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對我們大多數人來說，這是一種不舒服的刺痛感——偶爾會令人不安地感覺到有人在我們身後注視著。但是對於全世界數百萬遭受視覺和聽覺幻覺的人來說，這種輕微的煩惱會發展成頻繁的折磨。
存在感（FoP），是一種令人不安的概念，即感覺有其他人徘徊在附近，在你身邊行走，甚至觸控你。 這是鬼故事的素材，但也是包括精神分裂症和阿爾茨海默病在內的幾種神經系統疾病的真實症狀。 科學家對FoP的潛在原因知之甚少，因此長期治療和治癒方法仍然遙不可及。
現在，研究人員正在逐步揭開這種神秘感覺背後的神經生物學原理。 在11月6日發表在《當代生物學》上的一篇論文中，一個科學家團隊描述了他們如何使用定製機器人來在健康的參與者身上誘發一種怪異的存在感。他們的研究結果證實，感覺運動衝突，即大腦感知和身體感覺之間的神經失衡，是一些FoP幻覺的根源。
“你真的需要感覺運動的錯配才能產生存在感，”瑞士洛桑聯邦理工學院的博士生，該論文的合著者朱利奧·羅尼尼說。“這種非同步狀態使得受試者更容易產生有人在他們身後的感覺。”
科學家們首先檢查了12名過去曾報告過存在感的患者。幾乎所有的受試者都描述了類似的幻覺——一種明顯的感覺，即有人直接在他們身後，並且距離很近。大腦掃描還顯示，受試者的額頂皮層上佈滿了病變，額頂皮層是與“自我”意識和感覺運動訊號整合相關的大腦區域。
令人不安的幻覺有時像影子一樣跟隨他們。“當病人站立時，存在感也在站立，”羅尼尼說。“當病人坐下時，存在感也在坐下。當病人移動時，存在感也在移動。”
基於這些常見的腦損傷和經驗，研究人員懷疑，並非僅僅是運動和感覺之間的不和諧會觸發FoP，而是與身體運動完美協調的特定不和諧。為了在健康的參與者身上測試這個理論，他們設計了一個機器人，可以精確地匹配每個受試者的動作，同時仍然傳遞一種令人困惑的不匹配的感覺。
當一個健康的矇眼受試者向前伸出手時，機器人會複製他或她的確切動作，並從背後輕拍參與者。 如果機器人與人類的互動完全同步，參與者只會感覺自己向前伸出手並觸控自己的背部——這是一種令人不安但不是幻覺的感覺。
但是，當科學家們將機器人的反應哪怕稍微延遲了半秒鐘時，參與者就會感到迷失方向。許多人說他們覺得有人在觸控他們的背部，並估計這個大多空曠的房間裡擠滿了人。 一些人補充說，他們感覺自己正在向後漂移，朝著那個“存在”漂移； 兩名參與者感到非常不安，以至於他們要求停止實驗。
“我們正在做的是操縱那些感覺運動訊號，”羅尼尼說。“我們發現，只有當參與者的動作與他們背上的感覺之間存在延遲時，才會體驗到FoP。”
羅尼尼懷疑，這些發現可能對患有聽覺和視覺幻覺的神經和精神疾病患者具有廣泛的意義。“如果你能夠擾亂系統，誘發存在感，也許你也可以調整感覺運動系統，以降低這些症狀，”他說。
儘管如此，引起幻覺和治癒幻覺之間存在重大差異。“誘發一種現象相對容易——透過大腦的電刺激來控制它並暫時停止它也相對容易，”西奈山伊坎醫學院精神病研究專案主任索菲亞·弗蘭古說。“我們面臨的問題是如何確保這種現象不會復發。”
儘管如此，弗蘭古對研究人員願意探索大腦結構和功能之間的聯絡，並將其應用於研究精神病的實際症狀印象深刻。“這真的是一種以有意義的方式探索大腦的創新想法，”她說。“在這方面，我可以看到它具有直接的相關性。”
加州大學舊金山分校專門研究精神分裂症的神經科學家朱迪思·福特補充說，這項研究可能有助於研究人員確定存在感背後的機制。“這種研究對於我們理解此類症狀的神經生物學基礎至關重要，”她在準備好的宣告中說。
對於羅尼尼和他的團隊來說，下一步將是嘗試設計一個可以與精神分裂症患者合作的機器人，以幫助他們區分自己的行為和他人的行為。
“那將是夢想，”他說。“透過某種機器人模擬，來降低精神病症狀。”