在2002年的电影《少数派报告》中，汤姆·克鲁斯像指挥家一样操控着一台未来派的电脑。只需轻轻一挥手腕，数据就在屏幕之间移动，公园的全景图就像陀螺一样旋转。
“但如果是虚拟现实，为什么他只能使用两只手臂？为什么他甚至必须是人形？”斯坦福大学虚拟人类交互实验室主任Jeremy Bailenson问道。
上周，Bailenson的团队发布了新的研究，表明人们可以在短短几分钟内掌握虚拟的第三只手臂。该研究探讨了“类人灵活性”的概念，即通过改变人们对人类动作的感知方式，来学习控制与自身不同的身体。
“这开启了有趣的可能性，比如在电子游戏角色设计方面，但也可能有助于正在康复中的战争截肢者，”认知神经科学家和媒体研究员Wijnand IJsselstein说，他没有参与这项研究。
这个项目始于20世纪80年代，是Jaron Lanier的创意，他是一位计算机科学先驱，创造了“虚拟现实”和“类人灵活性”这两个术语。那时，他和几个朋友建造了非自然形态的虚拟身体，比如腰腹两侧各有一只手臂的龙虾。他们通过微妙的动作，如肘部弯曲或膝盖弯曲来引导这些额外的肢体。
但快进到二十年后，只有虚拟现实专家才能掌握类人灵活性。于是，Lanier在2004年与Bailenson合作，以扩大类人灵活性实验的范围，纳入普通人类受试者。
“当我们第一次和Jaron一起尝试时，大多数人都失败得很惨。只有他和那些在空间和数学方面有天赋的人才能操控第三只手，”Bailenson说。“但我们在这次研究中发现，关键不在于智力，而在于更好的动作追踪。”
他们的第一个实验要求53名本科生在一个虚拟教室里通过踢和打气球。每个人都戴着运动追踪手环，分别绑在脚踝和手腕上，控制着他们的虚拟角色的四肢，并佩戴第一人称虚拟头显，以便他们可以观察自己的动作。
一组的肢体运动是正常的，而另一组则用脚控制手，反之亦然。当正常定向时，人们会更倾向于使用手臂，正如预期的那样，在10分钟内可以打破近300个气球。但研究小组发现，在同一时间段内，受试者适应了这种开关条件，打破的气球数量与用脚控制虚拟手臂时相同。尽管这需要像空手道小子那样笨拙地单脚站立，但人们仍然更喜欢用虚拟双手来打气球。
“开关条件告诉我们，人们会适应，他们会以最有效的方式来完成任务，”该研究的主要负责人、斯坦福大学的博士生Andrea Stevenson Won说，该研究发表在《计算机媒介传播杂志》上。
然而，研究小组想知道，与用正常的身体结构相比，人们是否能在一个不自然的类人模板上做得更好。因此，在第二个实验中，虚拟用户被要求从两排箱子中抓取箱子。一组有两只手臂，不得不向前迈步才能拿到第二排的物体。另一组的人的胸部长出了第三只手臂，通过每次手腕的挥动向前或向侧面移动。在两分半钟内，与两只手臂相比，三只手臂的用户学会了抓取更多的箱子。
在两分半钟内，用户学会了抓取更多的箱子。
其影响不仅限于虚拟领域，也可能在现实生活中产生不同。类人灵活性可以为任天堂Wii等基于动作的电子游戏增加额外的难度，或扩展微软新HoloLens的功能。或者，《少数派报告》式的电脑可能比预期的更快到来。Bailenson说，日本NEC公司为该项目提供了学术资助，因为他们正在开发一个消费者平台，人们可以在其中物理地在数字云中移动数据。
与此同时，Andrea Stevenson Won正将她的论文研究方向转向使用类人灵活性来治疗疼痛。医生们已经证明，改变自我感知可以帮助缓解疼痛状况，例如截肢者的镜像疗法。失去肢体后，许多人会经历“幻肢痛”，仿佛肢体仍然存在。无形的拳头紧握，或者丢失的脚灼烧着疼痛。通过镜像疗法，患者将完好的肢体放在反射镜前，并假装那是失去的肢体。通过这样做，患者在心理上处理疼痛，重新映射控制感觉的大脑网络。之前的研究表明，一个人可以使用物理镜子进行这种治疗，或者在电脑屏幕上进行逼真的投影。
“但除了截肢之外，许多疼痛状况都涉及对人体的不正常描绘。我们正在研究在虚拟空间中改变身体外观是否会有帮助，”Stevenson Won说。虽然本研究未报告，但她有初步证据表明，类人灵活性可以改善儿童的复杂区域疼痛综合征。
“这是一个有希望的起点，同时也挑战了我们关于‘自我’的概念，”IJsselstein说。“假设你是一名狂热的游戏玩家，长期接触一个改变过的身体，这会重新编程你的自我感觉吗？”
一个现实生活中的类比是滑冰。当你从冰上下来，走几米路，你的腿会感觉很沉重。这就是人类感知的运动重新编程。
IJsselstein认为，长期使用类人灵活性可能会出现类似的“余震”，但就像滑冰一样，一旦我们回到真实的身体里，我们的大脑会很快恢复。
