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Si us plau utilitzeu sempre aquest identificador per citar o enllaçar aquest document: https://hdl.handle.net/2445/95841
Neurophysiological signatures of the body representation in the brain using Immersive Virtual Reality
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Resum
[spa] Múltiples estudios han demostrado que es posible sustituir el cuerpo de una persona por uno virtual produciendo ilusiones de posesión y agencia sobre este nuevo cuerpo. Los efectos y trazas de esta sustitución de cuerpos se pueden medir de manera subjetiva, a través del comportamiento del participante o a través de medidas fisiológicas objetivas. Sin embargo, restan por descubrir muchos de los mecanismos neurológicos subyacentes que provocan dichos efectos. Esta tesis pretende medir correlaciones neurofisiológicas de las ilusiones de posesión y agencia, y de esta manera contribuir al mayor conocimiento del funcionamiento de la representación corporal en el cerebro. Para ello realizamos una serie de estudios donde la representación del cuerpo humano y su actividad son externamente manipuladas de diversas maneras mediante estimulación multisensorial mientras se registra la correspondiente actividad cerebral mediante electroencefalografía (EEG). La estimulación multisensorial permite que humanos sanos puedan tener ilusiones de posesión y agencia sobre avatares (como si sus cuerpos hubieran sido perceptualmente sustituidos por cuerpos virtuales). Más en concreto, mediante el uso de Realidad Virtual (RV) los participantes tienen una perspectiva egocéntrica de un cuerpo yuxtapuesto al suyo (a través de cascos de realidad virtual estereoscópicos). A la vez que pueden mover este cuerpo mediante sistemas de rastreo del movimiento en tiempo real produciendo una estimulación visuo-motora síncrona. La combinación de la perspectiva en primera persona con la estimulación visuo-motora da como resultado una ilusión de posesión y control total del cuerpo virtual, a la que nos referimos como encarnación virtual. En este escenario exploramos las implicaciones de estas manipulaciones perceptuales en el cerebro mediante EEG. Planteamos un primer experimento con intención de validar si el cuerpo virtual se puede efectivamente reconocer como un sustituto viable del propio cuerpo a nivel del subconsciente. Tras exponer el cuerpo virtual a estímulos nocivos se halla una activación en la corteza motora de los participantes equivalente a la que sería de esperar en un escenario real. Este resultado-como-real hace indicar que los participantes ciertamente aceptan sus cuerpos virtuales dados como su propio cuerpo. En un segundo experimento se estudian las consecuencias de los mecanismos de agencia que nos proporcionan la consciencia de nuestras acciones corporales y motoras, a través de tecnologías de substitución virtual del cuerpo. Los participantes se someten a disrupciones esporádicas de sus acciones mientras realizan movimientos rápidos con su brazo. En algunas ocasiones, la mano virtual del participante se mueve autónomamente y en dirección contraria a la mano real del participante. Los resultados proporcionan evidencias de procesos neuronales específicos responsables de detectar disrupciones de agencia inducidas externamente. Asimismo, estos procesos neuronales se correlacionan con la ilusión de posesión del cuerpo medida a través de cuestionarios. Este estudio profundiza en las perspectivas actuales de los esquemas de agencia, proponiendo y demostrando la teoría existente de mecanismos de errores re-aferentes y de retro-alimentación que funcionan concurrentemente en el cerebro para detectar disrupciones de agencia. Se propone un tercer experimento para explorar las implicaciones de la apariencia externa del cuerpo virtual a la hora de auto-reconocerse. Diseñamos un experimento en el que los participantes se exponen a caras de avatares que se parecen a ellos, a un familiar o a una persona que no conocen. Los resultados muestran mecanismos subyacentes compartidos de auto-identificación de caras reales y virtuales en la corteza visual. En particular, las trazas neurofisiológicas muestran que las caras virtuales se clasifican igual que las reales (en contraste con lo que ocurre durante la clasificación de otros objetos como coches o flores). Además, la corteza visual diferencia niveles de familiaridad entre las caras virtuales. Contribuyendo así de manera novedosa a entender porque avatares con diferente apariencia tienen un impacto en el comportamiento de los participantes, y por ello siendo útil tanto para el campo de la realidad virtual como para el de la auto-identificación. Globalmente, la investigación de esta tesis explora las trazas cerebrales mediante EEG de la experiencia inmediata de poseer y controlar un cuerpo. Se presentan evidencias empíricas para validar el uso de realidad virtual en la investigación de la representación del cuerpo en el cerebro. Asimismo, a través de varios estudios mostramos novedosas trazas neurofisiológicas relacionadas con las manipulaciones corporales y perceptuales. Los resultados y experimentos se contextualizan mediante una revisión en profundidad de la literatura existente en consciencia, percepción corporal y teorías de posesión y agencia del propio cuerpo.
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GONZÁLEZ FRANCO, Mar. Neurophysiological signatures of the body representation in the brain using Immersive Virtual Reality. [consulta: 1 de desembre de 2025]. [Disponible a: https://hdl.handle.net/2445/95841]