為什么人會精神分裂？Nature研究發現秘密藏在阿爾法波的頻率中

想象這樣一個場景：你坐在桌前，一只手被擋板遮住，所以你看不見；而在你面前的桌面上，放著一只逼真的橡膠假手。

（來源：論文）

實驗人員手里拿著兩把毛刷，同時輕刷你的真手和那只假手。你的眼睛看著假手被撫摸，你的真手感受著同樣的觸覺。

一分鐘后，奇怪的事情發生了：你開始覺得那只橡膠手長在了自己身上。就在你沉浸在這種錯覺中時，實驗人員突然舉起一把錘子，重重地砸向那只橡膠手！

那一瞬間，你會怎么做？

沒錯，絕大多數人都會嚇得猛然縮手，甚至尖叫——盡管我們的真手毫發無傷。

這就是著名的“橡膠手錯覺”（Rubber Hand Illusion）實驗。它揭示了一個細思極恐的事實：你的大腦并非無懈可擊，它對“自我”的認知是可以被欺騙的。

但問題來了：為什么有的人會被騙得團團轉，而有的人卻能冷靜旁觀，始終清醒地知道那是假的？

近日，瑞典卡羅林斯卡學院的研究團隊在 Nature Communications 上發表了一項研究，終于揭開了這個謎底。團隊發現，測量大腦頂葉皮層的阿爾法波頻率（Alpha waves），就能預測一個人在橡膠手實驗中的表現。

（來源：Nature）

你可以把你的大腦想象成一部照相機。

我們以為自己看到的世界是連續不斷的視頻，但實際上，大腦是在以極快的速度進行“連拍”，然后將這些瞬間拼接在一起。

而這臺“照相機”的快門速度，就由阿爾法波決定。更準確地說，是由阿爾法波的個體頻率（Individual Alpha Frequency，IAF，即每個人特有的阿爾法波振蕩頻率）決定。

阿爾法波是人腦在清醒放松狀態下產生的一種電活動，頻率通常在 8-13 赫茲之間，但每個人的具體頻率都略有不同。這些節律性的腦電波像一個個周期性打開的“時間窗口”，將連續的感官輸入切割成離散的感知幀。

（來源：Wikipedia）

如果你的阿爾法波頻率更快，相當于這臺照相機每秒按下更多次快門，你就能捕捉到更細致的時間差異。反之，如果阿爾法波頻率較慢，那么相同時間內"拍攝"的照片更少，時間分辨率也就更低。

在橡膠手錯覺實驗中，這種差異體現得格外明顯。當研究人員給參與者的真手和橡膠手施加輕微的時間差。比如讓橡膠手被觸碰的時間比真手早 50 毫秒或 100 毫秒時，有些人依然會感覺"這只橡膠手是我的"，而另一些人則會立刻察覺到不對勁，幻覺隨即消失。

研究的首席作者 Mariano D'Angelo 博士解釋說，這一發現揭示了一個基本的神經機制：我們的大腦通過周期性的神經振蕩來采樣感覺信號，而采樣頻率直接決定了我們能夠識別的時間分辨率。這個機制不僅適用于身體所有權的感知，也同樣適用于判斷外部事件的同步性。比如，判斷閃光和聲音是否同時發生。

為了驗證這一推論，研究團隊進行了三組精心設計的實驗，總共招募了 106 名參與者。

第一組實驗涉及 30 人，他們分別完成橡膠手錯覺任務和視覺-觸覺同步判斷任務。結果顯示，兩項任務的表現高度相關：那些在橡膠手實驗中更容易被“欺騙”的人，在判斷同步性時也表現出較低的時間敏感度。這說明背后可能存在一個共同的神經機制。

到了第二組實驗，研究人員在 46 名參與者完成任務的同時，使用腦電圖 記錄他們的大腦活動，重點監測頂葉皮層的阿爾法波頻率。結果不出所料:那些阿爾法波頻率較慢的人，表現出更寬的“時間綁定窗口”(Temporal Binding Window，TBW，即大腦傾向于將兩個感覺信號整合為單一事件的最大時間間隔)。

例如，一個阿爾法波頻率為 9 赫茲的人，其采樣周期約為 110 毫秒，這意味著在這 110 毫秒內發生的視覺和觸覺刺激更有可能被“打包”到同一個感知幀中，從而被判斷為同時發生。而一個阿爾法波頻率為 11 赫茲的人，采樣周期縮短到約 90 毫秒，能夠更精確地區分兩個刺激的先后順序。

統計分析顯示，任務期間測得的左側頂葉阿爾法波頻率與身體所有權的時間綁定窗口呈顯著負相關 (r=-0.651)，即頻率越快，時間窗口越窄，判斷越精準。

（來源：論文）

但相關性并不等于因果性。為了證明阿爾法波頻率確實主導了這一過程，而非僅僅是伴隨現象，研究團隊在第三組實驗中引入了一項關鍵技術：經顱交流電刺激 (Transcranial Alternating Current Stimulation，tACS)。這是一種無創的腦刺激技術，可以通過顱外電極向大腦施加微弱的交流電，從而調節特定腦區的神經振蕩頻率。

30 名參與者在三個不同的日子里接受了三種刺激:8 赫茲的低頻阿爾法刺激、13 赫茲的高頻阿爾法刺激，以及假刺激（sham）作為對照。

結果令人驚訝：當參與者接受 8 赫茲的低頻刺激時，他們的時間綁定窗口顯著擴大，從假刺激條件下的 165 毫秒擴展到 208 毫秒。這意味著他們更容易被橡膠手錯覺欺騙，即便真手和假手之間存在較大的時間差，他們依然會覺得“這是我的手”。

相反，當接受 13 赫茲的高頻刺激時，時間綁定窗口縮小到 138 毫秒，參與者對時間差異的敏感度顯著提高，更難被幻覺迷惑。同樣的效應也出現在視覺-觸覺同步判斷任務中。至此，這一實驗有力地證明了二者之間的因果關系。

圖 | 實驗 3 場景（來源：論文）

進一步地，研究團隊還采用了貝葉斯因果推理 (Bayesian Causal Inference) 的計算模型來解析阿爾法波頻率究竟是如何影響我們對身體的感知的。

這一模型認為，大腦在處理多感官信息時，會像一位統計學家一樣，綜合考慮感覺證據和先驗知識，推斷這些信號是否來自同一來源。如果推斷出“它們來自同一來源”的概率很高，大腦就會將它們整合;反之則保持分離。在這個推理過程中，有一個關鍵參數叫做“感覺不確定性”(sensory uncertainty)，它反映了感覺信號的可靠程度。

分析發現，阿爾法波頻率與感覺不確定性高度相關：頻率越快，不確定性越低，大腦對時間信息的判斷就越精確；頻率越慢，不確定性越高，大腦判斷就越模糊，更傾向于將本應分離的信號錯誤整合。這表明，阿爾法波調控多感官整合的方式：不是改變先驗信念，而是調節感覺信號的時間精度。

那么，這一切與精神分裂癥有什么關系?

對于精神分裂癥患者來說，他們常常表現出嚴重的自我感知障礙：可能會覺得自己的身體不屬于自己，或者感到某個外在的力量在操控自己的思想和行動。這種"自我邊界模糊"的體驗，長期以來一直困擾著臨床醫生和研究者。

過去的研究已經注意到，精神分裂癥患者在多感官整合方面存在異常。例如中國科學院心理研究所的一項元分析發現，這些患者的時間綁定窗口顯著擴大，更容易將本該分離的感覺信息錯誤整合，導致對環境的感知模糊且難以預測。更重要的是，這種時間整合缺陷與幻覺等臨床癥狀的嚴重程度密切相關。

卡羅林斯卡學院的研究為此提供了新的神經機制解釋。多項腦電圖研究顯示，精神分裂癥患者后部腦區的阿爾法波頻率明顯低于健康人群。按照本研究的邏輯：較慢的阿爾法波意味著更低的時間分辨率和更高的感覺不確定性，患者大腦更難準確判斷不同感覺信號的時間關系，從而容易產生錯誤的因果推斷。比如將不相關的外部事件與內在體驗聯系起來，形成被控制感或被害妄想。

而如果阿爾法波頻率在身體自我感知中扮演關鍵角色，那么通過神經調控技術，我們或許能夠能改善自我感知障礙：比如經顱交流電刺激或神經反饋訓練調整患者的阿爾法波頻率。

雖然這一設想還需更多臨床驗證，但至少在理論上為患者帶來了希望。

除精神分裂癥外，身體所有權的感知異常也見于孤獨癥、軀體變形障礙、解離性障礙等多種疾病。理解阿爾法波如何調控多感官整合和身體自我感知，可能為這些疾病的診斷和治療開辟新路徑。即便在健康人群中，這一機制也解釋了個體差異。例如為什么有些人對身體感知更敏銳，而另一些人則更容易產生身體感受的遲緩或者錯覺。

1.https://www.nature.com/articles/s41467-025-67657-w

2.https://www.nature.com/articles/s41537-022-00284-2

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