鬆」。

為此他調整橡膠手幻覺實驗的內容,埃爾生與被截肢者合作,刺激某些會引起手指幻覺的部分,並讓機械手臂同時移動,成功讓被截肢者相信義肢是自己的一部分。

只要觸碰動作停止後十至十五秒,效果就會消失,所以刺激必須持續進行,幻覺才可以長存,這也正是埃爾生努力的方向,希望創造更先進的義肢,在指尖設置感應器,維持手臂上的刺激反應。儘管其他團體也在研究類似裝置,埃爾生認為自己的設計興眾不同,要結合義肢與神經刺激,創造出所有權的幻覺。

埃爾生的企圖還不只如此,這種幻覺能幫助人們不需要今日的操縱桿,只用手指就能操控未來的機器人和虛擬角色,例如機器人控制員戴上眼鏡後,能從機器的視角觀看事物,並從連結至機器人手臂感應器的手套獲得回饋,只要訊號傳輸時間低於一百毫秒,埃爾生預測整體幻覺反應就會生效,且不會受尺寸影響,外科醫師能控制病患體內的顯微機器人,大型機器人可修復損壞的鑽油井或破裂的核電廠,種種可能性令他想到就不禁微笑。

不過埃爾生還無法確定,能否分割自我意識,讓一個人掌控兩具軀體,他認為關鍵取決於腦部如何整合各種感官資訊,或許在某些條件下,可以矇騙腦部認為兩具身體都屬於自己。

一切聽來遙遠,但埃爾生目前成就之事,過往也感覺遙不可及,他也表示,最終也可能不會實現。
【知識通訊評論月刊一一一期】2012.1.1

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