1998年，心理學家馬修·博特維尼克與喬納森·科恩描述了一個簡單卻令人驚奇的實驗—— 橡膠手錯覺 (橡膠手錯覺）。當大腦同時接收到來自視覺與觸覺相互協調的信號時，人便開始把這隻人造手當作自己身體的一部分。
實驗如何進行
受試者坐在桌前。他真正的那隻手被一塊不透明的擋板遮住，而桌上他面前擺著一隻大小與位置都相仿的橡膠手。實驗者同時用兩支柔軟的畫筆，以相同的節奏、在相對應的位置上，分別刷過橡膠手與受試者被遮住的真手。
過了一段時間，大腦開始把眼前所見的、落在橡膠手上的觸碰，與自己手上感受到的觸碰聯繫起來。受試者可能會說自己「感覺到」橡膠手被撫摸，並開始把它當作自己的手。
鐵鎚實驗
這個實驗最著名、也最令人印象深刻的部分與威脅有關。當受試者開始把橡膠手感受為自己的手之後，實驗者可以拿鐵鎚或刀靠近它，或猛地彎折它的手指。此時，受試者真正的那隻手仍然被遮住，完全沒有受到觸碰。
然而，許多受試者會出現明顯的焦慮反應：出汗增多，皮膚電反應發生變化——這是客觀的生理性緊張指標。簡單來說，身體的反應就好像危險正威脅著真正的手一樣。
這並不意味著人一定會感到疼痛或受到傷害。更確切地說，大腦暫時把橡膠手納入了自己的「身體地圖」，並把對它的威脅當作對自身的威脅。
幻肢痛與大腦的「鏡中騙局」
橡膠手錯覺在真實的臨床實踐中有一面「鏡中倒影」——截肢後的幻肢痛。失去肢體的人當中，有60–80 %會繼續清晰地感覺到它，而這種感覺往往痛苦不堪：那隻不存在的手彷彿永遠緊握成拳，手指深深掐進掌心，怎麼也張不開。
原因正是我們在橡膠手實驗中看到的那種不一致，只不過方向恰好相反。大腦繼續向那隻不存在的手發出「張開」的指令，卻既得不到視覺、也得不到本體感覺的確認，證明指令已經執行。皮層中的身體地圖依然存在，反饋卻沒有了。於是形成一個惡性循環：試圖動作——沒有回應——疼痛加劇。
1990年代，神經生物學家維萊亞努爾·拉馬錢德蘭提出，用橡膠手欺騙大腦的同一種方式——透過視覺——來欺騙大腦。患者坐在一個裝有垂直鏡子的箱子前：健康的手放在鏡子前，殘肢藏在鏡子後。在鏡中的倒影裡，人看到的是兩隻完整的手。他握拳再張開——鏡中那隻「幻肢」的手便順從地隨著真手一同張開。大腦終於得到了期盼已久的確認：動作已經完成。部分患者在最初幾次療程之後，痙攣感便消失了，疼痛也隨之減輕。
為什麼這有效
大腦不斷透過比對多個資訊來源，來判定什麼屬於自己的身體：
- 視覺——人看見了什麼；
- 觸覺——人的皮膚感覺到了什麼；
- 本體感覺——對自身肢體位置的感知。
當視覺與觸覺資訊在時間與位置上相互吻合時，大腦便得出結論：眼前所見的這隻橡膠手，很可能就是自己的手。因此產生了對人造手的擁有感，以及觸碰的「轉移」。
若在不同時間分別撫摸真手與橡膠手，錯覺通常會明顯減弱，甚至不會產生。這說明：大腦所依賴的，並不只是眼前有一隻橡膠手，而是信號之間的一致性。
科學家得出了哪些結論
這項實驗揭示了幾件重要的事。
- 身體感受並非絕對可靠。 大腦依據視覺、觸覺與肢體位置來建構關於身體邊界的表徵——而當信號吻合得足夠有說服力時，它便可能出錯。
- 這種錯覺影響的不只是意識。 人們不只是說橡膠手「好像是自己的一樣」：當它受到威脅時，生理指標也會發生變化，包括皮膚電反應。
- 信號的一致性。 同步撫摸是這項實驗的關鍵要素：若對真手與橡膠手的觸碰在時間上不吻合，錯覺通常會較弱。
- 大腦能夠暫時將人造物體納入「身體地圖」。 這有助於理解人為何能夠適應義肢，以及為何截肢後可能出現幻肢感覺。
為什麼這很重要
橡膠手錯覺已成為意識神經科學中最著名的模型之一。它有助於解釋大腦如何判定什麼算作「自己的」，並表明身體感受並非固定不變的事實，而是持續處理信號的結果。
這項實驗展示了，大腦能多麼靈活而迅速地從零散的信号中拼湊出自身身體的圖像。
