Auditory Induced Vection and Motion Sickness and Their Effects on Electrocardiography
这项研究表明，听觉线索（特别是当其与干扰前庭反馈的颈部肌肉振动相结合时）可以在缺乏视觉输入的情况下诱发视幻觉运动感和晕动症，且这些主观体验与反映生理唤醒水平增加的心率可测量变化相关。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下，你正坐在车站的一列火车上，看着旁边的列车开始移动。在那个转瞬即逝的瞬间，你的大脑可能会让你产生一种错觉，认为是你自己在向后滑动，尽管你其实纹丝不动。这种大脑产生的错觉——即在没有任何实际运动的情况下产生自我运动的感觉——被称为“视觉诱发性运动感”（vection）。这是一个已被充分记录的现象，通常发生在我们的眼睛看到的运动与我们的内耳及身体感受到的感觉发生冲突时。虽然我们已经了解很多关于视觉错觉如何制造这种幻觉的知识，但科学家们一直想知道，仅凭声音是否也能玩出同样的把戏。在一个日益充满虚拟现实和沉浸式数字环境的世界里，理解大脑是如何构建运动感的——尤其是在闭上眼睛或视线被遮挡时——对于设计安全舒适的交通和技术空间变得至关重要。
内华达大学里诺分校的一个研究小组致力于测试声音是否能可靠地欺骗大脑产生运动感，以及这种错觉是否也会让人感到恶心。他们专注于一种被称为“谢泼德-里塞特滑音”（Shepard-Risset glissando）的特定声音，这是一种音调似乎在无止尽地向下坠落的声音，从而创造出一种坠落或远离的感觉。为了测试这种声音是否能诱发运动感，研究人员将41名成年人带入一个安静的房间，让他们戴上眼罩以消除所有视觉线索，并让他们坐在双脚悬空的凳子上，以减少对地面感的感知。参与者每次聆听这些滑音一分钟。研究人员改变了音调的速度，有的播放得慢，有的播放得快，并且在半数实验中，他们还在参与者的后颈部施加了轻微的震动。这种震动旨在制造身体位置感的混乱，模拟在移动车辆或航天器中可能出现的感官不确定性。
结果显示，单凭声音确实强大到足以创造运动的错觉。当参与者聆听这些音调时，他们在超过三分之二的实验中报告了运动感，这与在寂静中无人感觉到任何运动形成了鲜明对比。有趣的是，声音的速度并没有让这种错觉变得更强；无论音调是快速还是缓慢下降，运动感都保持在相近的水平。然而，加入颈部震动确实产生了影响。当存在震动时，参与者报告的运动感略强。这表明，当身体的内部传感器感到困惑或受到干扰时，大脑会更加依赖声音来判断自己是否在移动。研究人员还发现，声音可以诱发晕动症（即伴随运动而来的恶心感），尽管这种情况发生的频率低于运动错觉本身。虽然较快的音调确实导致了稍高的晕车率，但颈部震动并未显著改变人们感到恶心的频率，这表明产生运动感的条件与产生不适感的条件并不完全相同。
为了确认这些感觉是真实的而非仅仅存在于参与者的主观臆想中，研究人员监测了他们的心率和心率变异性，这是衡量身体对压力和唤醒反应的指标。他们发现了与主观报告相吻下的明确生理迹象。当参与者感受到运动错觉时，他们的心率略有上升，心率变异性下降，这表明处于一种警觉状态。当他们报告晕动症时，这些变化更为显著，心率上升更高，变异性下降更深。这些生理数据为参与者的描述提供了客观依据，证明大脑确实在将声音视为一种真实的物理事件进行反应。研究还显示，虽然运动感和恶心感经常同时发生，但它们并非完美的同步关系；其中一种情况可以独立发生，且它们触发了身体略有不同的压力反应模式。
这些发现为我们理解大脑如何拼凑出周围世界提供了新的视角。看来，当我们闭上眼睛且身体的位置感不确定时，声音可以介入并告诉我们正在移动。这对我们设计未来的环境具有重要意义，从飞行模拟器到虚拟现实游戏。如果工程师想要在不让乘客感到恶心的前提下创造出令人信服的运动感，他们可能需要仔细管理听觉线索与身体其他感官稳定性之间的平衡。这项研究表明，虽然声音是创造旅行错觉的强大工具，但它并不一定会自动带来晕动症的负面副作用，且这两者是由大脑中不同但相关的机制所控制的。
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