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Recently, it has been demonstrated that in order to perceive the body parts in the external space it is necessary to consider the body metrics, such as shape and size. This kind of information represent the so-called body model. Longo & Haggard created an experimental paradigm to isolate and evaluate the body model of the hand, taking into account the implicit and unconscious body representation. Particularly, this is called Localization Task which consists in locating some several landmark (e.g. tips and knuckles of each fingers) of a concealed hand. The implicit maps were significantly distorted and it turns out that some trends were in common between participants: an underestimation of the length of the fingers which decreased from the thumb to the little finger and a overestimation of the width of the hand. However, the implicit body representations show a peculiar plasticity, as showcased in the Rubber Hand Illusion in which we find a alteration of the body schema due to the new acquired sensory information. In the everyday life, the visual feedbacks balance the body model distortion to allow fine movements and without them the accuracy of the movements decrease. An explanation may be found in the motor planning which keeps basing on the distorted body model, such as in the dynamic version of the Longo & Haggard’s paradigm. Indeed, in the Proprioceptive Matching Task, participants were asked to match tips and knuckles of their concealed hand with a visual target. Results showed that the perceived hand in the motor condition, will turn out to be in an intermediate status between the highly distorted static condition and the actual condition. This proves that the raw motor plan is continuously adjusted by sensory inflow and motor outflow which generates predictions of the end-point of the movement. Predicted motor behaviour is based also on the previous knowledges of the subject. For this reason, the acquisition of sensorimotor information could affect the implicit body representations. In this master thesis, the information have been acquired during training sessions in which the subject has collected visual and motor data. Later, implicit maps in a training condition have been compared with implicit maps in a control condition, where no training has been carried out, and finally with the actual maps. In each of the three experimental sessions, the former and latter fulfilled task was the Localization Task, allowing to evaluate the perception of the static position of the hand, whether the second task was the Proprioceptive Matching Task, either proposed in the classic paradigm or in a modified version which allowed to get visual feedbacks looking at the hand. After the experiment, made up with 24 right-handed subjects, they have been evaluated the responses, to the 160 items of the Localization Task both in the pre-training and post-training, performed in all the sessions. The data analysis proved the distortion pattern already observed in literature, meaning that the subjects have underestimated the length of the fingers and overestimated the hand width, although the length estimation errors tend towards a decrease progressively in the sessions. Nevertheless, no significant effects of visuomotor training have been found: hand shape and size did not change between pre-training and post-training condition. These results might show that the effect of the acquisition of the sensorimotor information on the hand implicit maps is at short-term, so that it is not measurable in the post-training static condition or, alternatively, that the acquired data were not sufficient in order to produce the expected outcome.

Recentemente è stato dimostrato che per percepire la posizione di parti del corpo nello spazio esterno sia necessario considerare le proprietà metriche del corpo, come forma e dimensione. Questo tipo di informazioni costituiscono il body model. Longo e Haggard hanno ideato un paradigma sperimentale per isolare il body model della mano, valutandone la rappresentazione corporea implicita. Nello specifico il compito, chiamato Localization Task, consisteva nel localizzare dei landmark, ovvero le punte e le nocche delle dita della mano in una condizione di occlusione visiva. Le mappe implicite delineate erano distorte ed emersero dei trend condivisi dai partecipanti: una sottostima della lunghezza delle dita che decresceva sistematicamente dal pollice al mignolo ed una sovrastima della larghezza della mano. Tuttavia le rappresentazioni corporee implicite mostrano una peculiare plasticità, come mostra la Rubber Hand Illusion in cui emerge un’alterazione dello schema corporeo dovuta ad informazioni sensoriali acquisite. Difatti nella vita quotidiana i feedback visivi compensano le distorsioni del body model per permettere il compimento di movimenti fini, ed in assenza di informazioni visive l’accuratezza dei movimenti decresce. Una spiegazione di questo fenomeno si evince dalla programmazione motoria che continua a basarsi sul body model distorto, come mostrato da una versione dinamica del paradigma di Longo e Haggard. Difatti, nel Proprioceptive Matching Task, la performance motoria consisteva nel posizionare uno dei landmark in corrispondenza di target visivi in una condizione di occlusione visiva. I risultati mostrarono come la mano percepita nella condizione motoria, risulti in uno stadio intermedio tra quella altamente distorta della condizione statica e quella reale. Questo risultato conferma che il piano motorio iniziale risulta provvisorio e, mentre viene eseguito il movimento, viene riadattato attraverso le informazioni sensoriali ed il comando motorio iniziale, permettendo di predire la risposta motoria. La previsione di un comportamento motorio è basata anche sulle conoscenze pregresse del soggetto. Dunque l’acquisizione di informazioni sensorimotorie potrebbe modificare le rappresentazioni corporee implicite della mano. In questo studio, le informazioni vengono acquisite in delle sessioni di training in cui il soggetto ha immagazzinato informazioni sia visive che motorie. Successivamente sono state confrontate le mappe implicite con quelle emerse in una condizione di controllo, in cui non veniva svolto il training, e quelle reali. In ciascuna delle tre sessioni sperimentali, il primo e l’ultimo compito svolto era il Localitation Task, per valutare la percezione della posizione statica della mano, ed il secondo compito era il Proprioceptive Matching Task, proposto nel paradigma classico oppure in una versione modificata che permetteva di vedere la mano. Dopo lo svolgimento del paradigma sperimentale, condotto su 24 soggetti destrimani, sono state valutate le risposte agli item del Localization Task sia pre-training che post-training. Dall’analisi condotta vengono confermati i pattern di distorsione riscontrati in letteratura, difatti i soggetti hanno sottostimato la lunghezza delle dita e hanno sovrastimato la larghezza della mano, seppur gli errori di stima tendevano a decrescere per la lunghezza percepita nel corso delle sessioni. Tuttavia, non sono emersi degli effetti significativi del training visuomotorio: la forma e la dimensione della mano non variava tra la condizione di pre-training e di post-training. Questi risultati potrebbero dimostrare che l’effetto dell’acquisizione di informazioni sensorimotorie sulle mappe implicite della mano è a breve termine e quindi non valutabile nella fase statica post-training o alternativamente che le informazioni acquisite non erano sufficienti per produrre l’effetto atteso.

Plasticità delle rappresentazioni corporee: analisi degli effetti di azione e percezione sulle mappe implicite della mano.

LIOTTA, JESSICA
2017/2018

Abstract

Recently, it has been demonstrated that in order to perceive the body parts in the external space it is necessary to consider the body metrics, such as shape and size. This kind of information represent the so-called body model. Longo & Haggard created an experimental paradigm to isolate and evaluate the body model of the hand, taking into account the implicit and unconscious body representation. Particularly, this is called Localization Task which consists in locating some several landmark (e.g. tips and knuckles of each fingers) of a concealed hand. The implicit maps were significantly distorted and it turns out that some trends were in common between participants: an underestimation of the length of the fingers which decreased from the thumb to the little finger and a overestimation of the width of the hand. However, the implicit body representations show a peculiar plasticity, as showcased in the Rubber Hand Illusion in which we find a alteration of the body schema due to the new acquired sensory information. In the everyday life, the visual feedbacks balance the body model distortion to allow fine movements and without them the accuracy of the movements decrease. An explanation may be found in the motor planning which keeps basing on the distorted body model, such as in the dynamic version of the Longo & Haggard’s paradigm. Indeed, in the Proprioceptive Matching Task, participants were asked to match tips and knuckles of their concealed hand with a visual target. Results showed that the perceived hand in the motor condition, will turn out to be in an intermediate status between the highly distorted static condition and the actual condition. This proves that the raw motor plan is continuously adjusted by sensory inflow and motor outflow which generates predictions of the end-point of the movement. Predicted motor behaviour is based also on the previous knowledges of the subject. For this reason, the acquisition of sensorimotor information could affect the implicit body representations. In this master thesis, the information have been acquired during training sessions in which the subject has collected visual and motor data. Later, implicit maps in a training condition have been compared with implicit maps in a control condition, where no training has been carried out, and finally with the actual maps. In each of the three experimental sessions, the former and latter fulfilled task was the Localization Task, allowing to evaluate the perception of the static position of the hand, whether the second task was the Proprioceptive Matching Task, either proposed in the classic paradigm or in a modified version which allowed to get visual feedbacks looking at the hand. After the experiment, made up with 24 right-handed subjects, they have been evaluated the responses, to the 160 items of the Localization Task both in the pre-training and post-training, performed in all the sessions. The data analysis proved the distortion pattern already observed in literature, meaning that the subjects have underestimated the length of the fingers and overestimated the hand width, although the length estimation errors tend towards a decrease progressively in the sessions. Nevertheless, no significant effects of visuomotor training have been found: hand shape and size did not change between pre-training and post-training condition. These results might show that the effect of the acquisition of the sensorimotor information on the hand implicit maps is at short-term, so that it is not measurable in the post-training static condition or, alternatively, that the acquired data were not sufficient in order to produce the expected outcome.
PSICOLOGIA [05410]
2017
Plasticity of body representations: action and perception effects analysis on the implicit maps of the hand.
Recentemente è stato dimostrato che per percepire la posizione di parti del corpo nello spazio esterno sia necessario considerare le proprietà metriche del corpo, come forma e dimensione. Questo tipo di informazioni costituiscono il body model. Longo e Haggard hanno ideato un paradigma sperimentale per isolare il body model della mano, valutandone la rappresentazione corporea implicita. Nello specifico il compito, chiamato Localization Task, consisteva nel localizzare dei landmark, ovvero le punte e le nocche delle dita della mano in una condizione di occlusione visiva. Le mappe implicite delineate erano distorte ed emersero dei trend condivisi dai partecipanti: una sottostima della lunghezza delle dita che decresceva sistematicamente dal pollice al mignolo ed una sovrastima della larghezza della mano. Tuttavia le rappresentazioni corporee implicite mostrano una peculiare plasticità, come mostra la Rubber Hand Illusion in cui emerge un’alterazione dello schema corporeo dovuta ad informazioni sensoriali acquisite. Difatti nella vita quotidiana i feedback visivi compensano le distorsioni del body model per permettere il compimento di movimenti fini, ed in assenza di informazioni visive l’accuratezza dei movimenti decresce. Una spiegazione di questo fenomeno si evince dalla programmazione motoria che continua a basarsi sul body model distorto, come mostrato da una versione dinamica del paradigma di Longo e Haggard. Difatti, nel Proprioceptive Matching Task, la performance motoria consisteva nel posizionare uno dei landmark in corrispondenza di target visivi in una condizione di occlusione visiva. I risultati mostrarono come la mano percepita nella condizione motoria, risulti in uno stadio intermedio tra quella altamente distorta della condizione statica e quella reale. Questo risultato conferma che il piano motorio iniziale risulta provvisorio e, mentre viene eseguito il movimento, viene riadattato attraverso le informazioni sensoriali ed il comando motorio iniziale, permettendo di predire la risposta motoria. La previsione di un comportamento motorio è basata anche sulle conoscenze pregresse del soggetto. Dunque l’acquisizione di informazioni sensorimotorie potrebbe modificare le rappresentazioni corporee implicite della mano. In questo studio, le informazioni vengono acquisite in delle sessioni di training in cui il soggetto ha immagazzinato informazioni sia visive che motorie. Successivamente sono state confrontate le mappe implicite con quelle emerse in una condizione di controllo, in cui non veniva svolto il training, e quelle reali. In ciascuna delle tre sessioni sperimentali, il primo e l’ultimo compito svolto era il Localitation Task, per valutare la percezione della posizione statica della mano, ed il secondo compito era il Proprioceptive Matching Task, proposto nel paradigma classico oppure in una versione modificata che permetteva di vedere la mano. Dopo lo svolgimento del paradigma sperimentale, condotto su 24 soggetti destrimani, sono state valutate le risposte agli item del Localization Task sia pre-training che post-training. Dall’analisi condotta vengono confermati i pattern di distorsione riscontrati in letteratura, difatti i soggetti hanno sottostimato la lunghezza delle dita e hanno sovrastimato la larghezza della mano, seppur gli errori di stima tendevano a decrescere per la lunghezza percepita nel corso delle sessioni. Tuttavia, non sono emersi degli effetti significativi del training visuomotorio: la forma e la dimensione della mano non variava tra la condizione di pre-training e di post-training. Questi risultati potrebbero dimostrare che l’effetto dell’acquisizione di informazioni sensorimotorie sulle mappe implicite della mano è a breve termine e quindi non valutabile nella fase statica post-training o alternativamente che le informazioni acquisite non erano sufficienti per produrre l’effetto atteso.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/6436