专家们认为，人类进化的未来可能涉及将技术与人体结合。一项最新研究利用虚拟现实来确定人们是否能够对看起来像一对镊子的假肢“手”产生一种身体认同感。结果显示，参与者对镊子手和虚拟人手都感到了相同程度的身体认同。此外，使用镊子手执行虚拟现实中的运动任务时，他们的效率和准确性比使用虚拟人手时更高。研究人员测试了人类是否可以对与镊子相似的假肢“手”体验到身体认同感，他们发现参与者对镊子手感到等同的身体认同，并且在虚拟现实中完成运动任务时比戴上虚拟人手时更快、更准确。这些发现于6月6日在《iScience》期刊上报道。首席作者、认知神经科学家Ottavia表示：“为了让我们的生物与工具无缝融合，我们需要感觉到这些工具是我们身体的一部分。”
Maddaluno曾在罗马萨皮恩扎大学和圣卢西亚基金会IRCCS与Viviana Betti合作研究，发现人类可以将移植的工具视为自己身体的一部分。以前的研究表明，使用工具可以改变人类大脑，使用与人体部位相似的假肢也可以。然而，目前尚不清楚人类是否能与不具有人体解剖学特征的仿生工具或假肢建立联系。
为了探究这个问题，研究人员使用虚拟现实对健康参与者进行了一系列实验。在虚拟现实环境中，个体被赋予了一个类似于人手的手或一个看起来像大型镊子的“仿生工具”，镊子手被附加在他们的手腕上。然后，他们被指示使用镊子或食指和拇指弹出特定颜色的泡泡，以测试他们的运动技能和灵巧性。研究人员发现，参与者在这个简单任务中使用镊子手时，能够更快、更准确地弹出虚拟泡泡。
该团队接着利用“跨感模态一致性任务”来比较虚拟手和仿生工具的无意识身体认同感。在实验中，科学家在受试者的手指尖施加微小振动，并要求他们识别被刺激的是哪个手指。同时，虚拟现实屏幕上出现闪烁的光，可能是在与触觉刺激相同的手指上出现，也可能是在不同的手指上。通过比较参与者在配对和不配对刺激下的准确性和反应时间，研究人员能够评估视觉刺激对他们的注意力造成了多大的干扰。
“这表明在你的大脑中，感知和视觉之间存在的差异程度，”Maddaluno解释说。“但是只有在你的大脑将你所看到的视为自己身体的一部分时，这种差异才会发生；如果我不将通过虚拟现实看到的仿生工具视为自己身体的一部分，那么视觉输入就不应造成任何干扰。”
在这两种情况下，参与者在协调的触觉和视觉刺激试验中，更快和更精确地确定哪些是真正被刺激的手指，这表明参与者对虚拟人手和镊子手都有一种身体认同感。
然而，当参与者使用镊子般的手而非人手时，与非匹配试验相比，匹配与非匹配试验之间存在明显的对比，这表明非人类样的假肢导致了更强烈的身体认同感。研究人员认为，这可能是因为镊子手的复杂性低于人类手，使得大脑更容易处理和接受。
“在夹取任务中，镊子在功能上与人类手相似，但更简单，简单对于大脑的计算也更好，”Maddaluno说。
他们还提出这可能与“恐怖谷”假设有关，因为虚拟人手可能在与完美表现之间太相似但又有所不同。研究人员还测试了一个扳手形状的仿生工具和一个持有镊子的虚拟人手，除了镊子手，他们在所有情况下都发现了身体认同感的证据，但当在虚拟手腕上直接附加镊子时，参与者感到更有联系和技能。参与者还在能够在进行跨感模态一致性测试前探索虚拟现实环境时对仿生工具感到更强的身体认同感。“在跨感模态一致性任务中，参与者必须保持静止，而在运动任务中，他们积极与虚拟环境互动，这可能产生一种能动感，”Maddaluno解释道。研究人员相信，这项研究可能对机器人技术和假肢设计具有影响。“下一步是确定这些仿生工具是否可以集成到失去肢体的患者身上，”Maddaluno表示。“我们还希望探索这一类型的仿生工具对健康个体和截肢者大脑可能造成的神经变化。”
