はじめに
自分の手が自分のものだと、わざわざ疑う人はいません。ところが、目の前に置いたゴムの手を筆でなでられる様子を見ているだけで、そのゴムの手が「自分の手」に感じられてしまう実験があります。それが「ラバーハンド錯覚」です。どうしてそんなことが起きるのか、そして私たちが当たり前に感じている「自分の体」とはいったい何なのか。気になったことはありませんか。
👇 本記事でわかる3つの重要ポイント 👇
- 【テーマ1】ラバーハンド錯覚の実験のやり方
- 【テーマ2】脳が錯覚を起こす仕組みと条件
- 【テーマ3】「自分の体」という感覚の正体と医療やVRへの応用
この記事では、1998年に発表された最初の論文から、脳の活動を調べた研究、全身が入れ替わる錯覚、義手やVRへの応用まで、順番にわかりやすく紹介します。読み終えるころには、「自分の体」を見る目が少し変わっているはずです。
ラバーハンド錯覚とは？1998年に報告された不思議な実験
ラバーハンド錯覚とは、見えているゴムの手と、隠れている自分の手を同時になでられると、ゴムの手が自分の手のように感じられる現象です。1998年、アメリカの研究者マシュー・ボトヴィニック氏とジョナサン・コーエン氏が、科学誌『Nature』に1ページの短い論文として発表しました。
実験のやり方
実験の手順はとてもシンプルです。特別な機械はほとんど必要ありません。
- 参加者は机の前に座り、片方の手を机の上に置きます。
- その手と顔の間に仕切り（ついたて）を立て、本物の手が見えないようにします。
- 本物の手の代わりに、参加者の目の前に実物大のゴムの手を置きます。
- 実験者が2本の筆を使い、ゴムの手と隠れた本物の手の同じ場所を、同じタイミングでなでます。
- 参加者はゴムの手だけをじっと見つめます。
しばらく続けると、筆の感触が、目に見えているゴムの手のほうから来ているように感じ始めます。やがて、ゴムの手そのものが自分の体の一部のように思えてくるのです。
参加者が感じたこと
カーネギーメロン大学の発表によると、錯覚を報告した参加者の10人中8人が、ゴムの手を自分の手のように感じたと答えました。参加者は「ゴムの手が自分の手のように感じた」といった言葉で、その不思議な体験を表現しています。
さらに、目を閉じて「自分の手はどこにありますか」と指さしてもらうと、本物の手よりもゴムの手に近い位置を指すことがわかりました。この「手の位置の感覚がゴムの手のほうへずれる現象」は「固有感覚ドリフト」と呼ばれ、錯覚の強さを数字で測る方法として今も使われています。
なぜ錯覚が起きるのか？脳が「見る」と「触る」をまとめる仕組み
錯覚が起きる理由は、脳が複数の感覚から届く情報を、いちばんつじつまの合う形にまとめようとするからだと考えられています。ここでは、その仕組みと、錯覚が起きるための条件を見ていきます。
3つの感覚のつじつま合わせ
ボトヴィニック氏らは論文の中で、この錯覚には「視覚」「触覚」「固有感覚」の3つが関わっていると指摘しました。固有感覚とは、目を閉じていても自分の手足がどこにあり、どんな姿勢かがわかる感覚のことです。
実験中、目は「ゴムの手が筆でなでられている」と伝えます。一方、皮膚は「今なでられた」と伝えます。2つの情報がぴったり同じタイミングで届くと、脳は「なでられているのは、目に見えているこの手だ」と解釈してしまうのです。腹話術の人形から声が聞こえるように感じるのと、少し似ています。
タイミングのずれは約0.3秒まで
錯覚にとって最も大事なのは、見ている刺激と感じている刺激のタイミングがそろっていることです。2本の筆の動きをわざとずらすと、錯覚はほとんど起きなくなります。
では、どのくらいのずれまで許されるのでしょうか。明治大学の嶋田総太郎氏らが2009年に発表した研究では、映像を使ってゴムの手の見え方を0.1秒刻みで遅らせて調べました。その結果、見た刺激と触られた刺激のずれが約0.3秒（300ミリ秒）未満のときに、強い錯覚が起きやすいことがわかりました。脳が「同じ出来事」としてまとめられる時間の幅は、思ったより短いのです。
「手らしさ」と置き方も大切
タイミングさえ合えば、何でも自分の手に感じられるわけではありません。イギリスの研究者ツァキリス氏とハガード氏が2005年に発表した研究では、ゴムの手の代わりに木の棒を使うと、錯覚は起きにくいことが示されました。
- ゴムの手が人の手らしい形をしていること
- ゴムの手が、体から自然に伸びているような向きに置かれていること
- 右手には右手、左手には左手のように、左右が合っていること
こうした条件がそろわないと、錯覚は弱くなります。つまり脳は、感覚の情報だけでなく「人の手とはこういうものだ」という知識も使って判断しているわけです。なお、机のような物でも、なで方がそろっていれば触覚が移ったように感じたという報告もあり、どこまでが条件なのかは研究者の間でも議論があります。
錯覚は本物？脳の活動と体の反応で確かめる
「気のせいでは？」と思う人もいるでしょう。しかし研究者たちは、脳の活動や体の自然な反応を測ることで、錯覚が本当に起きていることを確かめてきました。
脳の「運動前野」が反応する
2004年、ヘンリク・アーソン氏らのグループは、脳の活動を画像で調べる装置（fMRI）の中で参加者にラバーハンド錯覚を体験してもらい、その結果を科学誌『Science』に発表しました。
この研究では、錯覚が起き始めるまでに平均で約11秒かかりました。そして、ゴムの手を自分の手だと強く感じている人ほど、脳の「運動前野」という場所の活動が大きくなっていました。運動前野は、体を動かす準備に関わる場所で、目からの情報と皮膚からの情報の両方が集まってくるところでもあります。研究チームは、ここで複数の感覚がまとめられることが「これは自分の体だ」という感覚を生む仕組みだと考えました。のちの研究では、頭頂部の一部や小脳も関わっていることが報告されています。
ゴムの手が「危ない」と汗が出る
錯覚が起きている最中にゴムの手を傷つけるようなしぐさをすると、本物の手には何もしていないのに、参加者の皮膚に汗の反応が出ることが知られています。これは「皮膚電気反応」と呼ばれ、自分の意思ではほとんどコントロールできない反応です。
本物の手が見えている状態でなでたり、なでるタイミングをずらしたりすると、この反応は弱くなりました。脳がゴムの手を、本当に守るべき自分の体として扱っていることを示す証拠の一つです。
本物の手の温度が下がるという報告も
2008年、オックスフォード大学のロリマー・モーズリー氏らは、錯覚の最中に、なでている側の本物の手の皮膚温度がわずかに下がったと報告しました。ある実験では、平均で約0.25℃の低下でした。反対側の手や足では、このような変化は見られなかったといいます。
ただし、この結果については、その後の別の研究で同じような温度の低下が確認できなかったという報告もあります。「錯覚によって本物の手の温度が下がる」という点は、まだ研究者の間で結論が出ていないと考えておくのがよいでしょう。
手だけではない！全身が入れ替わる「ボディスワップ錯覚」
ラバーハンド錯覚の仕組みは手だけにとどまらず、体全体にも当てはまることがわかっています。2008年、スウェーデンのカロリンスカ研究所のペトコヴァ氏とアーソン氏は、全身が他人と入れ替わったように感じる錯覚を報告しました。
実験では、マネキンの頭にカメラを2台取り付け、その映像を参加者がかぶるゴーグルに映しました。参加者が下を向くと、自分の体ではなくマネキンの体が見えます。そこで、マネキンのおなかと参加者のおなかを同時に棒でつつくと、参加者はマネキンの体を自分の体のように感じ始めました。
さらに、カメラを別の人の頭に取り付けて、その人と参加者が向かい合って握手をする実験も行われました。参加者は「外から自分と握手している」様子を見ながら、相手の体を自分の体のように感じたのです。
- 相手との見た目や性別が違っていても、錯覚は起きました。
- 相手の腕にナイフを近づけると、自分の腕のとき以上に強い緊張の反応が出ました。
- 一方で、椅子や大きな箱のような、人の形をしていない物とは入れ替われませんでした。
この結果も、脳が「人の体らしさ」と「感覚のタイミング」の両方を使って、自分の体を決めていることを示しています。
「自分の体」とは何か？身体所有感と運動主体感
ラバーハンド錯覚が教えてくれるのは、「自分の体」という感覚は生まれつき固定されたものではなく、脳が感覚の情報から毎瞬つくり出しているものだということです。研究者は、この感覚を大きく2つに分けて考えています。
| 名前 | どんな感覚か | 例 |
|---|---|---|
| 身体所有感 | 「この体は自分のものだ」という感覚 | ラバーハンド錯覚で、ゴムの手が自分の手に感じられる |
| 運動主体感 | 「この動きを起こしているのは自分だ」という感覚 | 自分がスイッチを押したから明かりがついた、と感じる |
からだの錯覚を研究している小鷹研理氏は、ウェブメディア「現代ビジネス」のインタビューで、この2つの違いを説明しています。運動主体感は、自分の動きと目や耳の情報が合っていれば、遠く離れた物にまで広がりうる感覚です。一方で身体所有感は、体の内側にとどまりやすい感覚です。ラバーハンド錯覚でも、自分の手が移ったように感じられる距離は、せいぜい数十センチ程度だといいます。
普段の生活では、この2つはいつも一緒に働いているので、わざわざ意識することはありません。しかし錯覚の実験を使うと、2つを分けて調べることができます。「自分とは何か」という、昔から哲学者が考えてきた問いに、実験という方法で近づけるようになったのです。
医療やVRへの応用
ラバーハンド錯覚の研究は、不思議な現象を楽しむだけのものではありません。義手（人工の手）やVR（仮想現実）など、私たちの生活に役立つ技術にもつながっています。
義手を「自分の手」に感じてもらう
2008年、アーソン氏らは、腕を失った18人の人を対象にした研究を発表しました。見えない位置で腕の残っている部分をなでながら、同時に目の前のゴムの手の指をなでると、参加者は触られた感覚がゴムの手から来ているように感じ、ゴムの手を自分の手のように感じ始めたのです。
カロリンスカ研究所の発表では、研究チームは、触覚を感じ取れる義手の開発につながる可能性を挙げています。義手が「道具」ではなく「自分の手」と感じられるようになれば、使う人にとって大きな助けになると期待されています。なお、治療やリハビリについては、個人の状況によって異なるため、医師などの専門家にご相談ください。
VRのアバターとロボット技術
同じような錯覚は、VRの世界で操作する分身（アバター）の手や体に対しても起きることが報告されています。カロリンスカ研究所の発表によると、自分の体の感覚を別の体に移せるという知見は、VRやロボット技術への応用が考えられています。ゲームや遠隔操作ロボットが、より自然に「自分の体」として感じられる未来につながるかもしれません。
よくある質問
ラバーハンド錯覚は誰にでも起きますか？
多くの人に起きることが知られていますが、感じ方の強さには個人差があります。研究でも、錯覚の強さを質問票で数字にして比べており、強く感じる人もいれば、あまり感じない人もいます。
錯覚が起きるまで、どのくらい時間がかかりますか？
2004年に発表されたアーソン氏らの研究では、錯覚が起き始めるまでに平均で約11秒かかりました。ただし、なで方や環境によって変わります。
ゴムの手と本物の手をなでるタイミングがずれたらどうなりますか？
錯覚は弱くなるか、起きなくなります。明治大学の嶋田氏らの研究では、ずれが約0.3秒未満のときに強い錯覚が起きやすいことがわかっています。
どんな物でも自分の手に感じられるのですか？
いいえ。木の棒のように手らしくない物や、体とつながっていないような向きに置かれた手では、錯覚は起きにくくなります。全身の錯覚でも、椅子や箱とは入れ替われませんでした。
まとめ
ラバーハンド錯覚は、見えているゴムの手と隠れた本物の手を同時になでるだけで、ゴムの手が自分の手のように感じられる現象です。1998年の発見以来、脳が「見る」「触る」「体の位置を感じる」という3つの情報を約0.3秒の時間の幅の中でまとめ、さらに「人の体らしさ」という知識も使って、「これは自分の体だ」と判断していることがわかってきました。
この仕組みは手だけでなく全身にも当てはまり、義手やVRの技術にも生かされ始めています。私たちが当たり前に感じている「自分の体」は、実は脳がいつもつくり直している、意外と柔らかいものなのです。
興味がわいた方は、まず日本語で読める錯覚研究の本や、大学の研究室が公開している実験動画を探してみてください。「自分の体」の不思議を、もっと身近に感じられるはずです。
参考リスト
- Pitt, Carnegie Mellon Researchers Shed Light On ‘The Nature Of The Self’（ScienceDaily）
- Rubber hands ‘feel’ touch that eyes see（Botvinick & Cohen, Nature 1998 書誌情報）
- The Rubber Hand Illusion（JoVE）
- Rubber hand illusion（Lancaster University Psychology Glossary）
- Armel & Ramachandran (2003) 机やゴムの手への触覚の投影に関する論文（PMC）
- That’s my hand! Activity in premotor cortex reflects feeling of ownership of a limb（University of Oxford）
- Brain recordings may shed light on disorders of self-perception（News-Medical）
- Touching a Rubber Hand: Feeling of Body Ownership Is Associated with Activity in Multisensory Brain Areas（PMC）
- Rubber Hand Illusion under Delayed Visual Feedback（Shimada et al., PLOS ONE 2009）
- 300 milliseconds from hand to head（Science News）
- The rubber hand illusion revisited: visuotactile integration and self-attribution（Tsakiris & Haggard 2005）
- Psychologically induced cooling of a specific body part caused by the illusory ownership of an artificial counterpart（PMC）
- Psychologically induced cooling … 追試の記録（FORRT Replication Atlas）
- Scientists produce illusion of body-swapping（Karolinska Institutet）
- Scientists produce illusion of body-swapping（News-Medical）
- Upper limb amputees can be induced to experience a rubber hand as their own（PMC）
- Amputees can experience prosthetic hand as their own（Karolinska Institutet）
- 上肢切断者のラバーハンド錯覚に関するfMRI研究（PMC）
- 小鷹研理氏インタビュー（現代ビジネス）
- ラバーハンド錯覚・身体所有感・サッカード眼球運動に関する研究（日本バーチャルリアリティ学会 大会発表資料）
