身体所有权如何进入意识？PNAS研究揭示觉知、整合与证据积累机制

当你滑动手机屏幕时，你会毫不犹豫地认为这是“自己的手”在操作。但这种“身体属于我”的确信感究竟从何而来？它是由感官信息在幕后拼接好再递交给意识，还是从一开始就在意识层面被构建？一项发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上的研究，通过精巧的实验设计和计算建模，尝试回答了这个问题。研究发现，在身体所有权的判断中，客观的辨别能力与主观的觉知报告高度同步，意识似乎并非身体的“事后旁观者”。

论文信息

• 论文题目：Conscious awareness, sensory integration, and evidence accumulation in bodily self-perception
• 论文来源：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2503629122

在意识科学中，视觉或听觉刺激常被作为研究对象：一个刺激可能先在无意识层面被处理，只有当信号足够强或被注意捕获时，才会进入可报告的主观体验。全局神经工作空间理论 (GNWT) 对此有经典描述：刺激跨越阈值后发生“点火”，信息被“广播”到广泛脑区，于是我们“意识到”了它。

然而，身体自我可能截然不同。你不会像“偶然看见一只鸟”那样“偶然拥有身体”。正如威廉·詹姆斯所言，身体在意识中是一种持续的背景感。大量研究表明，身体所有权源于视觉、触觉、本体感觉等多通道信号的整合，形成一个连贯的多感觉表征。

但关键问题是：这种“属于我”的感觉，是先在无意识中计算出来再交给意识，还是从一开始就在有意识层面被构建与维持？ 为了量化并检验“身体所有权进入意识的程度”，Lanfranco 等人采用了心理物理学与计算建模的方法。

实验设计：拆分客观辨别与主观报告

经典的橡胶手错觉实验中，通常直接询问被试“你觉得假手像自己手的程度如何？”，但这难以区分“客观可辨别的信息”与“主观觉知的报告”。

本研究对此进行了革新。研究者将橡胶手错觉改造为一个二选一强迫选择任务，并在每个试次后立即收集有意识觉知报告。实验使用三只机械臂：一只对隐藏的真实手施加触觉刺激，另外两只分别对两只可见的橡胶手施加刺激。其中一只橡胶手的刺激与真手始终同步，另一只则存在随机的毫秒级延迟（18, 31, 52, 88, 150 ms）。每个试次持续12秒，包含数次敲击。

试次结束后，被试需依次回答两个问题：

1. 客观辨别 (2AFC)：“哪一只橡胶手更像你的手？”
2. 主观觉知 (PAS)：对你所选那只手的“所有权体验”的清晰度进行评分（1=不清楚, 2=模糊, 3=清晰）。

这样，研究者就得到了“能否正确区分”（一阶表现）和“是否清晰意识到”（二阶觉知）随刺激条件变化的曲线，从而检验两者是否存在分离。

实验分析：觉知与辨别高度同步

1. 客观辨别与知觉觉知的同步性

研究者运用信号检测理论，将被试的选择准确性转化为身体所有权敏感度 (d‘)。同时，通过元认知计算建模，将“觉知清晰度是否真实反映了一阶任务表现”转化为知觉觉知敏感度 (meta-d‘)。

结果显示，两者变化高度同步：在18ms延迟时，d‘ 和 meta-d‘ 均不显著高于随机水平；但从31ms开始，两者均显著上升，且延迟越大，表现越好。这表明，身体所有权的客观辨别与主观觉知是同步发生的，并未出现觉知滞后于辨别的情况。

控制实验验证：为了排除被试只是在判断“哪只手更同步”而非体验“所有权”，研究者将橡胶手旋转90°（变为解剖学不合理姿势）以使错觉失效。结果，被试的表现几乎回落至随机水平，证实了他们确实在进行身体所有权判断。

2. 知觉觉知效率的稳定性

那么，是否存在另一种可能：在延迟较小（信息较弱）时，大部分信息在无意识层面处理，只有少量进入意识；随着条件变易，进入意识的比例才增加？

研究者进一步计算了知觉觉知效率 (M-ratio)，即二阶敏感度 (meta-d’) 与一阶敏感度 (d’) 的比值。结果表明，从31ms到150ms，M-ratio 并未随着视听触觉不同步程度的增大而发生系统性变化。

这意味着，尽管多感觉证据的强度在增加，但意识对这些信息的“访问比例”始终保持稳定。身体所有权相关的信息似乎能够持续、优先地被意识所觉知。

对比实验：当将实验任务从“身体所有权判断”替换为简单的“同步性判断”时，这种稳定且偏高的知觉觉知效率便消失了。这说明身体所有权信息在意识通达性上可能享有某种“特权”。

3. 动态证据积累下的觉知

如果橡胶手错觉是随着一次次视觉-触觉配对逐步“累积”出来的，那么觉知会不会在早期落后，等错觉足够强时才跟上？

研究者通过改变每个试次的敲击次数来操控证据积累量。结果发现，随着敲击次数（3次、6次、9次）增加，d‘ 和 meta-d‘ 同步提高，但关键的 M-ratio 在不同证据量下依然保持稳定。

为了更细致地观察决策的动态过程，研究者要求被试尽快反应，并采用层级漂移扩散模型 (DDM) 进行分析。模型显示，不同步差异越大，证据累积速率越快。更重要的是，将一阶辨别与二阶觉知的证据累积速率进行动态对比（v-ratio），发现该比值在不同条件下依然保持恒定。

结语：意识并非身体的“旁观者”

本研究揭示了一个反直觉的现象：在构建“身体自我”的过程中，客观的辨别力与主观的觉知力高度耦合、同步变化。只要大脑累积了足够区分“哪只手属于我”的客观证据，意识层面几乎就能同步访问这些信息。这表明，意识可能从信息处理的早期阶段就已紧密参与其中，而非最后才到场的“旁观者”。

为何身体信息享有这种“特权”？作者提出了两种可能的解释路径：

1. 自我相关性：身体所有权是维持第一人称视角连续性的核心，这种关乎“我是谁”的信息可能在神经机制上享有优先接入意识的通道。
2. 整合复杂度：构建身体所有权需要跨通道（时间、空间、感觉模态）的高维度整合，这种复杂的整合过程本身可能更容易达到触发意识“点火”的阈值。

在方法学上，本研究具有重要的“界碑”意义。它成功地将模糊的身体自我体验，拆解为客观辨别力、知觉觉知效率、证据累积速率等可量化的数学指标，推动该领域从“问卷时代”迈向“可计算时代”。这提示我们，大脑对“外部信息”与“自我信息”的处理，可能遵循着截然不同的路径。