VR охладил руку

Учёные обнаружили странный, но измеримый эффект виртуальной реальности: если заставить мозг поверить, что левая рука действует справа, настоящая неподвижная левая кисть действительно остывает. Речь не о субъективном ощущении холода, а о снижении температуры кожи, зафиксированном тепловой камерой.

Мозг постоянно собирает внутреннюю карту тела из зрительных, тактильных и пространственных сигналов. Эту систему называют «матрицей тела». Она делит пространство на левую и правую половины, между которыми проходит воображаемая срединная линия тела. Если сигналы начинают противоречить друг другу, мозг пытается согласовать их — иногда ценой заметных изменений в работе организма.

Исследователи Matteo Girondini, Valentina Saccone, Massimo Montanaro и Alberto Gallace проверили, может ли виртуальная иллюзия нарушить эту границу и повлиять на автономные реакции тела. В эксперименте участвовали 26 взрослых; 25 из них были правшами.

Участники надевали VR-шлем и держали контроллер в правой руке. Настоящая левая рука лежала на столе и оставалась скрытой от глаз. В течение 15 минут испытуемые виртуальной палкой толкали синий куб к различным мишеням. При столкновении контроллер вибрировал, синхронизируя зрительный и тактильный сигналы.

Каждый человек проходил испытание дважды в разные дни. В обычном варианте виртуальная рука выглядела правой. В экспериментальном её заменяли на левую: визуально казалось, будто левая рука работает в правой половине пространства и повторяет движения настоящей правой руки.

Температуру скрытой левой кисти измеряли бесконтактной тепловой камерой. Кроме того, учёные отслеживали электрическую проводимость кожи — показатель активности потовых желёз и изменений в работе нервной системы. В середине задания по тыльной стороне левой кисти подавали слабые безболезненные электрические импульсы.

После каждого сеанса участники проходили тест на ощущение положения тела. С завязанными глазами они правым указательным пальцем показывали, где, по их мнению, находятся пальцы левой руки. Так исследователи оценивали «проприоцептивный дрейф» — смещение внутреннего ощущения расположения конечности.

В варианте с виртуальной левой рукой температура настоящей левой кисти снизилась. В обычном варианте, напротив, она повысилась. При этом общая частота и сила реакций кожной проводимости между условиями существенно не различались. Однако в экспериментальном варианте более сильное охлаждение было связано с более слабой реакцией на электрическую стимуляцию: тёплая кисть отвечала активнее.

Тест с завязанными глазами показал, что после задания участники ощущали левый средний палец немного смещённым вправо. Это произошло после обоих вариантов опыта, вероятно потому, что всё упражнение требовало внимания к правой стороне тела.

Сознательно участники не заметили разницы. Они одинаково хорошо чувствовали контроль над виртуальной палкой и одинаково воспринимали её как продолжение собственного тела. Иными словами, мозг мог менять физиологию без обязательного уведомления владельца — бюрократия нервной системы работает тихо.

У исследования есть ограничения. Выборка была небольшой, почти все участники — правши, а в эксперименте использовали доминирующую руку. Температуру активно движущейся правой кисти не измеряли, поэтому неизвестно, охлаждается ли только неподвижная рука или эффект распространяется шире. Кроме того, вибрации контроллера могли усиливать конфликт сигналов, и отделить их влияние от чисто зрительной иллюзии пока нельзя.

В дальнейшем учёные хотят проверить, изменится ли эффект при стимуляции отдельных участков мозга магнитными или электрическими импульсами. Это может помочь определить нейронные цепи, связывающие пространственную карту тела с регулированием температуры конечностей.

Практический интерес особенно велик для виртуальной терапии. Например, при комплексном регионарном болевом синдроме поражённая конечность может аномально охлаждаться. VR-упражнения, меняющие восприятие срединной линии тела, потенциально помогут перенастроить нарушенную карту тела и восстановить нормальную регуляцию температуры. Работа опубликована в журнале Cortex под названием «Shifting the body midline: The impact of visuomotor modulations in virtual reality on peripheral autonomic activity».