为什么人会精神分裂？Nature研究发现秘密藏在阿尔法波的频率中

想象这样一个场景：你坐在桌前，一只手被挡板遮住，所以你看不见；而在你面前的桌面上，放着一只逼真的橡胶假手。

（来源：论文）

实验人员手里拿着两把毛刷，同时轻刷你的真手和那只假手。你的眼睛看着假手被抚摸，你的真手感受着同样的触觉。

一分钟后，奇怪的事情发生了：你开始觉得那只橡胶手长在了自己身上。就在你沉浸在这种错觉中时，实验人员突然举起一把锤子，重重地砸向那只橡胶手！

那一瞬间，你会怎么做？

没错，绝大多数人都会吓得猛然缩手，甚至尖叫——尽管我们的真手毫发无伤。

这就是著名的“橡胶手错觉”（Rubber Hand Illusion）实验。它揭示了一个细思极恐的事实：你的大脑并非无懈可击，它对“自我”的认知是可以被欺骗的。

但问题来了：为什么有的人会被骗得团团转，而有的人却能冷静旁观，始终清醒地知道那是假的？

近日，瑞典卡罗林斯卡学院的研究团队在 Nature Communications 上发表了一项研究，终于揭开了这个谜底。团队发现，测量大脑顶叶皮层的阿尔法波频率（Alpha waves），就能预测一个人在橡胶手实验中的表现。

（来源：Nature）

你可以把你的大脑想象成一部照相机。

我们以为自己看到的世界是连续不断的视频，但实际上，大脑是在以极快的速度进行“连拍”，然后将这些瞬间拼接在一起。

而这台“照相机”的快门速度，就由阿尔法波决定。更准确地说，是由阿尔法波的个体频率（Individual Alpha Frequency，IAF，即每个人特有的阿尔法波振荡频率）决定。

阿尔法波是人脑在清醒放松状态下产生的一种电活动，频率通常在 8-13 赫兹之间，但每个人的具体频率都略有不同。这些节律性的脑电波像一个个周期性打开的“时间窗口”，将连续的感官输入切割成离散的感知帧。

（来源：Wikipedia）

如果你的阿尔法波频率更快，相当于这台照相机每秒按下更多次快门，你就能捕捉到更细致的时间差异。反之，如果阿尔法波频率较慢，那么相同时间内"拍摄"的照片更少，时间分辨率也就更低。

在橡胶手错觉实验中，这种差异体现得格外明显。当研究人员给参与者的真手和橡胶手施加轻微的时间差。比如让橡胶手被触碰的时间比真手早 50 毫秒或 100 毫秒时，有些人依然会感觉"这只橡胶手是我的"，而另一些人则会立刻察觉到不对劲，幻觉随即消失。

研究的首席作者 Mariano D'Angelo 博士解释说，这一发现揭示了一个基本的神经机制：我们的大脑通过周期性的神经振荡来采样感觉信号，而采样频率直接决定了我们能够识别的时间分辨率。这个机制不仅适用于身体所有权的感知，也同样适用于判断外部事件的同步性。比如，判断闪光和声音是否同时发生。

为了验证这一推论，研究团队进行了三组精心设计的实验，总共招募了 106 名参与者。

第一组实验涉及 30 人，他们分别完成橡胶手错觉任务和视觉-触觉同步判断任务。结果显示，两项任务的表现高度相关：那些在橡胶手实验中更容易被“欺骗”的人，在判断同步性时也表现出较低的时间敏感度。这说明背后可能存在一个共同的神经机制。

到了第二组实验，研究人员在 46 名参与者完成任务的同时，使用脑电图 记录他们的大脑活动，重点监测顶叶皮层的阿尔法波频率。结果不出所料:那些阿尔法波频率较慢的人，表现出更宽的“时间绑定窗口”(Temporal Binding Window，TBW，即大脑倾向于将两个感觉信号整合为单一事件的最大时间间隔)。

例如，一个阿尔法波频率为 9 赫兹的人，其采样周期约为 110 毫秒，这意味着在这 110 毫秒内发生的视觉和触觉刺激更有可能被“打包”到同一个感知帧中，从而被判断为同时发生。而一个阿尔法波频率为 11 赫兹的人，采样周期缩短到约 90 毫秒，能够更精确地区分两个刺激的先后顺序。

统计分析显示，任务期间测得的左侧顶叶阿尔法波频率与身体所有权的时间绑定窗口呈显著负相关 (r=-0.651)，即频率越快，时间窗口越窄，判断越精准。

（来源：论文）

但相关性并不等于因果性。为了证明阿尔法波频率确实主导了这一过程，而非仅仅是伴随现象，研究团队在第三组实验中引入了一项关键技术：经颅交流电刺激 (Transcranial Alternating Current Stimulation，tACS)。这是一种无创的脑刺激技术，可以通过颅外电极向大脑施加微弱的交流电，从而调节特定脑区的神经振荡频率。

30 名参与者在三个不同的日子里接受了三种刺激:8 赫兹的低频阿尔法刺激、13 赫兹的高频阿尔法刺激，以及假刺激（sham）作为对照。

结果令人惊讶：当参与者接受 8 赫兹的低频刺激时，他们的时间绑定窗口显著扩大，从假刺激条件下的 165 毫秒扩展到 208 毫秒。这意味着他们更容易被橡胶手错觉欺骗，即便真手和假手之间存在较大的时间差，他们依然会觉得“这是我的手”。

相反，当接受 13 赫兹的高频刺激时，时间绑定窗口缩小到 138 毫秒，参与者对时间差异的敏感度显著提高，更难被幻觉迷惑。同样的效应也出现在视觉-触觉同步判断任务中。至此，这一实验有力地证明了二者之间的因果关系。

图 | 实验 3 场景（来源：论文）

进一步地，研究团队还采用了贝叶斯因果推理 (Bayesian Causal Inference) 的计算模型来解析阿尔法波频率究竟是如何影响我们对身体的感知的。

这一模型认为，大脑在处理多感官信息时，会像一位统计学家一样，综合考虑感觉证据和先验知识，推断这些信号是否来自同一来源。如果推断出“它们来自同一来源”的概率很高，大脑就会将它们整合;反之则保持分离。在这个推理过程中，有一个关键参数叫做“感觉不确定性”(sensory uncertainty)，它反映了感觉信号的可靠程度。

分析发现，阿尔法波频率与感觉不确定性高度相关：频率越快，不确定性越低，大脑对时间信息的判断就越精确；频率越慢，不确定性越高，大脑判断就越模糊，更倾向于将本应分离的信号错误整合。这表明，阿尔法波调控多感官整合的方式：不是改变先验信念，而是调节感觉信号的时间精度。

那么，这一切与精神分裂症有什么关系?

对于精神分裂症患者来说，他们常常表现出严重的自我感知障碍：可能会觉得自己的身体不属于自己，或者感到某个外在的力量在操控自己的思想和行动。这种"自我边界模糊"的体验，长期以来一直困扰着临床医生和研究者。

过去的研究已经注意到，精神分裂症患者在多感官整合方面存在异常。例如中国科学院心理研究所的一项元分析发现，这些患者的时间绑定窗口显著扩大，更容易将本该分离的感觉信息错误整合，导致对环境的感知模糊且难以预测。更重要的是，这种时间整合缺陷与幻觉等临床症状的严重程度密切相关。

卡罗林斯卡学院的研究为此提供了新的神经机制解释。多项脑电图研究显示，精神分裂症患者后部脑区的阿尔法波频率明显低于健康人群。按照本研究的逻辑：较慢的阿尔法波意味着更低的时间分辨率和更高的感觉不确定性，患者大脑更难准确判断不同感觉信号的时间关系，从而容易产生错误的因果推断。比如将不相关的外部事件与内在体验联系起来，形成被控制感或被害妄想。

而如果阿尔法波频率在身体自我感知中扮演关键角色，那么通过神经调控技术，我们或许能够能改善自我感知障碍：比如经颅交流电刺激或神经反馈训练调整患者的阿尔法波频率。

虽然这一设想还需更多临床验证，但至少在理论上为患者带来了希望。

除精神分裂症外，身体所有权的感知异常也见于孤独症、躯体变形障碍、解离性障碍等多种疾病。理解阿尔法波如何调控多感官整合和身体自我感知，可能为这些疾病的诊断和治疗开辟新路径。即便在健康人群中，这一机制也解释了个体差异。例如为什么有些人对身体感知更敏锐，而另一些人则更容易产生身体感受的迟缓或者错觉。

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

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

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