Bodily Self-Perception During Vestibular Galvanic Stimulation in Virtual Reality: A Replication and Extension of Karnath et al. (2019)

للتنقل في العالم، يجب على أدمغتنا أن تبني باستمرار خريطة ذهنية لأجسادنا. نحن بحاجة لمعرفة أين تنتهي أذرعنا وأين تبدأ سيقاننا، ليس فقط لتجنب الاصطدام بالأشياء، بل لفهم مكاننا في الفضاء. يعتمد هذا الشعور الداخلي بالذات على فريق معقد من المستشعرات؛ فنحن نستخدم أعيننا لرؤية شكلنا، ونستخدم مستشعرات خاصة في عضلاتنا ومفاصلنا للشعور بموقعنا. ولكن هناك عضو ثالث في هذا الفريق غالباً ما يتم تجاهله: الجهاز الدهليزي. يقع هذا الجهاز في عمق الأذن الداخلية، ويعمل كجهاز "جيروسكوب" مدمج في الجسم، حيث يرصد حركات الرأس والتوجه بالنسبة للجاذبية. وبينما نعلم أن هذا النظام حيوي للتوازن، فقد تساءل العلماء طويلاً عما إذا كان يساعدنا أيضاً في تحديد مدى شعورنا بحجم أجزاء أجسامنا. هل تساهم الأذن الداخلية في الشعور بأن ذراعنا ذات طول معين، أم أن ذلك مهمة تقتصر فقط على أعيننا وعضلاتنا؟

سعت دراسة حديثة لاختبار هذا الارتباط من خلال محاولة خداع الأذن الداخلية ومعرفة ما إذا كان الدماغ سيغير رأيه بشأن حجم الجسم. ركز الباحثون على تقنية تسمى التحفيز الدهليزي الكهربائي، والتي تتضمن وضع أقطاب كهربائية صغيرة خلف الأذنين لإرسال تيار كهربائي خفيف جداً عبر الجلد. يزعزع هذا التيار الإشارات التي ترسلها الأذن الداخلية إلى الدماغ بلطف، مما يخلق إحساساً بالحركة أو الميل حتى عندما يكون الشخص ساكناً تماماً. في تجربة سابقة، استخدم العلماء هذه الطريقة في بيئة واقع افتراضي ووجدوا أن التحفيز لم يغير إدراك الناس لطول أذرعهم، رغم أنهم لاحظوا اختلافاً غريباً بين جانبي الجسم الأيمن والأيسر. هدفت الدراسة الجديدة إلى تكرار ذلك العمل مع مجموعة أكبر من الناس، باستخدام تيارات أكثر قوة وأنواع مختلفة من الإشارات الكهربائية لمعرفة ما إذا كانت النكزة الأقوى للأذن الداخلية ستؤدي أخيراً إلى تغيير في إدراك الجسم.

شارك عشرون متطوعاً سليماً في التجربة، حيث جلسوا في مقعد مائل وهم يرتدون سماعة واقع افتراضي عالية الجودة. داخل السماعة، شاهدوا نسخة رقمية من أنفسهم، وهي عبارة عن "أفاتار" تم تعديله ليتناسب مع طولهم الفعلي وطول أذرعهم. كانت المهمة بسيطة ولكن دقيقة: سيقوم الباحثون بإظهار الذراع الافتراضية أطول أو أقصر قليلاً من ذراع الشخص الحقيقية، وكان على المشارك أن يقول ما إذا كانت تبدو طويلة جداً أو قصيرة جداً. بعد ذلك، قام الباحثون بتعديل الذراع الافتراضية حتى يشعر المشارك أنها تطابق ذراعه الخاصة. تكررت هذه العملية عدة مرات تحت ظروف مختلفة؛ ففي بعض الأحيان، لم يتلقَ المشاركون أي تيار كهربائي على الإطلاق، مما يعمل كخط أساس للمقارنة. وفي أحيان أخرى، تلقوا تياراً كهربائياً مباشراً وثابتاً، أو تياراً يتقلب ذهاباً وإياباً بسرعة، بمستويين مختلفين من الشدة. كان الهدف هو معرفة ما إذا كان التحفيز الكهربائي سيجعل الذراع الافتراضية تبدو وكأنها بحاجة لأن تكون أطول أو أقصر لتتطابق مع إحساسهم الداخلي بأجسادهم.

كانت النتائج واضحة ومتسقة؛ فبغض النظر عن قوة التيار الكهربائي، أو ما إذا كان ثابتاً أو يتقلب ذهاباً وإياباً، لم يغير المشاركون إدراكهم لطول أذرعهم. فالذراع الافتراضية التي بدت "مثالية" ظلت بنفس الحجم سواء كان الجهاز الدهليزي محفزاً أم لا. كما بحثت الدراسة عن نمط محدد وُجد في البحث السابق، حيث كان الناس يميلون إلى المبالغة في تقدير طول ذراعهم اليمنى أكثر من اليسرى. هذه المرة، لم يظهر ذلك النمط؛ إذ تم إدراك الذراعين اليمنى واليسرى بدقة متساوية. وبينما تسبب التحفيز الكهربائي لبعض المشاركين في شعور طفيف بالدوار أو إحساس بأن رؤوسهم أو أجسادهم تتحرك، إلا أن هذه المشاعر الجسدية لم تترجم إلى تغيير في كيفية تصورهم لحجم أذرعهم.

خلص الباحثون إلى أنه، على الأقل في هذا الإعداد، لا يبدو أن الأذن الداخلية تلعب دوراً مباشراً في تحديد الحجم المدرك لأطرافنا. فحتى عندما تعرض الجهاز الدهليزي للارتباك بسبب الإشارات الكهربائية القوية، اعتمد الدماغ على معلومات أخرى، من المرجح أنها الإشارات البصرية والذاكرة حول كيفية شعور الجسم عادةً، لتقدير الحجم. تشير الدراسة إلى أن تأثير الأذن الداخلية على صورة الجسم قد يكون أصغر بكثير مما كان يُعتقد سابقاً، أو أنه يمكن تجاوزه بسهولة بواسطة الحواس الأخرى للدماغ لدى الأصحاء. وبينما لم تجد التجربة التحول الدراماتيكي في إدراك الجسم الذي توقعته بعض النظريات، إلا أنها قدمت نظرة مفصلة ورصينة حول كيفية تعامل الدماغ مع الإشارات المتضاربة. لقد أظهرت أنه عندما ترسل الأذن الداخلية رسالة خاطئة عن الحركة، فإن الدماغ لا يعيد بالضرورة كتابة خريطة الجسم، محافظاً بذلك على ثبات إدراكنا لحجمنا حتى عندما يكون إحساسنا بالحركة مضطرباً.