1998年，心理学家马修·博特维尼克和乔纳森·科恩描述了一个简单却令人惊奇的实验—— 橡胶手错觉 (rubber hand illusion）。如果大脑同时接收到来自视觉和触觉的一致信号，人就会开始把这只人造手感知为自己身体的一部分。
实验如何进行
参与者坐在桌前。他的真手被藏在挡板后面，而桌上他面前放着一只大小和位置都相似的橡胶手。实验者用两把柔软的刷子同时刷过橡胶手和参与者被藏起来的真手——以相同的节奏、在相对应的位置。
过了一段时间，大脑开始把看到的对橡胶手的触碰与对自己手的触碰感觉联系起来。参与者可能会说自己“感觉到”橡胶手被抚摸，并开始把它感知为自己的手。
锤子实验
这个实验最著名、最令人印象深刻的部分与威胁有关。当参与者开始把橡胶手感知为自己的手之后，实验者可以把锤子、刀凑近它，或者猛地弯折它的手指。此时人的真手仍然被藏着，完全没有被碰到。
然而，许多参与者会出现明显的焦虑反应：出汗增多，皮肤电反应发生变化——这是衡量紧张情绪的客观生理指标。简单来说，身体反应得就好像危险正威胁着真手一样。
这并不意味着人一定会感到疼痛或受到伤害。更确切地说，大脑暂时把橡胶手纳入了自己的“身体地图”，并把对它的威胁感知为对自己的威胁。
幻肢痛与大脑的“镜像欺骗”
橡胶手错觉在真实临床实践中有一个“镜像对应物”——截肢后的幻肢痛。在失去肢体的人中，有60–80 %的人仍能清晰地感觉到它，而且这种感觉常常令人痛苦不堪：那只不存在的手仿佛永远攥成拳头，手指抠进掌心，怎么也掰不开。
原因正是我们在橡胶手实验中看到的那种不一致，只不过方向反了过来。大脑继续向不存在的手发送“松开”的指令，却既得不到视觉上的、也得不到本体感觉上的确认，即确认指令已经执行。皮层中的身体地图依然存在，却没有反馈。于是形成恶性循环：尝试运动——没有回应——疼痛加剧。
1990年代，神经生物学家维莱亚努尔·拉马钱德兰提出，用橡胶手欺骗大脑的同样方式——通过视觉——来欺骗大脑。患者坐在一个装有竖直镜子的箱子前：健康的手放在镜子前，残肢藏在镜子后。在倒影中，人看到两只完整的手。他握拳再松开——镜中的“幻肢”手便随着真手一起听话地松开。大脑终于得到了期盼已久的确认：动作完成了。部分患者在最初几次治疗之后痉挛感就消失了，疼痛也随之减轻。
为什么这有效
大脑通过比对多个信息来源，不断判断什么属于身体：
- 视觉——人看到了什么；
- 触觉——人的皮肤感觉到了什么；
- 本体感觉——对自身肢体位置的感知。
当视觉信息与触觉信息在时间和位置上相互吻合时，大脑便会得出结论：眼前这只可见的橡胶手，很可能就是自己的手。于是便产生了对这只人造手的拥有感，以及触觉的“转移”。
如果抚摸真手和橡胶手的时间不同步，这种错觉通常会明显减弱，甚至不会出现。这表明：大脑所依赖的，并不仅仅是眼前存在一只橡胶手，而是各种信号之间的一致性。
科学家得出了哪些结论
这个实验揭示了几件重要的事情。
- 身体感知并非绝对可靠。 大脑依据视觉、触觉以及肢体位置来构建关于身体边界的表征——而如果各种信号吻合得足够有说服力，它就可能出错。
- 这种错觉影响的不仅是意识。 人们不只是说橡胶手“好像是自己的”：当它受到威胁时，生理指标也会发生变化，包括皮肤电反应。
- 信号的一致性。 同步抚摸是实验的关键环节：如果对真手和橡胶手的触碰在时间上不一致，错觉通常会减弱。
- 大脑能够暂时将人造物体纳入“身体地图”。 这有助于理解为什么人能够适应假肢，以及为什么截肢后可能出现幻肢感觉。
为什么这很重要
橡胶手错觉已成为意识神经科学中最著名的模型之一。它有助于解释大脑如何判定什么算作“自己的”，并表明身体感知并非固定不变的事实，而是持续处理各种信号的结果。
这个实验展示了大脑从零散信号中拼凑出自身身体图景的过程是多么灵活而迅速。
