當我們看到有人被觸摸時，大腦會發生什么？

觸覺是我們感知自身身體和與他人建立聯系的基礎。輕柔的撫摸會讓人感到舒緩，而捏一下或割一下則會感到疼痛。我們通常認為觸覺是通過皮膚感受到的，但我們的眼睛在塑造我們的體驗中也扮演著重要的角色。

一個著名的例子是“橡膠手錯覺”。當人們看到一只橡膠手被撫摸，同時自己隱藏的手也被以同樣的方式觸摸時，他們會開始感覺那只橡膠手仿佛是自己身體的一部分。這種錯覺表明，我們所看到的會如何影響我們的感受。

但大腦究竟是如何做到這一點的呢？在我們最新的研究中，我們測量了大腦活動，以觀察大腦在解讀他人被觸摸時眼睛所看到的內容的速度。

我們想知道大腦是如何以及何時判斷觸摸是愉悅的還是痛苦的，是令人恐懼的還是安全的，以及觸摸的對象是我們自己的還是他人的。

當我們看到有人被觸摸時，大腦會發生什么？

我們使用腦電圖（EEG）以毫秒級的精度記錄參與者觀看數百個短視頻時的頭皮腦電活動。這些短視頻展示了不同類型的觸摸手部動作，包括用畫筆輕柔地撫摸、用手指按壓或用刀尖銳地接觸。

圖 1. 實驗刺激和設計。(A) 回歸和解碼分析中使用的特征表，顯示了從每個視頻中提取的連續型和分類型特征。(B) 視頻子集中的中間幀，在實驗過程中以四種方向呈現，分別代表左手/右手和自我/他人視角。(C) 通過為每個特征創建 RDM 并將模型相互關聯，評估與視頻相關的不同觸摸特征之間的信息重疊。(D) 腦電圖實驗的示例序列。參與者通過按下空格鍵啟動序列；600 毫秒的視頻穿插在 200 毫秒的空白間隔中。任務包括計數目標試驗，在這些試驗中，觸摸的是白色物體而不是手。每個序列的持續時間為 54 至 78 秒。

然后，我們利用機器學習來觀察觀看者大腦的活動模式是否能夠揭示他們所看到的觸摸類型。

在看到觸摸動作后短短 60 毫秒內，大腦就能區分被觸摸的對象是誰以及觸摸的是什么。例如，大腦可以判斷畫面中的手是以第一人稱視角（很可能是自己的）還是第三人稱視角（很可能是別人的）呈現，以及是左手還是右手。

大約 110 毫秒后，大腦開始處理感覺信息，例如觸摸在皮膚上的感覺——畫筆輕柔的撫摸帶來的輕柔酥麻感，或是刀尖尖銳的觸感帶來的疼痛感。

大約260毫秒后，大腦開始感知觸摸的情感維度，例如觸摸看起來是令人舒緩、疼痛還是具有威脅性。這些發現表明，在短短幾分之一秒內，我們的大腦就能將簡單的觸摸圖像轉化為豐富的感知，包括觸摸者是誰、觸摸的感覺如何，以及觸摸是令人感到安慰還是痛苦。

圖 2 顯示了手部信息解碼準確率隨時間的變化，表明受試者能夠快速區分手部方向和視角，但對于接近動作的反應明顯較慢。這些圖展示了以下情況的解碼準確率隨時間的變化：(A) 所有四種手部方向；(B) 左手與右手；(C) 自身視角與他人視角；(D) 一只手接近另一只手與已接觸的手。

這對同理心和社交聯系有何重要意義？

我們的研究結果表明，當我們看到有人被觸摸時，我們的大腦會迅速解讀這種觸摸可能的感覺。這與大腦會短暫地“鏡像”他人所見，模擬他人體驗，如同身臨其境一般的觀點相符。這種快速的、具身化的反應可能構成同理心的基礎，同理心幫助我們識別危險并建立社交聯系。

有些人觀看他人被觸摸時，確實會感受到刺痛、壓力或疼痛等感覺——這種現象被稱為“替代性觸覺”。了解大腦如何瞬間解碼觀察到的觸覺，或許有助于解釋為何有些人看到受傷或疼痛的畫面會感到生理上的不適，而另一些人卻毫無反應。

下一步，我們將探索體驗過替代性觸覺的人和沒有體驗過替代性觸覺的人，其大腦的快速反應有何不同，這或許有助于解釋個體在同理心方面的差異。

從長遠來看，了解大腦如何感知和解讀觸覺，有助于解釋同理心方面的問題，改進利用觸覺或身體感知的療法，并增強虛擬現實等數字環境中的沉浸感和社交聯系。

這提醒我們，即使是看到觸覺也能幫助我們與他人建立更緊密的聯系。

https://direct.mit.edu/imag/article/doi/10.1162/IMAG.a.1017/133762/Rapid-visual-engagement-in-neural-processing-of

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