Tyske forskere har utført eksperimenter som viser hvordan vi kan feiltolke sanseinntrykk. (Foto: Bielefeld University)
Tyske forskere har utført eksperimenter som viser hvordan vi kan feiltolke sanseinntrykk. (Foto: Bielefeld University)

Hvordan kan en berøring på hånda kjennes ut som en berøring på foten?

Ny studie sår tvil om gamle teorier om hvordan hjernen tolker fysiske stimuli.

Publisert

En grein streifer borti din høyre skulder. Noen kommer borti din venstre hånd i en heis full av folk. Når huden din blir berørt, har hjernen full kontroll på hvor på kroppen din det skjedde. Eller har den egentlig det?

I en ny studie publisert i tidsskriftet Current Biology utførte forskere en rekke eksperimenter som viser at friske mennesker kan feiltolke hvor på kroppen de føler noe.

Mens de som har amputert en arm, kan få intense fantomsmerter i den manglende kroppsdelen, kan friske mennesker feilaktig tro at en berøring på en hånd var på en fot, viser eksperimenter på 82 tyske studenter.

Overraskende feil

Deltagerne i studien fikk små apparater festet til hender og føtter, som ga dem fysiske stimuli uten at de kunne se på hvilken av de fire kroppsdelene det skjedde. Med disse apparatene ga forskerne deltagerne en fysisk berøring på to forskjellige kroppsdeler rett etter hverandre.

Så ble deltagerne spurt hvor den første berøringen skjedde. Eksperimentet ble utført flere hundre ganger på hver deltager.

Resultatet overrasket forskerne.

− Deltagerne kjente berøringen på kroppsdeler som ikke ble berørt i det hele tatt. Og den feilaktige kroppsdelen kunne være langt unna der de ble berørt. For eksempel kunne vi stimulere begge hendene, mens deltagere sa at vi hadde stimulert en av føttene, skriver Tobias Heed, professor ved universitetet i Bielefeld, i en e-post til forskning.no.

I hele 8 prosent av eksperimentene svarte deltagere at den første berøringen var på en kroppsdel som ikke hadde blitt berørt i det hele tatt.

Kryssede armer og bein

Deltagerne utførte eksperimentene både med og uten kryssede armer og bein.

Tanken var at systemene hjernen bruker for å bestemme hvor vi blir berørt ville komme i konflikt. Det indre anatomiske koordinatsystemet, som forteller hjernen hvor på kroppen du blir berørt, ville ikke stemme overens med det eksterne koordinatsystemet, som holder oversikt over den fysiske verden rundt oss.

Men den nye studien sår tvil om vi faktisk bruker disse indre koordinatsystemene for å tolke berøringer.

− Vi forventet at når den stimulerte høyre hånden var plassert på venstre side av kroppen, ville deltagerne noen ganger feilaktig tro at de ble berørt på venstre fot, sier hovedforskeren bak studien, Stephanie Badde, i en pressemelding.

Altså at hjernen skulle gjenkjenne at berøringen skjedde på venstre side av kroppen, men feiltolke hvilken kroppsdel som ble berørt.

Men resultatene tyder på at hjernen ikke forholder seg til hvilken fysiske side berøringen faktisk skjer på.

For når høyre hånd var krysset over på venstre side av kroppen, trodde alltid de som svarte feil at de ble berørt på høyre side av kroppen. Altså der hånden hørte hjemme – ikke der den var rent fysisk.

− Plasseringen av kroppsdelen i den eksterne verden hadde altså ingenting å si, skriver en av forskerne bak studien, sier Badde.

Tre kriterier for å tolke berøringen

For å forstå hvordan hjernen kunne gjøre disse feiltolkningene, lagde forskerne matematiske modeller av resultatene.

Den nye teorien deres er at hjernen kategoriserer berøringene etter disse tre kriteriene:

  1. Hvilken type kroppsdel er det, for eksempel hånd eller fot?
  2. Hvilken side av kroppen hører kroppsdelen hjemme? Høyre eller venstre?
  3. Hvilke kroppsdeler er i dette øyeblikket på den siden av kroppen hvor den berørte kroppsdelen vanligvis pleier å være? Hvilken hånd og hvilken fot?

− Den siste er litt komplisert, skriver Heed.

− Hvis jeg har krysset hendene mine, vil en berøring på høyre hånd være på venstre side av kroppen min sånn rent fysisk. Men i hjernen aktiverer berøringen alle kroppsdelene på høyre siden av kroppen − fordi det var høyrehånda som ble berørt. Altså den venstre hånden og den foten som befinner seg på høyre side av kroppen.

Det tredje kriteriet kan altså føre til feiltolkninger når armer eller bein er krysset, men Badde tror det for det meste gir hjernen nyttig tilleggsinformasjon.

− Vi antar at dette kriteriet gir nyttig informasjon i de fleste hverdagssituasjoner. Med andre ord er det effektivt fordi vi som regel har kroppsdelene på den siden av kroppen hvor de pleier å være, sier hun i pressemeldingen.

Referanse

S. Badde mfl: Feeling a Touch of the Hand on the Foot, Current Biology 2019,

https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.02.060