不會進警局的第三隻手

詹子昀

『請問一個人加五隻青蛙加四頭牛加兩隻兔子一共有幾隻手？』兩隻？六隻？不論你的答案是什麼，想必不會一個人算三隻手吧！？但你真的確定你只有兩隻手嗎？請忍住向鍵盤或滑鼠上看的衝動，因為第三隻手不在那邊，而是在你的大腦中。在了解你的大腦前我們必須先釐清一個問題，你怎麼知道你有兩隻手？看到？摸到？感覺到？

    學者Gibson認為自我身體的知覺是源自移動的視覺印象與身體感覺，而這樣的能力在一個嗷嗷待哺的兩個月嬰孩身上便可觀察到，他們透過水汪汪大眼接收視覺訊息並與本體感覺做整合，以此來區分自我與外在環境，更重要的是藉由跨感官功能的整合維持身體平衡，以建立日後動作發展的基礎。由此可知視覺與本體覺在辨認「自我」上扮演不可多得的要角。第六感-本體感覺（Proprioception）由腦幹(Brainstem)主掌，並與大腦合作監控身體各部位的姿勢與動作資訊，在猴子的動物研究中研究者發現這類的感官整合能力與頂葉間溝（intraparietal sulcus）有著密不可分的關係。說了那麼多，你準備好要找出第三隻手了嗎？

    在此之前請找一位你的好朋友跟她玩個有趣的試驗。這是1998年Botvinick & Cohen在知名期刊Nature所發表的Rubber-hand illusion ，首先請你的好友雙手放在桌上，並以黑布遮著他的右手，同時在好友的兩手之間放一隻假右手，別忘了三隻手的方向要相同，接著請你以兩隻水彩筆同時輕輕刷過假手及朋友的左手，別忘了刷的位置、頻率、力量要一模一樣唷！當輕刷兩、三分鐘後，請以迅雷不及掩耳的速的拿起預藏的尺、木條、書本（一切看交情）用力的往假手打下去。如果你的朋友跳起來了，恭喜你幫他找到了第三隻「用眼睛『感受』到」的手唷！

    這樣的跨感官錯覺遊戲，不只有趣又好玩，更重要的是讓我們知道大腦有時為了更有效率地運作所產生的整合功能有時反而會騙了自己。

補充：三個有趣的方式讓你在家也能有第三隻手https://brainsidea.wordpress.com/2012/07/31/three-fun-ways-to-have-three-hands-for-you-at-home/

作業二

劉雨函

人有五感，視、聽、嗅、味、觸。我們用五感去接收外界環境告訴我們的事，然後用「心」去感受這世界。站在山巔，我的眼告訴我底下的山勢是如此險峻，令人懼怕；我聽見風吹得急，破開空間，呼呼作響；風打在我的臉上，冰冷且刺痛；我聞到空氣中濕濕的味道，發現原來我正沐浴在雲霧之中。但究竟我們的心是如何感受這個世界呢？

心理學家會告訴你，我們不是用「心」在感受這世界，而是「大腦」。感官在接受各式各樣的外界刺激後，經過大腦處理後，我們得以知道世界是怎麼樣的。早期的心理學家從單一的感官開始研究，我們是怎麼處理特定感官的刺激訊號。之後便對同時有兩個或以上的感官刺激同時存在時，大腦是如何處理喋喋不休，來自各個感官的訊息感興趣。Trisman and Gelade在1980年提出了Feature intergration theory，認為我們的大腦先分別處理來自各個感官的訊息後，再以注意力整合。也就是說我們隨時都在處理外界的訊息，但是我們知覺到的只會是我們注意到的。

但不可避免的各個感官所接收到的訊息會出現矛盾，我們的大腦又該相信誰的話呢？有句話說「眼見為憑」，的確在大多數的情況下我們的感覺深深地受到眼睛的影響。Rubber Hand的實驗將你的手放在桌上用隔板擋著使你看不見，而將假手放在你的眼前。同時在真假手的相同位置搔癢，而後用槌子大力地打了假手，沒被打到的真手會感到疼痛。這是因為你被眼睛騙了。

後來我們發現，視覺並不是永遠主導知覺的進行。Double flash illusion告訴我們當眼睛只看到一個閃光，耳朵卻聽見兩個聲響，我們會認為我們看到了兩個閃光。在視覺和聽覺的爭鬥中，聽覺卻贏了？於是心理學家們得到了Modality appropriateness hypothesis，認為在空間相關的條件下，視覺會主導；但是在時間相關的條件上，如此實驗，就會是聽覺主導。

我們的五感接收訊息之後，大腦是怎樣處理訊息並影響我們的知覺和行為呢？在經過長久演化後，我們認為人類特化出五感，不管是哪個感官主導知覺運行，最主要的還是要正確、有效率地去理解這個世界。

我感受，故我在

李宜

 你是否曾停下來想過，就在這一刻，你是透過哪些感官體會世界？你聽見宿舍裡風扇嗡嗡的轉動，窗外瞅瞅的鳥鳴，於是抬了頭，打量停在外頭電線桿上的鳥兒，同時注意到風扇上積累的灰塵。視覺和聽覺經驗構成了我們日常生活，當然感受觸覺及味覺包含其中，這些都是我們習以為常的運作機制，甚至不曾懷疑過他們彼此之間透過何種機制互動整合，但充滿好奇心的心理學家並沒有輕易放過這個研究主題，他們大膽提問，縝密思考，小心 驗證，近年來，跨感官消息處理的研究前仆後繼，而我們也有幸一虧其中的奧秘！

  1964年，知覺心理學家Rock和Victor做了一個實驗，他們讓受試者他們透過一個棱鏡看長軸放大的方形，並同時觸摸它，然後詢問在他們的感受是什麼？這個實驗的目的就是想了解當視覺提供的資訊和來自觸覺資訊有衝突時，究竟會形成怎樣的感覺。他們的實驗結果發現視覺是大小感覺的主要決定因子，甚至有的受試者根本沒發現摸的方形跟看起來有所不同，不過在2002年時，另外兩位心理學家Ernst 和 Banks則是發現兩種不同的感官訊息要整合時，會依據當時受干擾程度較少的感官作為主要估計的對象，這就是「最大可能性估計模型」。

 以上的例子初步揭開了跨感官整合研究神秘的面紗，但你是否會好奇他們背後的神經機制呢？過去的研究中發現，大腦左側有一個叫做STS的區塊會負責運動知覺整合，在STS的末端區域（又稱為pSTS），對視覺刺激和聽覺刺激有活化反應，2004年時心理學家Beauchamp等人發表了一篇研究，提出fMRI腦造影的證據，認為pSTS就是負責視聽整合的區域，其他研究，例如以猴子為實驗對象的單一神經元電生理證據也有相同結果，在大家一面倒的相信科學家找到了負責跨感官整合的腦區時，心理學家Hocking和Price在2008年卻提出了反對的證據，他們認為先前實驗沒有正確平衡兩種感官刺激輸入的訊息量，導致錯誤的推論，事實上pSTS應該是一個與概念配對有關的腦區。

  直到今日，跨感官消息處理這個新興的研究領域仍充滿許多待解之謎，學者們也不斷透過不同實驗方法探究，試圖解開人類跨感官消息處理之謎，此刻，你可以再次停下來思考大腦的奧妙——我們究竟是如何感受世界?

視覺不只是視覺

杜泰儀

 我們生而為人，被賦予多重的感覺經驗，過去的經歷也造就了我們對於這個世界的認識。

 想像有天走在人來人往的街道上，好奇前方是什麼表演讓一團人聚集在那頭，湊上前看發現是腹語術的表演。這可能會讓人覺得很神奇，明明知道布偶不會說人話，卻仍然會認為聲音是從那邊發出來的，換句話說，我們對於聲音不是只單純依賴聽覺，這是視覺影響到聽覺的一個例子。畢竟我們在感受這個世界的時候，並不會只用一種感官。令人好奇的是，這之間究竟有沒有些整合的機制存在？

 借鏡Treisman and Gelade在1980年提出Feature integration theory(探討我們如何處理外界的資訊)，研究者們開始思考跨感官是不是和FIT是一樣的邏輯，可以分成不同的感官接受到訊息然後再整合。在很前期的研究想知道各感官的訊息會不會像FIT一樣互相被影響，大致採用兩種方法來探討，分別是利用衝突的知覺(手摸到和眼前所看到的不同)，或是利用操縱刺激的強度來檢驗多感官的整合。Stein在1996年發表的文章就屬後者，認為聽覺訊息能夠影響視覺訊息，並且歸納出可能有著inverse effectiveness rule的關係(聽覺訊息在視覺訊息的值越小時，改變的效益越顯著)。但是Odgaard在2003年重新設計了他的實驗，並認為Stein的實驗結果受到了反應偏誤的影響，並帶領後續的研究往更深入且更細節的地方去探討。

 科學家這時也很好奇了，大腦中有沒有一個地方是能夠處理多個感官的訊息的，又或是先在各個感官的腦區處理完，再把它丟到一個負責處理的位置，依據不同的想法提出了多種的假設。目前正熱烈研究中的是名為Superior Temporal Sulcus(STS)的腦區，藉由fMRI的研究提出了相關研究的證據。同時在猴子的電生理實驗上也發現有類似的預期結果，該腦區對視聽訊息，單獨或是一起出發，有著不同的反應。當然也有人對著這樣子的實驗結果抱持著懷疑的態度，試著想要去反駁。Hocking & Price(2008)就提出了不同的實驗設計。二方的說法似乎都有些證據支持，fMRI的結果也沒有一個壓倒性的優勢，畢竟並無法確認因果關係，結果也與選擇的標準很有關係。拜科技所賜，我們能夠有Transcranial magnetic stimulation(TMS)直接操弄想要的變化，以確立較強的因果關係。至於，熱烈探討中的這個腦區，是跨感覺，是充分還是必要條件？目前是一個必要條件但不是充分條件，其他的腦區也有可能會是跨感官的一員。

 因為還是一個很新的領域，對於這個領域還有許多的未知，刺激材料、研究方法、研究儀器，甚至是實驗的設計都影響了解釋的各種結果。現在我們有了更多的視角，來探討感官之間的互動，讓看見不只是看見，視覺不只是視覺。

視聽調色盤：視聽覺整合的奧秘

邱壬貞

警報器響了！你驚慌地看著閃爍的紅燈隨著警報聲大小忽明忽暗，身旁重聽的外公卻沒有相同的感覺，只一勁拉著你想趕快離開現場……警報聲是否真的和警示燈串通好了呢？如果沒有，為什麼會有這樣的感受呢？幾個和多感官整合有關的理論或許能回答這個問題。

回答之前，先讓我們了解何謂「多感官整合」。多重感官整合顧名思義，意即二個以上的感官訊息相互整合、決定我們對外界刺激的解釋，這個概念最早由von Helmholtz提出，他指出「無意識的推論是根據線索整合的結果」。相較於傳統研究中所探討的單一感官知覺，多感官整合更能反映真實情況，因為日常生活提供的訊息很少只包含一種感官，比如文章一開頭提到的警報音以及閃爍的警示燈正是視覺與聽覺刺激同時輸入的例子，這個情況和Shams等人(2000)的經典實驗「雙閃爍錯覺(the double-flash illusion)」很像。當實驗者呈現快速閃現一次的光點，並在同時發出兩個聲響，受試者會傾向認為看到的刺激閃了兩下；當實驗者呈現快速閃過二次的光點，同時卻只發出一個聲響，受試者則不會被雜音影響而回答看到兩個點。這顯示了聲音會幫助我們分離事件，卻無法幫助我們將事件融合。

該現象可由The modality appropriateness hypothesis解釋。該理論認為我們在處理不同種類刺激衝突的問題時，會選擇以最敏感的感官作為主導感官。因為前述間斷的聲音會提供時間線索，所以當發出兩個聲響，我們會認為時間上發生了兩個事件，因此在解決該視聽刺激衝突的時間問題時，聽覺的主導使觀看者傾向報告看到兩個閃爍。另一方面，連續的聲音則不會提供時間線索，是以發出一個聲響時，我們會把判斷閃爍次數的決定權交給視覺，而報告出只發出一次聲響。此視聽整合和STS腦區有關。

多彩多姿的世界：初探感官的整合、衝突、與優勢

田詠瑄

 日常生活中，我們無時無刻不用我們的感官來知覺周遭的世界。事實上，大家所熟知的感官：視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺…等等，並不是全然獨立運作，而是必須彼此整合、相輔相成的。回想一下生活中常見的例子，與人交談時，我們不僅聽到對方的說話聲音，還同時整合了他們嘴形變化的資訊，以便我們更精確地得知對方的談話內容；又或者，想像在高級餐廳品嚐美食時，我們從欣賞精緻的擺盤、聞到撲鼻的香氣、聽見刀叉與餐盤碰撞的清脆聲響、到食物送進嘴裡、嚐到它的美味與溫度，可說是一連串的感官享受之旅。在生活中，其實不難想像其他感官整合的例子，好比一個場景的人物、聲音與氣味、絨毛玩偶觸感與視覺經驗…等等。

 然而，以上所提到的大多是感官一致的例子。感官一致性的整合，有助於我們透過不同管道、且更快速地正確知覺環境中的事件或場景；那麼，若感官間彼此不一致或互相衝突時，又會如何呢？在嚴格實驗操弄下，Rock和Victor在1964年，首先探討了視覺與觸覺相衝突的情境。他們讓受試者在觸摸正方形塑膠板的同時，以透鏡的方式觀看壓縮成長方形的塑膠板，並分別以(a)視覺比對、(b)觸覺比對、與(c)紙筆描繪的方式，請不同的受試者描述他們所知覺到的塑膠板形狀。結果發現：無論描述的方式為何，受試者大多認為塑膠板為長方形，也就是在視覺與觸覺衝突的情境下，視覺較占優勢，即知覺到的情境較接近視覺的影像。那麼，視覺與聽覺不一致時呢？事實上，腹語術就是其中一個例子。表演者操控玩偶說話的動作與表情，同時以不動嘴巴的方式幫其配音，讓觀眾乍看之下以為是玩偶在說話。在這種視覺與聽覺位置不一致的情形下，依然是視覺較佔優勢。然而，Shams等人在2000年，發現了一個顛覆傳統思維的「雙閃光錯覺(double-flash illusion)」。簡單來說，當一個快速的閃光，同時搭配兩個「嗶嗶」聲時，絕大多數的觀察者會報告看到兩個閃光。也就是說，在這種時間軸上數量不一致的情況下，聽覺較視覺占優勢。不過其先決條件是：閃光和嗶嗶聲的前後間隔必須小於100毫秒，這個時間又稱為「視聽整合時間窗」。

 由以上的幾個現象來看，我們大致可以發現：在空間位置的判斷上，視覺優於觸覺、優於聽覺；相對地，在時間序列與數量的判斷上，聽覺優於觸覺、優於視覺。不過究竟在感官衝突的情形下，人類是怎樣決定仰賴何種感官？又或者是何種感官較佔優勢呢？雖然許多科學家提出了不同的解釋，但目前仍未達成一致的共識。至少，這看似輕而易舉、豪不費力的感官經驗，仍有許多未知的議題，有待未來的研究來深入探討。

別將你的特別視為理所當然

楊蓓玲

當奏響演奏廳的音樂化為絢麗的色彩，閱讀書籍而能品嘗文字間的味道不再是一種激起人們想像的比喻，而是真真切切的發生在知覺系統中，那你可能就是一位聯覺者，擁有同時被激發兩種或以上的感官的能力。

聯覺定義是受到刺激後產生非一般感官知覺經驗，像是聽覺刺激產生視覺經驗:聽音樂會看到顏色，或是單一感官不尋常的知覺:看文字或數字亦看到顏色等。聯覺可以依照先天後天作為分別，亦可依照所知覺到的感官投射在外界或內在作為分別。先天性聯覺，也稱為發展型聯覺，從小開始對刺激擁有穩定而自動單方向的反應，通常個體間差異非常大，在家族間流傳。因此，此種聯覺者不易發現自己是聯覺者，像是生長在貴族的家庭裡，不經比較很難發現自己的富足程度。後天性聯覺，亦稱為學習性聯覺，通常是經歷腦傷或神經問題所產生聯覺的現象。而另一種分類方式，知覺經驗投射於外界或是僅限內在世界。投射於外界的個案稱為projector，例如:看到文字會產生色彩，而知覺到產生的色彩是在外在世界的字上。相對於投射在外界，只出現於內在世界的個案稱為associator，例如:看到文字會產生色彩，而產生的色彩並未投射在外界文字上，僅僅在自己心中出現。投射於外界或是內在世界表示聯覺者互相間的知覺經驗也不同，讓研究者能有更多可以研究的方面。

那如何判定一個人是聯覺者呢?又如何知道他/她所知覺到的知覺是怎樣的呢?首先定義聯覺，如同上述所寫，是一個對於相同刺激具穩定性而自動反應的一種知覺，且要是不尋常的知覺經驗。現在科學家們利用各種已知的錯覺，檢測聯覺者的反應。如:水彩錯覺為將黃色一圈的色彩畫在其他顏色的內部，該圖形的內部會有像水彩般漾開的黃暈感。Pinna利用水彩錯覺檢測看到文字會產生色彩的聯覺者只靠文字會不會產生錯覺。或是檢測自動化的程度，利用stroop effect，為真實顏色和字義間的拉鋸的效果。發現可以單純使用文字而擁有錯覺，自動化的程度也和注意力有關。

至於為什麼會有聯覺現象產生呢?現在有出生時神經未成功修剪完成，相近腦區同時反應，抑制能力不佳導致感官間互相影響等等解釋，尚未有定論。近期科學家亦利用腦造影技術儀器檢測聯覺者和一般人腦內連結和腦區活動強度的差異，發現聯覺者腦內連結較為強烈，但並未和腦區活動擁有直接腦中路線上的因果關係。這部分仍需技術和科學界的努力。

聯覺就像是一個自然界的特殊能力，豐富自己的知覺經驗，這種能力常常在藝術家、文學家、音樂家身上發現。也許這是一個上天給人們更能感動、感受這個繽紛絢麗、充斥著美麗知覺世界的鑰匙，了解他們就像開啟了另一個維度的感動世界。

我們怎麼知道什麼是我們自己？

楊蓓玲

    是否曾經有將自我知覺擴大到其他物體的經驗呢？可能是一種屬於文學上的投射，擬為落葉，化作春泥更護花；比為大海，曾經滄海難為水。都是一種將自我擴張到不是生理本質自己的行為或是想法。而在情感上，同理心的展現，人飢己飢，人溺己溺的胸懷也是一種突破自我情緒藩籬的行為、想法。如今，在科學上發現一種可以觀測操弄與檢測所為自我身體界線、掌控權（body ownership）的錯覺：橡膠手錯覺（Rubber hand illusion , RHI）。其後科學家不停研究並且逐步的分析此錯覺發生的機制與背後密不可分跨感官處理之間的關係，以下為近年來對於此研究的統整。

最原始的橡膠手錯覺為將自己的手用隔板隔起來使自己看不到，再將一隻橡膠手擺於受試者眼前，並用毛巾把橡膠手未連接身體的部分遮起。實驗時，請受試者將注意力放在橡膠手上，實驗同時用水彩筆刷受試者本身自己的手和橡膠手。會產生的錯覺為受試者會逐漸將橡膠手視為自己真實的手，產生對於橡膠手的body ownership，一旦敲打或用刀刺橡膠手都會使受試者驚嚇或引發痛覺感覺。

利用Rubber hand illusion探討對於body ownership與跨感官整合之間的關係。發現單有視覺（只看到手被刷）或是單有觸覺（只感覺到手被刷）都不會有RHI，無法只用單一感官解釋RHI的產生。而產生RHI最重要因素為時序的正確性，如此才較容易激發腦區的活動，引起RHI。而操弄假手對於受試者的相似性，即使是有兩隻假手同時實驗也會產生RHI，但是相較起來效果較弱。在2008年研究者Ehrsson進行對於裝有義肢個案測試其RHI的強度，檢視義肢個案對於自己義肢是為本體一部分的程度有多少，以及能否在義肢上一發現RHI的產生。結論是同時刷取碰觸義肢&橡膠手中指部分會產生RHI，但是效果比擁有自己手的人還要低落。

負責RHI的腦區則發現在Intraparietal sulcus、inferior parietal lobe、Premotor cortex 等區域，和體感覺、空間感等腦區重合。在腦傷個案的部分，當頂葉與前額葉受損會引發asomatognosia此種疾病，無法將麻痺的肢體視為自己的肢體。

目前提出對於此錯覺的解釋有在大腦皮質對於各個感官的整合，產生自我感覺與自我意識，因此跨感官會影響自己對於自己身體界線的掌控或改變範圍。跨感官不但有利於自我意識與掌控的整合也顯示演化上的趨勢，我們越知道自己是誰越不會被外界所迷惑，更可以有效率的修正自身的行為，讓自我成長更為顯著，所以在這方面的研究是不可小覷以及停止的。未來方向會從四肢擴展到身體其他部位，目前的研究多半僅限於四肢的感覺；或是研究個體差異對於自我感覺的程度，RHI程度高低與個體差異有關；最終想理解body ownership和跨感官之間的機制，也許會發現更多類似RHI的錯覺，增添這領域的延展性及廣度。

無題

李宜軒

        2009年轟動世界、叫好叫座的電影－〈阿凡達〉將不再只是科幻情節？藉由心智連結控制藍皮膚、綠眼睛又高大挺拔的納美人，恣意遨遊潘朵拉星球，真實反映分身（Avatar）的五官感受；抑或如同期電影－〈獵殺代理人〉，遠距遙控智能替身，既能維持外表光鮮亮麗，甚至不再擔心任何危害，憑藉機器代理人（Surrogate）得以無憂無慮經驗生活，或許看似無稽的憑空幻想，有朝一日將會實現！

        然而，如何身歷其境體驗他人的感受將是科學的首要挑戰，截至目前已經累積不少相關研究，心理學家Botvinick & Cohen（1998）於Nature期刊提出橡膠手錯覺（Rubber-hand illusion, RHI），亦即將實驗參與者的真手以隔板遮蔽，並要求觀察隔板內側的橡膠手臂，藉由筆刷同步對真手與橡膠手臂來回刺激，經過一段時間後，參與者便不自主地開始認為「刷手觸感」來自於橡膠手臂處而非自己的真手，如此神奇的錯置現象反映視覺、觸覺與本體感覺的跨感官交互影響，正如該篇論文題目所述「Rubber hands “feel” touch that eyes see」（橡膠假手感受到你所看到的觸覺）。

驚奇不只如此，還有比假手觸覺更令人興奮的知覺錯覺，心理學家Ehrsson（2007）於Science期刊發表出體經驗（Out-of-body Experience, OBE）實驗，利用頭戴式影像顯示器，呈現參與者身後的攝影機所拍攝的背部畫面，實驗者同時以兩支棍子（e.g. 筆、尖刀、鐵鎚）戳向胸前與攝影鏡頭，使其感受到前胸碰觸且看見自己被刺的景象，轉瞬間參與者即體驗到靈魂出竅的錯覺，就像是浮在身後數米外旁觀一般。此外，上述實驗至今已有相當豐富的神經生理證據（e.g. fMRI and EEG）佐證，牽涉頂葉與前額葉腦區。

        既然瞭解了錯覺能使個體產生真實感，我們距離代理人的情境只差一步之遙，若將跨感官訊息延伸至外部裝置，將有助於人類克服天生的不足，甚至是後天殘疾，於是近年來腦機介面（Brain–computer interface, BCI）相關研究興起，科學家希望能以人腦訊號操縱電腦或機械器具，打造機器義肢、人工眼睛與機器人等，甚至如神經科學家Greg Gage於TED演講所展示的－以自身的神經訊號控制他人身體，聽起來相當瘋狂，但是確實可行，也有無限可能！

當然，若想要達到電影〈阿凡達〉的境界，各領域仍有許多障礙得繼續探索與克服，不過更突破的發展是可以想見的，近年來逐漸有相關商品推出，如虛擬實境的影像顯示器，便是希望藉由寫實的視覺刺激，和擬真的刺激距離、大小或種類，讓使用者產生栩栩如生的感官錯覺。