顧麗佳 宮文瀟 張 靜 陳 巍,5 郭建友

身體擁有感錯覺對疼痛的影響及其作用機制*

顧麗佳1宮文瀟2張 靜3,4陳 巍1,5郭建友6,7

(1紹興文理學院心理學系; 大腦、心智與教育研究中心, 浙江 紹興 321000) (2北京大學心理與認知科學學院, 北京 100871) (3杭州電子科技大學心理健康研究所, 杭州 310018) (4德累斯頓工業(yè)大學心理學系, 德累斯頓 德國) (5同濟大學心理學系, 上海 200092) (6中國科學院心理健康重點實驗室(中國科學院心理研究所), 北京 100101) (7中國科學院大學心理學系, 北京 100049)

身體擁有感錯覺以多通道的感官整合為基礎, 包括視覺?觸覺、視覺?本體感覺、觸覺?本體感覺、視覺?內(nèi)感受的整合等。來自實驗室急性痛以及慢性痛的大量結(jié)果表明擁有感錯覺可產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用。身體部位尺寸大小、肢體透明度等相關影響因素也逐漸得到揭示。擁有感錯覺影響疼痛的機制與身體表征的改變有關, 該過程可能涉及“身體網(wǎng)絡”與“疼痛網(wǎng)絡”間的連接, 其中后頂葉皮層可能有重要作用。未來研究應更為深入地探索擁有感錯覺范式以考察不同因素對疼痛的影響; 在現(xiàn)有多感官整合的范式中重視內(nèi)感受的作用; 考察擁有感錯覺改變疼痛的認知神經(jīng)機制; 區(qū)分急、慢性痛條件下以及不同慢性痛類型中擁有感錯覺對疼痛的不同影響。

身體擁有感, 橡膠手錯覺, 疼痛, 多感官整合, 注視鎮(zhèn)痛

1 引言

擁有感(sense of ownership)指的是某個身體部位或做出某個動作的身體部位屬于“我”的感覺(Braun et al., 2018; Gallagher, 2000)。身體擁有感與自我意識密切相關, 因而是心靈哲學、認知科學哲學及意識心理學領域關注的傳統(tǒng)話題。自Botvinick和Cohen (1998)在上發(fā)表橡膠手錯覺(Rubber Hand Illusion, RHI)的實驗范式后, 研究者找到了一種可以操縱身體擁有感的方法, 引發(fā)了心理學家對身體擁有感錯覺(body ownership illusion)的研究興趣。研究者不斷拓展相關范式, 以探索與身體擁有感相關的主題, 如深入考察誘發(fā)身體擁有感錯覺的不同方式、探索影響身體擁有感錯覺的相關因素以及應用身體擁有感相關的錯覺等。身體擁有感錯覺在疼痛調(diào)控(Boesch et al., 2016; Matamala-Gomez et al., 2019b)與運動康復(Matamala-Gomez et al., 2020)方面的探索, 取得了最為顯著的成果。

疼痛是一種與實際或潛在組織損傷相關的, 或類似的不愉快感覺和情緒情感體驗(Raja et al., 2020)。急性痛通常具有危險提醒的作用, 因而具有積極意義。而慢性痛則不然, 長時間的疼痛折磨, 給患者和社會帶來了巨大的負擔。由于傳統(tǒng)藥物的不確定性和易成癮性, 在疼痛醫(yī)學中, 研究者一直在不斷尋找非藥物的治療手段。近年來, 由于身體擁有感錯覺逐漸顯現(xiàn)出在疼痛治療領域的潛在希望, 因而逐漸進入了臨床醫(yī)學關注的視野。

本文將首先回顧近年來不斷拓展的身體擁有感錯覺研究范式, 其本質(zhì)是多感官通道信息的整合; 其次, 介紹經(jīng)典擁有感錯覺及其他變式對疼痛影響的研究; 再次, 圍繞心理與神經(jīng)兩個層面探討擁有感錯覺產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用可能的機制; 最后, 我們在文末提出未來研究方向與展望。

2 身體擁有感錯覺的產(chǎn)生——多感官通道的整合

在經(jīng)典的RHI實驗中, 個體之所以對橡膠手產(chǎn)生擁有感, 源于視覺?觸覺通道信息的整合。具體來說, 被試將自己的左手放于桌上。研究者將外形與真手相似的橡膠手置于被試正前方, 與真手平行放置。桌上設一塊擋板以遮擋被試的視線, 使其無法看見自己的左手。實驗過程中, 被試被要求注視眼前的橡膠手。隨后, 實驗人員使用刷子同步輕刷被試的真實手與橡膠手, 從而給被試呈現(xiàn)視覺?觸覺通道的一致性輸入, 進而誘發(fā)了個體對橡膠手產(chǎn)生擁有感的錯覺(Botvinick & Cohen, 1998)。通過這樣的實驗程序, 個體主觀報告了對假手的擁有感, 同時產(chǎn)生了本體感覺漂移(proprioceptive drift), 即被試指認自己左手的位置, 更接近橡膠手所處的位置。甚至當假手受到威脅時, 個體會像自己真實的身體部位受到襲擊一樣產(chǎn)生強烈的生理反應(Ehrsson et al., 2007)。除使用橡膠手此類的實物外, 虛擬現(xiàn)實技術的應用使研究者發(fā)展出了更多可操縱身體擁有感錯覺的方式, 如虛擬手錯覺(virtual hand illusion, VHI) (Pyasik et al., 2020)、虛擬腿錯覺(virtual leg illusion, VLI) (Pozeg et al., 2017)等。除身體部位之外, 個體還可對自己的整個身體產(chǎn)生錯覺, 即全身錯覺(full body illusion, FBI) (Ehrsson, 2007; Keenaghan et al., 2020)。

除視覺?觸覺的多感官整合外, 擁有感錯覺還可通過視覺?本體感覺(Kalckert & Ehrsson, 2012, 2014; Pyasik et al., 2019)、觸覺?本體感覺(Ehrsson et al., 2005; Gallagher et al., 2021)等的整合產(chǎn)生。

在操縱視覺?本體感覺的實驗中, 研究者使用特殊木盒, 被試將真手藏于木盒下方不可見, 橡膠手則被放于木盒上方被試視線范圍內(nèi)。實驗者用一塊布蓋住橡膠手的手臂部分, 只露出橡膠手的手背。隨后實驗人員通過一根豎直的小木棍和繩將上(橡膠手)、下(真實手)兩只手的食指部分綁在一起。在實驗過程中, 研究者通過提起小木棍抬起被試的食指, 由于真手和假手被綁在一起, 此時被試看到橡膠手的食指也抬起。這種視覺?本體感覺(對四肢位置和身體空間位置的意識)輸入的一致性, 誘發(fā)被試對橡膠手產(chǎn)生擁有感(Kalckert & Ehrsson, 2012), 并且其錯覺的程度與視覺?觸覺條件下產(chǎn)生的RHI無差異(Kalckert & Ehrsson, 2014)。

擁有感錯覺的產(chǎn)生并不依賴于視覺信息, 研究者還拓展了多感覺通道整合誘發(fā)擁有感的其他方式——觸覺?本體感覺融合(Ehrsson et al., 2005; Gallagher et al., 2021)。具體來說, Ehrsson等人(2005)在實驗過程中將被試雙眼遮住, 令其兩手手掌向下放于桌子上。橡膠手被放置于被試左、右手之間, 距被試右手15 cm之處。實驗人員、被試和橡膠手都戴著相同的塑料外科手套, 以使手的觸覺表面盡可能相似。錯覺誘發(fā)期間, 實驗人員移動被試左手的食指, 以觸碰橡膠手的食指指關節(jié)處; 同時, 被試的真實右手同一地方, 即食指指關節(jié)處被實驗人員所觸碰, 造成被試在用左手觸碰自己右手的錯覺。通過這種觸覺?本體感覺的一致性輸入, 被試產(chǎn)生對橡膠手的擁有感體驗。該研究不僅拓寬了擁有感錯覺的范式, 其另一重要意義在于探索個體擁有感產(chǎn)生的機制時, 排除了視覺信息的影響, 尋找不同范式下?lián)碛懈畜w驗產(chǎn)生的共同機制。

以上擁有感錯覺的研究關注不同外感受(exteroception)通道信息的整合, 包括視覺?觸覺整合, 視覺?本體感覺、觸覺?本體感覺整合等。近些年, 研究者開始考察內(nèi)感受(interoception)——個體對身體內(nèi)部狀態(tài)的覺知(Connell et al., 2018; Craig, 2002)——在身體擁有感中的作用(Suzuki et al., 2013; Trojan et al., 2018)。在被稱為心跳橡膠手錯覺(cardiac rubber hand illusion)的實驗中, 除外感受的視覺信息外, 研究者在錯覺誘導過程中增加了個體的心跳信息。具體來說, 研究者采集在實驗過程中被試的心跳數(shù)據(jù), 并按其頻率, 以改變虛擬手顏色的方式呈現(xiàn)給被試。即通過虛擬手顏色變化的頻率與其心跳的頻率一致或不一致, 由此操縱視覺?內(nèi)感受兩種通道信息的整合。實驗結(jié)果表明與不一致條件相比, 一致的視覺?心跳反饋增強了個體對虛擬手擁有感的主觀強度和本體感覺漂移量(Suzuki et al., 2013)。該研究展示了內(nèi)感受信號通過多感官整合影響身體擁有感的體驗, 將多通道的感官整合由外感受延伸至內(nèi)感受。

3 身體擁有感錯覺對疼痛的影響

研究者使用RHI、虛擬手/腿錯覺、全身錯覺等, 考察了其對實驗室誘發(fā)痛、自發(fā)痛的影響。如在Hegedüs等(2014)的實驗中, 研究者比較了健康被試在RHI同步(高擁有感)、不同步(低擁有感)條件下的熱痛閾。被試的左手與橡膠手均放在插入桌面的熱探針接觸區(qū)域, 左手與橡膠手之間放置檔板。實驗過程中, 被試需注視可見的橡膠手。在RHI誘發(fā)階段, 實驗者以同步或不同步的方式輕刷被試的真手和橡膠手, 隨后測試擁有感程度; 繼續(xù)輕刷1分鐘后進行痛閾的測量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)同步條件下被試的熱痛閾顯著高于不同步條件。大多數(shù)研究的結(jié)果表明擁有感錯覺能夠產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用(Cordier et al., 2020; Fang et al., 2019; Preston et al., 2020)。但在急性痛相關結(jié)果中, 也有一些研究未發(fā)現(xiàn)擁有感錯覺對疼痛產(chǎn)生影響(Mohan et al., 2012), 甚至發(fā)現(xiàn)RHI增加了疼痛知覺(Siedlecka et al., 2018), 或?qū)τ赗HI降低還是增加疼痛得到了矛盾的結(jié)果(Valenzuela-Moguillansky, 2011)。

此外, 研究者也考察了擁有感錯覺的其他變式對疼痛的影響, 即在經(jīng)典擁有感錯覺的基礎上, 通過特殊裝置或技術, 如放大鏡、縮小鏡、虛擬現(xiàn)實等, 使被試看到自己身體部位的尺寸大小、透明度、顏色等發(fā)生變化, 以闡明其他因素如何影響擁有感錯覺的鎮(zhèn)痛效應。

3.1 經(jīng)典擁有感錯覺對疼痛的影響

在實驗室急性痛相關的研究中, 研究者發(fā)現(xiàn)擁有感錯覺可有效降低被試對傷害性刺激的疼痛評分((Fang et al., 2019), 降低與疼痛相關的生理反應如皮膚電(Romano et al., 2016; Romano et al., 2014), 提高被試的熱痛閾(Mancini et al., 2011)、壓力痛閾(H?nsel et al., 2011)等。

在慢性痛病人中, 身體擁有感錯覺也顯現(xiàn)出良好的鎮(zhèn)痛效果(Pamment & Aspell, 2017; Pozeg et al., 2017; Solcà et al., 2018)。Pozeg等(2017)展示了虛擬身體錯覺在在脊髓損傷病人(spinal cord injury, SCI)人群中的鎮(zhèn)痛潛力。研究考察了SCI病人對兩種身體錯覺——虛擬腿錯覺和全身錯覺——的敏感性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于脊髓損傷, SCI病人對虛擬腿的擁有感較健康人降低, 而全身錯覺不受影響, 即與健康被試無差異。重要的是, 虛擬腿錯覺和全身錯覺均在SCI病人中顯示了一定的鎮(zhèn)痛作用。該研究結(jié)果表明, 使用多感官刺激干預SCI病人的疼痛體驗是有效的。在一個包含了坐骨神經(jīng)痛、骨關節(jié)炎、纖維肌痛、肌肉疼痛、腸易激惹綜合征和慢性背痛多類型慢性痛病人的研究中, 全身錯覺使被試的疼痛強度平均降低了37%(Pamment & Aspell, 2017)。

在身體擁有感錯覺的研究中, 成功誘發(fā)擁有感是其產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用的關鍵。不同感官通道信息輸入的時間一致性、真假手之間的空間距離、橡膠手/虛擬手外形、第一人稱視角等影響擁有感的產(chǎn)生, 其在擁有感錯覺鎮(zhèn)痛中的作用也被一一證實。

多感官通道信息輸入的時間一致性對擁有感產(chǎn)生及其鎮(zhèn)痛作用有重要影響(Cordier et al., 2020; H?nsel et al., 2011; Martini et al., 2014)。如在Martini等(2014)的研究中, 實驗條件下被試的真實手指與虛擬手指可產(chǎn)生同步運動, 其他控制條件包括真實手指與虛擬手指產(chǎn)生不同步運動、在VR中觀察虛擬物體而非手部等。結(jié)果表明, 同步運動條件下個體對虛擬手的擁有感最高, 其疼痛閾值也最高。在使用內(nèi)感受的研究中同樣如此(Solcà et al., 2018)。在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中, 實驗者向復雜性區(qū)域疼痛綜合征(complex regional pain syndrome, CRPS)患者呈現(xiàn)與其自身在線心跳(內(nèi)感受)同步閃爍的手臂(視覺)。非同步條件下, 手臂閃爍的頻率則與其心跳不一致。研究結(jié)果表明該操作能夠成功誘發(fā)CRPS患者對虛擬手的擁有感, 有效降低疼痛評分, 改善肢體運動功能, 調(diào)節(jié)生理性疼痛指標——心率變異性(heart rate variability, HRV)。并且, 這些改善僅發(fā)生在心跳頻率與虛擬手閃爍同步條件下。

在RHI實驗范式中, 真、假手之間的空間距離影響個體對假手的擁有感強度, 以及擁有感錯覺產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用(Nierula et al., 2017)。當真實手臂與虛擬手臂重疊在一起時, 被試報告的擁有感和熱痛閾顯著高于二者之間的距離較遠(30cm)時。再度增加二者的距離, 即超過30cm時, 身體錯覺的鎮(zhèn)痛作用被消除了。而30cm的距離正是RHI中的常用實驗設置, 該參數(shù)設置的依據(jù)是身體圖式在大腦中的表征受身體解剖學結(jié)構(gòu)限制。當超出該距離時, 個體對假手的擁有感大大降低(Lloyd, 2007)。

橡膠手或虛擬身體部位的外形更接近人體真實的身體外形時, 個體更易產(chǎn)生擁有感, 從而影響了疼痛知覺。在全身身體錯覺的研究中, 實驗者給被試呈現(xiàn)虛擬化身(illusory avatar)的正常背部、被打亂的虛擬背部(對照身體)和中性物體(對照物)。結(jié)果表明只有在正常、未被打亂的身體條件下, 被試才可對化身產(chǎn)生自我認同(self- identification)。相應地, 被試對疼痛刺激的皮膚電導反應(skin conductance response, SCR)降低, 且自我認同的程度與SCR呈顯著負相關, 即對虛擬化身的自我認同程度越高, SCR下降的幅度越大(Romano et al., 2014)。

第一人稱視角在身體擁有感的產(chǎn)生中至關重要(Maselli & Slater, 2013), 在疼痛研究中同樣如此。當被試從第三人稱視角觀看自己的身體部分, 即在VR中觀察被旋轉(zhuǎn)了90°的腿部時, 其具身感顯著低于第一人稱視角下的具身感, 并且伴隨對傷害性刺激更強的生理反應(Romano et al., 2016)。

盡管大部分研究發(fā)現(xiàn)身體擁有感錯覺能夠產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用, 但也有研究得到了不一致的結(jié)果。有研究未觀察到RHI的鎮(zhèn)痛作用(Mohan et al., 2012)。不一致的結(jié)果可能是由于不同實驗中對照組實驗設置的差異。將不同步輕刷橡膠手與真手設置為對照條件時, 存在使用刷子輕刷的時長、方式等的差異。Valenzuela-Moguillansky等(2013)的研究認為個體對橡膠手的擁有感并非一種“全或無”現(xiàn)象。不同步條件下, 被試對橡膠手仍可能產(chǎn)生一定的擁有感, 因此可能也具鎮(zhèn)痛作用, 造成與同步條件下的鎮(zhèn)痛效果差異不顯著。以上推測在Martini等(2014)的研究中可以得到一定程度的驗證。該實驗除了設置虛擬手與真實手不同步運動的對照條件外, 還設置了另一種對照條件, 即被試在VR中看到的是虛擬物體(圓柱體)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)相較于看到物體, 不同步運動條件下, 被試對虛擬手的擁有感強度顯著更高, 其痛閾也較高(未達到顯著)。該結(jié)果提醒研究者需選擇合適的對照條件及參數(shù)設置。

此外, 有研究發(fā)現(xiàn)RHI可能產(chǎn)生增加疼痛敏感性的情況(Siedlecka et al., 2018)。在該研究中, 被試的左、右手分別被設定為對照手和實驗手(用于產(chǎn)生RHI錯覺的手), 并在RHI誘導前后分別讓被試進行電刺激的疼痛評分。在疼痛刺激時所有的手都被遮住了。結(jié)果表明, 在RHI誘發(fā)后, 被試對施加于實驗手的疼痛評分顯著增加。該結(jié)果的產(chǎn)生可能有兩種原因：(1)由于左、右手與橡膠手被遮蓋, 因此被試在接受電刺激前無法準確預期疼痛刺激即將發(fā)生的位置。而這種對疼痛的不確定性會增加疼痛感受(Taylor et al., 2017); (2)研究表明當個體注視自己身體部位時可產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(Longo et al., 2009), 而實驗設置中遮蓋疼痛刺激部位則可能消除了這種作用。以上推論可在未來研究中通過專門的實驗設計進行驗證。

3.2 其他變式的擁有感錯覺對疼痛的影響

近些年來, 研究者開始在擁有感基礎上, 更多地考察其他因素對疼痛的影響。目前這方面的研究中被探索最多的是通過設備改變呈現(xiàn)給被試其身體部位的尺寸大小, 也被稱為視覺扭曲(visual distortion)。其他還包括通過虛擬現(xiàn)實技術改變肢體透明度、肢體顏色等。這些因素可能并不直接通過影響擁有感的產(chǎn)生或強度對疼痛產(chǎn)生作用, 背后的機制需更多探索。

Mancini等(2011)的研究表明被試看到被放大的手會增加鎮(zhèn)痛效果。實驗者在鏡像裝置中放置放大鏡或縮小鏡, 以營造出一種被試看到自己手的尺寸被改變的錯覺。結(jié)果表明, 當被試看到自己的手被放大時, 鎮(zhèn)痛的效果被增強。而當觀察到的手部被縮小時, 則會降低鎮(zhèn)痛的效果。一個操縱虛擬腿大小的研究得到了類似的結(jié)果。被試知覺到的腿部尺寸大小與其對疼痛的SCR反應呈負相關, 即尺寸越大, SCR值越低(Romano et al., 2016)。這些研究表明疼痛加工可被身體自我意識的改變所調(diào)節(jié), 并且這種調(diào)節(jié)在身體尺寸被放大時更為顯著。

然而, 在一些慢性痛的研究中, 被試看到被放大的肢體會增加疼痛知覺。10名手部慢性痛的病人在實驗過程中被要求移動自己的手部, 同時在正常、放大、縮小三種條件下進行觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 被試在運動手部過程中, 若在視覺上放大肢體, 則其報告的疼痛程度和腫脹明顯加劇(Moseley et al., 2008)。類似地, 在一個個案研究中, 一位左臂被截肢、飽受幻肢痛的患者在通過特殊的鏡像裝置“看到”鏡像中被縮小的右臂后, 其疼痛顯著緩解(Ramachandran et al., 2009)。這與前述來自急性痛的研究中, 放大身體部分會增加鎮(zhèn)痛效果的結(jié)論并不一致。

對骨關節(jié)炎病人來說, 無論是拉伸或壓縮身體部分的錯覺都能產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用(Preston et al., 2020; Stanton et al., 2018)。實驗人員輕輕地“拉”或“推”手的一部分, 使手的圖像被拉長或壓縮, 從而給被試一種強烈的錯覺, 認為自己的手被伸展或縮短。其中一部分人認為拉伸手部對緩解疼痛有效, 一部分人報告在壓縮狀態(tài)下手部疼痛被緩解, 也有一部分患者感受兩種錯覺都有效降低了疼痛感。最重要的是, 只有當手的疼痛部分被拉伸或縮小時, 才能觀察到疼痛的降低, 而對手的非疼痛部分進行同樣操作卻無法產(chǎn)生類似效果(Preston et al., 2020)。

究竟身體部位尺寸的何種視覺呈現(xiàn)產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用？就目前的研究證據(jù)來看, 慢性痛的類型和相應的知覺障礙可能是關鍵的影響因素。如復雜性區(qū)域疼痛綜合征的患者通常報告知覺到受累手臂比健康的手臂大(Peltz et al., 2011), 身體錯覺的結(jié)果表明縮小手部的錯覺能減少疼痛(Moseley et al., 2008), 放大整個受累手的錯覺則增加疼痛體驗(Matamala-Gomez et al., 2019a; Moseley et al., 2008)。相反, 骨關節(jié)炎患者認為他們的手變小了(Gilpin et al., 2015)。在錯覺實驗中, 拉伸手部比縮小手部的錯覺對疼痛的影響更大(Preston et al., 2020)。此外, 身體尺寸大小對疼痛的影響在健康被試和慢性痛患者之間結(jié)果的不一致, 可能涉及慢性痛患者疼痛與身體表征之間的復雜關系。然而, 以上推斷仍需要更多研究的支持與闡述。

在考察肢體透明度相關的擁有感錯覺對疼痛的影響時, 健康被試與慢性痛患者、不同慢性痛類型患者的結(jié)果也表現(xiàn)出不一致。在健康人中, 研究者通過虛擬現(xiàn)實向被試呈現(xiàn)具有不同透明度的虛擬身體。結(jié)果表明隨著身體變透明, 擁有感程度降低。但不同透明度條件下, 被試的熱痛閾并無差別(Martini et al., 2015)。在慢性痛研究中, 復雜性區(qū)域疼痛綜合征患者表示隨著肢體透明度的增加, 疼痛被緩解; 而周圍神經(jīng)損傷引起的慢性手臂/手部疼痛患者中的研究結(jié)果則正相反, 即肢體越透明, 其疼痛程度越高(Matamala-Gomez et al., 2019)。

除身體部位的尺寸、透明程度外, 通過虛擬現(xiàn)實呈現(xiàn)手臂顏色的不同也會影響痛閾。紅色皮膚常被認為與發(fā)炎、敏感性增加有關, 而藍色皮膚與寒冷有關。研究的結(jié)果表明, 與正常膚色相比, 變紅的“熱”手臂顯著降低了被試的痛閾。而藍色“冷”手臂的視覺呈現(xiàn)使個體的痛閾顯著升高(Martini et al., 2013)。

由此可見在誘導個體對身體或身體某部分產(chǎn)生擁有感的前提下, 操縱身體所呈現(xiàn)的大小、透明度、顏色等都可能對疼痛知覺產(chǎn)生不同的影響, 顯示了具身虛擬身體用于疼痛治療的多樣化前景。因此, 未來臨床中, 針對患者獨特的疼痛體驗及相關癥狀提供個性化身體錯覺可以實現(xiàn)更穩(wěn)定和更強大的鎮(zhèn)痛效果。

4 身體擁有感錯覺影響疼痛的機制

從心理機制的角度而言, 擁有感錯覺影響疼痛感知的過程被認為與個體的身體表征改變有關(如圖1)。而在神經(jīng)機制方面, 目前尚沒有直接使用經(jīng)典擁有感錯覺范式的實驗證據(jù)來解釋這一問題。但擁有感錯覺影響疼痛的現(xiàn)象與其他兩個現(xiàn)象密切聯(lián)系, 其一是跨模態(tài)的鏡像視覺反饋; 其二是視覺反饋產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用(或注視鎮(zhèn)痛, visual analgesia)。首先, 跨模態(tài)的鏡像視覺反饋與身體擁有感錯覺都需要不同感官通道的一致性整合。研究者對于鏡像反饋治療的研究起源較早, Ramachandran和Rogers-Ramachandran (1996)最早報告了鏡像療法在緩解幻肢痛中的前景。盡管當時的文獻并沒有將鏡像療法與擁有感相聯(lián)系, 但這二者的本質(zhì)是相同的——來自不同感官通道的信息一致性整合。鏡像反饋治療中, 幻肢痛病人通常在鏡中看到自己正常肢體(如未被截去的右肢), 并不斷活動自己的肢體。通過這種運動意圖、軀體感覺、視覺的一致性反饋, 患者產(chǎn)生了截肢被恢復的錯覺。并且有趣的是, 對傳統(tǒng)鏡像療法的無反應者, 通過使用傳統(tǒng)鏡盒設置應用同步的觸覺和視覺信息(同步撫摸)則顯著減輕了疼痛(Schmalzl et al., 2013)。因此, 和跨模態(tài)的鏡像視覺反饋一樣, 擁有感錯覺中多感官的整合使個體能夠?qū)僦a(chǎn)生擁有感。其次, 盡管擁有感的體驗源于不同通道的一致性整合, 但擁有感錯覺鎮(zhèn)痛的機制可能離不開視覺通道的信息, 并且這種信息必須與自己的身體有關(Siedlecka et al., 2018)。Longo等(2009)發(fā)現(xiàn)直接注視自己的手部可產(chǎn)生一定的鎮(zhèn)痛作用, 并且只有注視自己的身體, 而非物體或他人的身體才能產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用。而之后的研究中, 無論使用鏡子、橡膠手、虛擬現(xiàn)實, 實驗中被試都須注視自己的身體部分。因此聯(lián)系以上兩種類似現(xiàn)象, 我們將在4.2部分探討擁有感錯覺影響疼痛的神經(jīng)機制。

圖1 身體擁有感錯覺、身體表征與疼痛

4.1 身體擁有感錯覺影響疼痛的心理機制

身體擁有感錯覺影響疼痛的心理機制涉及身體表征自上而下的調(diào)控。身體表征指的是對身體的感知覺、認知、態(tài)度等, 包括身體從記憶中的內(nèi)在心理結(jié)構(gòu)和完整的多感官整合, 以不斷更新身體信息感知和行動(Riva, 2018), 它在本質(zhì)上是一種身體自我意識。而疼痛知覺具有很強的主觀性, 極易受到認知因素的影響, 如注意(Kim et al., 2021)、認知重評(Ng et al., 2021)、預期(Henderson et al., 2020)等。在身體相關的錯覺中, 無論是急性痛還是慢性痛, 個體的疼痛知覺都受到被改變的身體表征自上而下的調(diào)控。

擁有感錯覺使個體將人造的或虛擬的肢體、軀干等感知為自己的身體部分(Coleshill et al., 2017; Ehrsson, 2020; Tsakiris & Haggard, 2005), 強烈地改變了個體的身體表征。身體表征的復雜認知依賴于來自多感官通道的信息整合, 包括對視覺、觸覺、本體感覺、內(nèi)感受信號等的整合(Ehrsson, 2020)。如RHI、虛擬腿錯覺、全身錯覺等都改變了個體的自我認同(Romano et al., 2014)、自我定位(H?nsel et al., 2011)等。而當被試注視被認為是屬于自己的肢體時, 其自我感知(self- perception)進一步發(fā)生改變。如在注視鎮(zhèn)痛的相關實驗中, 與看到非手物體相比, 被試看到鏡像中的手, 其疼痛評分顯著降低(Longo et al., 2009)。這種鎮(zhèn)痛效果不僅體現(xiàn)在感知到的疼痛強度和不愉快感的評分, 也反映在激光誘發(fā)電位的N2/P2復合波的波幅上。重要的是, 這種效應僅限于看到自己的手, 即看到實驗者的手沒有明顯的效果, 這表明鎮(zhèn)痛效應與自我身體表征被改變的特殊關系。這一點在其他研究亦得到了證實(Mancini et al., 2013), 即相對于觀看中性物體, 觀看自己的身體會增加雙側(cè)傷害性刺激誘導的β振蕩活動, 這可能表明皮層傷害性信息的加工受到抑制。以上證據(jù)均表明擁有感錯覺通過改變個體的身體表征, 進而影響疼痛感知。

在慢性痛中, 擁有感錯覺的鎮(zhèn)痛作用可能與恢復慢性痛病人異常的身體表征有關。許多慢性痛患者報告疼痛部位的身體知覺異常, 其身體表征在某種程度上是扭曲的——要么是在對肢體大小、姿勢的知覺上, 要么甚至感覺不到肢體的存在(Martínez et al., 2018; Viceconti et al., 2020)。如盡管復雜性區(qū)域疼痛綜合征患者的肢體確有疼痛感, 但患者常常報告很少注意, 甚至似乎并不在意他們的患肢, 好像這不是其身體的一部分(Ten Brink & Bultitude, 2021)。臨床將這種身體知覺障礙稱為“忽視樣癥狀” (neglect-like symptoms)。以往研究已證實其他操縱身體表征的多種方式, 如鏡像視覺反饋訓練等(Ramachandran & Rogers- Ramachandran, 1996), 對慢性痛的治療有效。研究也證實了擁有感錯覺產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用與身體表征被改變的程度有關。在一個針對脊髓損傷的神經(jīng)病理痛研究中, 病患分別經(jīng)歷虛擬行走、引導想象和看電影三種條件, 并對虛擬腿進行異己性(foreignness)的評分。在虛擬行走的錯覺體驗后, 被試對疼痛的視覺模擬評分顯著降低, 降幅達到65%。并且疼痛降低的程度與異己性的改變程度呈顯著相關, 即對虛擬腿的感覺越逼真, 鎮(zhèn)痛的效果越好(Moseley, 2007)。其他一些研究雖沒有考察身體表征被改變的程度與鎮(zhèn)痛效應間的相關性, 但這些研究均表明在擁有感錯覺的條件下, 慢性痛患者的疼痛評分顯著降低(Pamment & Aspell, 2017; Pazzaglia et al., 2016; Pozeg et al., 2017; Soler et al., 2010)。

4.2 身體擁有感錯覺影響疼痛的神經(jīng)機制

在神經(jīng)機制方面, 目前尚沒有直接使用經(jīng)典擁有感錯覺范式的實驗證據(jù)來解釋這一問題。借鑒其他身體錯覺的研究, 我們認為擁有感錯覺影疼痛的神經(jīng)機制可能涉及身體網(wǎng)絡(body matrix)和疼痛網(wǎng)絡(pain matrix)兩個系統(tǒng)。其中在急性痛中, 擁有感體驗的產(chǎn)生可能首先激活身體網(wǎng)絡, 從而對疼痛網(wǎng)絡產(chǎn)生抑制作用。慢性痛患者常存在身體知覺障礙及相應的皮層功能異常, 而擁有感錯覺鎮(zhèn)痛可能與恢復其皮層的功能障礙有關。

“身體網(wǎng)絡”這一概念由Moseley等人(2012)提出, 以解釋身體擁有感的產(chǎn)生以及大腦對身體的表征與身體本身的完整性之間存在的復雜關系。它將來自直接周圍環(huán)境的不同身體信號和感官刺激解釋并整合到一個連貫的以身體為中心的框架中, 描述了在環(huán)境中自我的高級表征。這種身體表征源于不同大腦區(qū)域(例如視覺、觸覺和本體感受)對感覺信號的處理, 以及這些信號在高級聯(lián)合大腦區(qū)域(higher associative brain areas)中的進一步整合。身體網(wǎng)絡可能包括負責處理和整合基于空間信息的后頂葉皮層(posterior parietal cortex, PPC)和加工內(nèi)感受意識、維持穩(wěn)態(tài)的島葉皮層等。其中, 后頂葉皮層已在以往研究中證實是擁有感加工的關鍵區(qū)域(Tsakiris, 2010), 這與Moseley等人的假說一致。此外, Longo等人(2012)在注視鎮(zhèn)痛的研究中發(fā)現(xiàn)一些與自我身體視覺加工相關的大腦區(qū)域被激活, 即相較于注視物體時, 由注視自己手部激活的特異性腦區(qū), 包括后頂葉區(qū)域、顳枕皮層等。擁有感體驗的產(chǎn)生以及視覺自己身體都與后頂葉皮層密切相關, 反映了自我身體意識加工的過程。因此, 擁有感錯覺鎮(zhèn)痛過程可能首先涉及身體自我加工相關腦區(qū)的激活, 其中后頂葉節(jié)點可能有重要作用。

疼痛網(wǎng)絡指大腦中一些特定區(qū)域所組成的腦網(wǎng)絡, 主要負責對疼痛刺激的加工并編碼疼痛體驗, 這些區(qū)域的聯(lián)合激活被認為是疼痛在大腦中的表征, 包括初級軀體感覺皮層(primary somatosensory cortex, SI)、次級軀體感覺皮層(secondary somatosensory cortex, SII)、腦島、前扣帶回皮層(anterior cingulate cortex, ACC)等(Legrain et al., 2011)。在急性痛中, 擁有感錯覺的鎮(zhèn)痛作用可能緣于對疼痛網(wǎng)絡的抑制作用。如在Longo等人(2012)的研究中, 被試通過鏡子注視自己的手部, 可以降低實驗室誘發(fā)的急性痛程度, 伴隨著SI和對側(cè)島蓋皮質(zhì)(contralateral operculoinsular cortex)的激光誘發(fā)活動顯著降低。通過心理生理交互進行的連接性分析, 確認鎮(zhèn)痛作用與視覺身體網(wǎng)絡中的后頂葉皮層和疼痛網(wǎng)絡之間的功能連接性增強有關。

身體錯覺對慢性痛的影響則涉及對患者皮層功能障礙的逆轉(zhuǎn)。一項鏡像療法的研究考察截肢后幻肢痛患者通過4周的鏡像治療后疼痛程度的改變(Foell et al., 2014)。結(jié)果表明治療后被試的幻肢痛明顯下降(平均下降27%), 疼痛的變化與初級軀體感覺皮層功能障礙的重組逆轉(zhuǎn)之間存在相關。此外, 鏡像訓練后疼痛的減輕也與后頂葉皮層的亞區(qū)——頂下小葉(inferior parietal cortex, IPC)——的活動有關。

通過以上分析, 我們可以推測身體擁有感錯覺很有可能通過激活身體網(wǎng)絡, 通過與疼痛網(wǎng)絡的相互作用, 進而影響疼痛信號的加工。而在該過程中后頂葉皮層可能具有重要作用。然而盡管PPC在鏡像治療及注視產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛過程中具有重要作用, 在身體擁有感錯覺影響疼痛的現(xiàn)象中是否涉及身體網(wǎng)絡, 尤其是PPC還需實驗證據(jù)的支持。此外, “身體網(wǎng)絡”這個概念的提出不僅描述了個體在環(huán)境中自我的高級表征, 它還包含這樣一種想法, 當這種內(nèi)部身體表征因臨床狀況(例如慢性疼痛、飲食失調(diào)、運動障礙等)發(fā)生扭曲時, 可通過使用身體相關的錯覺調(diào)節(jié)內(nèi)部表征, 以恢復其功能結(jié)構(gòu)。

5 總結(jié)和展望

隨著身體擁有感錯覺范式的成熟及相關機制的揭示, 研究者也逐漸將研究目標轉(zhuǎn)向身體錯覺的應用, 即利用擁有感錯覺進行疾病的治療。尤其在疼痛領域, 進行疼痛轉(zhuǎn)化研究是一個非常具潛力的方向。Riva (2018)稱之為“具身疼痛醫(yī)學” (embodied pain medicine)?？偟脕碚f, 目前研究主要集中在不同類型擁有感錯覺(如RHI、VHI、FBI等)及與身體相關的因素對疼痛影響的行為學層面。如要全面地將擁有感錯覺應用于疼痛領域, 相關研究還需要重視如下幾個方面的問題。

首先, 盡管目前研究總體發(fā)現(xiàn)身體擁有感錯覺可產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用, 然而研究也表明鎮(zhèn)痛作用受多方面因素的影響, 如由于遮蔽橡膠手導致的陰性結(jié)果(Siedlecka et al., 2018)。其原因究竟涉及個體對疼痛的不確定性預期, 還是因為失去視覺反饋而導致?lián)碛懈绣e覺的鎮(zhèn)痛作用被消除并不清楚。這一點可在未來研究中通過兩因素的實驗設計得到驗證。我們預期來自自己身體部位的視覺反饋對鎮(zhèn)痛作用的產(chǎn)生至關重要。另外, 包含視覺反饋的擁有感錯覺變式(如身體部位被放大或縮小, 呈現(xiàn)給被試的肢體顏色等)影響鎮(zhèn)痛作用的強弱。這就提示我們在未來臨床的疼痛干預中, 應將身體擁有感錯覺與視覺反饋妥善結(jié)合, 且將視覺反饋的信息與慢性痛的具體類型相匹配。依據(jù)不同的慢性痛個體實施個性化的擁有感錯覺類型, 實現(xiàn)更精準的鎮(zhèn)痛作用。

其次, 深入考察擁有感錯覺變式對鎮(zhèn)痛作用的影響時, 在實驗室急性痛被試與慢性痛患者, 以及不同慢性痛患者中得到了不一致的結(jié)果, 因此未來需細化相關研究并探索其背后的機制。如在急性痛研究中, 放大肢體產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用是否與被試身體自我意識增強有關。而在慢性痛中, 擁有感錯覺調(diào)節(jié)疼痛的方向可能與慢性痛的類型及相應的身體知覺障礙有關。除關注身體知覺障礙外, 對于大腦皮層表征異常的考察有助于此問題的解釋。當前大部分研究只觀察短時間內(nèi)身體錯覺對慢性痛患者身體知覺障礙的影響, 對皮層表征的改變?nèi)狈﹃P注, 而以往研究表明身體知覺障礙通常與皮層表征異常有關(Maih?fner et al., 2003)。因此我們認為未來應當考慮增加干預次數(shù)和時長, 并同時關注患者報告的身體知覺改變與客觀監(jiān)測的皮層表征改變。同時設置標準化的治療方案, 由此不僅可能實現(xiàn)更好的干預效果, 且可能成為慢性痛患者可全天候在家治療的更為經(jīng)濟的方案。另外, 身體擁有感錯覺鎮(zhèn)痛的機制是否與注視鎮(zhèn)痛以及鏡像反饋治療密切相關, 需要更多的探索。而身體網(wǎng)絡與疼痛之間的關系, 后頂葉皮層等腦區(qū)具有怎樣的作用, 也需后續(xù)實驗證據(jù)的支持。這些問題的探索對于未來身體擁有感錯覺在臨床中的應用有重要意義。

再次, 在當前的多感官整合范式中, 往往更多使用來自外感受通道的信息, 而較少關注內(nèi)感受信息。然而, 內(nèi)感受在利用擁有感錯覺進行疼痛干預中的作用不容忽視。一方面, 從應用的角度來說, 一些利用外感受的多感官整合方式在一些慢性痛患者中并不適用, 如在復雜性區(qū)域疼痛綜合征病人使用視覺?觸覺整合、視覺?本體感覺整合時, 移動甚至是輕微觸碰患者的受累肢體或身體部分可能會增加疼痛, 即觸誘發(fā)痛(allodynia) (Packham et al., 2020)。而內(nèi)感受的參與, 則正可以在避免任何觸覺刺激的條件下, 誘發(fā)病患產(chǎn)生對于身體某部分的擁有感體驗, 從而實現(xiàn)對疼痛的干預。因此, 該方式可以實現(xiàn)更長時間與更頻繁的治療應用。另一方面, 從神經(jīng)生物學的角度而言, 疼痛加工和心跳相關信號加工存在交互作用。研究發(fā)現(xiàn)相較于心動周期的舒張期, 疼痛相關誘發(fā)電位在收縮期波幅較小, 表明收縮期皮層的傷害性感受加工減弱(Edwards et al., 2008)?；诖? 解析內(nèi)感受的信號加工對疼痛的影響以及將內(nèi)感受納入多感官整合可能有助于更好的疼痛干預手段產(chǎn)生。

最后, 對擁有感錯覺范式的創(chuàng)新與探索, 有助于考察擁有感錯覺中的不同因素對疼痛的影響。盡管傳統(tǒng)的RHI范式的出現(xiàn)頗具創(chuàng)新性, 然而其采用問卷形式衡量錯覺程度易受到認知偏見的影響, 本體感覺漂移測量和SCR缺乏特異性。針對不同的實驗目的, 開發(fā)擁有感錯覺中不同的衡量方式可更好地為實驗服務。如最近的一個實驗設計方案, 允許精確和直接測量身體擁有感錯覺(Chancel & Ehrsson, 2020)。該研究采用二項迫選辨別任務, 即實驗者向被試呈現(xiàn)兩只不同的橡膠手, 被試需要在兩只橡膠手中決定哪一只感覺更像他們自己的。該設計允許實驗者在同一實驗條件中對某些自變量的效果進行直接比較。若未來能將此類擁有感錯覺范式應用在疼痛研究中, 可解決更多相關問題, 如直接比較擁有感錯覺中的不同因素對疼痛的影響, 如橡膠手與真實手的距離、刷手的時間一致性、接觸橡膠手和真手的物體的觸覺特性之間的一致性等, 以闡明擁有感體驗和疼痛二者之間的關系。

Boesch, E., Bellan, V., Moseley, G. L., & Stanton, T. R. (2016). The effect of bodily illusions on clinical pain: A systematic review and meta-analysis.,(3), 516– 529.

Botvinick, M., & Cohen, J. (1998). Rubber hands ‘feel’ touch that eyes see.,(6669), 756–756.

Braun, N., Debener, S., Spychala, N., Bongartz, E., S?r?s, P., Müller, H. H. O., & Philipsen, A. (2018). The senses of agency and ownership: A review.,, Article 535.

Chancel, M., & Ehrsson, H. H. (2020). Which hand is mine? Discriminating body ownership perception in a two- alternative forced-choice task.,(8), 4058–4083.

Coleshill, M. J., George, D. N., & Mazzoni, G. (2017). Placeboanalgesia from a rubber hand.,(9), 1067– 1077.

Connell, L., Lynott, D., & Banks, B. (2018). Interoception: The forgotten modality in perceptual grounding of abstract and concrete concepts.,(1752), Article 20170143.

Cordier, L., Fuchs, X., Herpertz, S., Trojan, J., & Diers, M. (2020). Synchronous stimulation with light and heat induces body ownership and reduces pain perception.,(5-6), 700–707.

Craig, A. D. (2002). How do you feel? Interoception: The sense of the physiological condition of the body.,(8), 655–666.

Edwards, L., Inui, K., Ring, C., Wang, X., & Kakigi, R. (2008). Pain-related evoked potentials are modulated across the cardiac cycle.,(3), 488–494.

Ehrsson, H. H. (2007). The experimental induction of out-of-body experiences.,(5841), 1048.

Ehrsson, H. H. (2020). Multisensory processes in body ownership. In K. Sathian & V. S. Ramachandran (Eds.),(pp. 179–200). Elsevier.

Ehrsson, H. H., Holmes, N. P., & Passingham, R. E. (2005). Touching a rubber hand: Feeling of body ownership is associated with activity in multisensory brain areas.,(45), 10564–10573.

Ehrsson, H. H., Wiech, K., Weiskopf, N., Dolan, R. J., & Passingham, R. E. (2007). Threatening a rubber hand that you feel is yours elicits a cortical anxiety response.,(23), 9828–9833.

Fang, W., Zhang, R., Zhao, Y., Wang, L., & Zhou, Y.-D. (2019). Attenuation of pain perception induced by the rubber hand illusion.,, Article 261.

Foell, J., Bekrater-Bodmann, R., Diers, M., & Flor, H. (2014). Mirror therapy for phantom limb pain: Brain changes and the role of body representation.,(5), 729–739.

Gallagher, M., Colzi, C., & Sedda, A. (2021). Dissociation of proprioceptive drift and feelings of ownership in the somatic rubber hand illusion.,, Article 103192.

Gallagher, S. (2000). Philosophical conceptions of the self: Implications for cognitive science.(1), 14–21.

Gilpin, H. R., Moseley, G. L., Stanton, T. R., & Newport, R. (2015). Evidence for distorted mental representation of the hand in osteoarthritis.,(4), 678–682.

H?nsel, A., Lenggenhager, B., von K?nel, R., Curatolo, M., & Blanke, O. (2011). Seeing and identifying with a virtual body decreases pain perception.,(8), 874–879.

Hegedues, G., Darnai, G., Szolcsanyi, T., Feldmann, A., Janszky, J., & Kallai, J. (2014). The rubber hand illusion increases heat pain threshold.,(8), 1173-1181.

Henderson, L. A., di Pietro, F., Youssef, A. M., Lee, S., Tam, S., Akhter, R., Mills, E. P., Murray, G. M., Peck, C. C., & Macey, P. M. (2020). Effect of expectation on pain processing: A psychophysics and functional MRI analysis.,, Article 6.

Kalckert, A., & Ehrsson, H. H. (2012). Moving a rubber hand that feels like your own: A dissociation of ownership and agency.,, Article 40.

Kalckert, A., & Ehrsson, H. H. (2014). The moving rubber hand illusion revisited: Comparing movements and visuotactilestimulation to induce illusory ownership.,, 117–132.

Keenaghan, S., Bowles, L., Crawfurd, G., Thurlbeck, S., Kentridge, R. W., & Cowie, D. (2020). My body until proven otherwise: Exploring the time course of the full body illusion.,, Article 102882.

Kim, D., Woo, C.-W., & Kim, S.-G. (2021). Neural mechanisms of pain relief through paying attention to painful stimuli.,(6), 1130–1138.

Legrain, V., Iannetti, G. D., Plaghki, L., & Mouraux, A. (2011). The pain matrix reloaded: A salience detection system for the body.,(1), 111– 124.

Lloyd, D. M. (2007). Spatial limits on referred touch to an alien limb may reflect boundaries of visuo-tactile peripersonal space surrounding the hand.,(1), 104–109.

Longo, M. R., Betti, V., Aglioti, S. M., & Haggard, P. (2009). Visually induced analgesia: Seeing the body reduces pain.,(39), 12125–12130.

Longo, M. R., Iannetti, G. D., Mancini, F., Driver, J., & Haggard, P. (2012). Linking pain and the body: Neural correlates of visually induced analgesia.,(8), 2601–2607.

Maih?fner, C., Handwerker, H. O., Neund?rfer, B., & Birklein, F. (2003). Patterns of cortical reorganization in complex regional pain syndrome.,(12), 1707–1715.

Mancini, F., Longo, M. R., Canzoneri, E., Vallar, G., & Haggard, P. (2013). Changes in cortical oscillations linked to multisensory modulation of nociception.,(5), 768–776.

Mancini, F., Longo, M. R., Kammers, M. P., & Haggard, P. (2011). Visual distortion of body size modulates pain perception.,(3), 325–330.

Martínez, E., Aira, Z., Buesa, I., Aizpurua, I., Rada, D., & Azkue, J. J. (2018). Embodied pain in fibromyalgia: Disturbed somatorepresentations and increased plasticity of the body schema.,(4), Article e0194534.

Martini, M., Kilteni, K., Maselli, A., & Sanchez-Vives, M. V. (2015). The body fades away: Investigating the effects of transparency of an embodied virtual body on pain threshold and body ownership.,, Article13948.

Martini, M., Perez-Marcos, D., & Sanchez-Vives, M. V. (2013). What color is my arm? Changes in skin color of an embodied virtual arm modulates pain threshold.,, Article 438.

Martini, M., Perez-Marcos, D., & Sanchez-Vives, M. V. (2014). Modulation of pain threshold by virtual body ownership.,(7), 1040–1048.

Maselli, A., & Slater, M. (2013). The building blocks of the full body ownership illusion.,, Article 83.

Matamala-Gomez, M., Diaz Gonzalez, A. M., Slater, M., & Sanchez-Vives, M. V. (2019a). Decreasing pain ratings in chronic arm pain through changing a virtual body: Different strategies for different pain types.,(6), 685–697.

Matamala-Gomez, M., Donegan, T., Bottiroli, S., Sandrini, G., Sanchez-Vives, M. V., & Tassorelli, C. (2019b). Immersive virtual reality and virtual embodiment for pain relief.,, Article 279.

Matamala-Gomez, M., Malighetti, C., Cipresso, P., Pedroli, E., Realdon, O., Mantovani, F., & Riva, G. (2020). Changing body representation through full body ownership illusions might foster motor rehabilitation outcome in patients with stroke.,, Article 1962.

Mohan, R., Jensen, K. B., Petkova, V. I., Dey, A., Barnsley, N., Ingvar, M., McAuley, J. H., Moseley, G. L., & Ehrsson, H. H. (2012). No pain relief with the rubber hand illusion.,(12), Article e52400.

Moseley, G. L. (2007). Using visual illusion to reduce at- level neuropathic pain in paraplegia.,(3), 294–298.

Moseley, G. L., Gallace, A., & Spence, C. (2012). Bodily illusions in health and disease: Physiological and clinical perspectives and the concept of a cortical 'body matrix'.,(1), 34–46.

Moseley, G. L., Parsons, T. J., & Spence, C. (2008). Visual distortion of a limb modulates the pain and swelling evoked by movement.,(22), R1047– R1048.

Ng, S. K., Urquhart, D. M., Fitzgerald, P. B., Kirkovski, M., Cicuttini, F. M., Maller, J. J., Enticott, P. G., Rossell, S. L., & Fitzgibbon, B. M. (2021). Neural activity during cognitive reappraisal in chronic low back pain: A preliminary study.,(3), 586–596.

Nierula, B., Martini, M., Matamala-Gomez, M., Slater, M., & Sanchez-Vives, M. V. (2017). Seeing an embodied virtual hand is analgesic contingent on colocation.,(6), 645–655.

Packham, T. L., Wainio, K., & Wong, M.-K. (2020). Persons with complex regional pain syndrome renegotiate social roles and intimacy: A qualitative study.,(2), 239–246.

Pamment, J., & Aspell, J. E. (2017). Putting pain out of mind with an "out of body' illusion.,(2), 334–342.

Pazzaglia, M., Haggard, P., Scivoletto, G., Molinari, M., & Lenggenhager, B. (2016). Pain and somatic sensation are transiently normalized by illusory body ownership in a patient with spinal cord injury.,(4), 603–613.

Peltz, E., Seifert, F., Lanz, S., Müller, R., & Maih?fner, C. (2011). Impaired hand size estimation in CRPS.,(10), 1095–1101.

Pozeg, P., Palluel, E., Ronchi, R., Solcà, M., Al-Khodairy, A.-W., Jordan, X., Kassouha, A., & Blanke, O. (2017). Virtual reality improves embodiment and neuropathic pain caused by spinal cord injury.,(18), 1894– 1903.

Preston, C., Gilpin, H. R., & Newport, R. (2020). An exploratory investigation into the longevity of pain reduction following multisensory illusions designed to alter body perception.,, Article 102080.

Pyasik, M., Salatino, A., & Pia, L. (2019). Do movements contribute to sense of body ownership? Rubber hand illusion in expert pianists.,(1), 185–195.

Pyasik, M., Tieri, G., & Pia, L. (2020). Visual appearance of the virtual hand affects embodiment in the virtual hand illusion.,(1), Article 5412.

Raja, S. N., Carr, D. B., Cohen, M., Finnerup, N. B., Flor, H., Gibson, S., … Vader, K. (2020). The revised International Association for the Study of Pain definition of pain: Concepts, challenges, and compromises.,(9), 1976–1982.

Ramachandran, V. S., Brang, D., & McGeoch, P. D. (2009). Size reduction using mirror visual feedback (MVF) reduces phantom pain.,(5), 357–360.

Ramachandran, V. S., & Rogers-Ramachandran, D. (1996). Synaesthesia in phantom limbs induced with mirrors.,(1369), 377–386.

Riva, G. (2018). The neuroscience of body memory: From the self through the space to the others.,, 241– 260.

Romano, D., Llobera, J., & Blanke, O. (2016). Size and viewpoint of an embodied virtual body affect the processing of painful stimuli.,(3), 350–358.

Romano, D., Pfeiffer, C., Maravita, A., & Blanke, O. (2014). Illusory self-identification with an avatar reduces arousal responses to painful stimuli.,, 275–281.

Schmalzl, L., Ragn?, C., & Ehrsson, H. H. (2013). An alternative to traditional mirror therapy: Illusory touch can reduce phantom pain when illusory movement does not.(10), 10–18.

Siedlecka, M., Spychala, N., Lukowska, M., Wiercioch, K., & Wierzchoń, M. (2018). Rubber hand illusion increases pain caused by electric stimuli.,(1), 35–45.

Solcà, M., Ronchi, R., Bello-Ruiz, J., Schmidlin, T., Herbelin, B., Luthi, F., … Blanke, O. (2018). Heartbeat- enhanced immersive virtual reality to treat complex regional pain syndrome.,(5), E479–E489.

Soler, M. D., Kumru, H., Pelayo, R., Vidal, J., Tormos, J. M., Fregni, F., Navarro, X., & Pascual-Leone, A. (2010). Effectiveness of transcranial direct current stimulation and visual illusion on neuropathic pain in spinal cord injury.,(9), 2565–2577.

Stanton, T. R., Gilpin, H. R., Edwards, L., Moseley, G. L., & Newport, R. (2018). Illusory resizing of the painful knee is analgesic in symptomatic knee osteoarthritis.,, Article e5206.

Suzuki, K., Garfinkel, S. N., Critchley, H. D., & Seth, A. K. (2013). Multisensory integration across exteroceptive and interoceptive domains modulates self-experience in the rubber-hand illusion.,(13), 2909–2917.

Taylor, V. A., Chang, L. K., Rainville, P., & Roy, M. (2017). Learned expectations and uncertainty facilitate pain during classical conditioning.,(8), 1528–1537.

Ten Brink, A. F., & Bultitude, J. H. (2021). Predictors of self- reported neglect-like symptoms and involuntary movementsin complex regional pain syndrome compared to other chronic limb pain conditions.,(10), 2337–2349.

Trojan, J., Fuchs, X., Speth, S.-L., & Diers, M. (2018). The rubber hand illusion induced by visual-thermal stimulation.,(1), Article 12417.

Tsakiris, M. (2010). My body in the brain: A neurocognitive model of body-ownership.,(3), 703–712.

Tsakiris, M., & Haggard, P. (2005). The rubber hand illusion revisited: Visuotactile integration and self-attribution.,(1), 80–91.

Valenzuela-Moguillansky, C. (2011). Role of body awareness.,(9-10), 110–142.

Valenzuela Moguillansky, C., O'Regan, J. K., & Petitmengin, C. (2013). Exploring the subjective experience of the "rubber hand" illusion.,, Article 659.

Viceconti, A., Camerone, E. M., Luzzi, D., Pentassuglia, D., Pardini, M., Ristori, D., Rossettini, G., Gallace, A., Longo, M. R., & Testa, M. (2020). Explicit and implicit own's body and space perception in painful musculoskeletal disorders and rheumatic diseases: A systematic scoping review.,, Article 83.

The influence of body ownership illusion on pain and its potential mechanisms

GU Lijia1, GONG Wenxiao2, ZHANG Jing3,4, CHEN Wei1,5, GUO Jianyou6,7

(1Department of Psychology; Center for Brain, Mind and Education, Shaoxing University, Shaoxing 321000, China)(2School of Psychological and Cognitive Sciences and Beijing Key Laboratory of Behavior and Mental Health, Peking University, Beijing 100871, China) (3Institute of Psychological Health, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018) (4Department of Psychology, Technical University of Dresden, Dresden, Germany) (5Department of Psychology, Tongji University, Shanghai 200092, China) (6Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China) (7Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 1000049, China)

The body ownership illusion (BOI) is associated with multisensory integration, including visuo- tactile, visuo- proprioceptive, tactile-proprioceptive, visual-interoceptive integration and so forth. BOI can be modulated by various factors like the perceived body/limb size, transparency of the body/limb and so on. A series of studies have demonstrated that BOI may be able to reduce acute and chronic pain. Altered body representation represents one of the mechanisms associated with the analgesic impact of BOI, which involves the integrations between the “body matrix” and the “pain matrix”. Moreover, the posterior parietal cortex (PPC) may play a key role in these integrations, which needs to be further validated in fine-designed protocols. Future studies may wish to further characterize the influence of BOI on pain, taking into account the influence of interoception as well as interrogating potential mechanistic evidence, particularly in various chronic pain conditions.

body ownership, rubber hand illusion, pain, multisensory integration, visual analgesia

2021-12-24

* 浙江省哲學社會科學規(guī)劃課題(22NDQN274YB); 浙江省教育廳科研項目(Y202043088); 紹興文理學院科研啟動基金項目(20206008); 國家社科基金一般項目(21BZX005)。

陳巍, E-mail: anti-monist@163.com

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