Abstract The rare syndrome of Anosognosia for Hemiplegia (AHP) can provide unique insights into the neurocognitive processes of motor awareness. Yet, prior studies have only explored predominately discreet lesions. Using advanced structural neuroimaging methods in 174 patients with a right-hemisphere stroke, we were able to identify three neural networks that contribute to AHP, when disconnected: the (1) premotor loop (2) limbic system, and (3) ventral attention network. Our results suggest that human motor awareness is contingent on the joint contribution of these three systems.

Abstract Touch is a key channel for conveying meaning in social interactions. The affective quality of touch and its effects on well‐being are shaped by relational context (relationship between touch giver vs. recipient) and person variables (e.g. adult attachment style). Yet, such effects have not been explored in relation to the meaning ascribed to touch. We used data from the Touch Test, the world's largest touch survey, which included questions on the degree to which people felt and related specific emotions and intentions to imagined gentle stroking touch and hugs. In N = 23,428, we examined how relational context (imagined source of touch) and person variables (gender, recalled positive childhood touch and adult attachment style) were associated with positive (e.g. love, desire, support) and negative (e.g. fear, anger, warning) emotions and intentions related to imagined touch. Love, desire and support were endorsed more when participants had had their partner (vs. someone else) in mind, and women (vs. men) gave lower ratings for desire overall. Gentle stroking touch was most linked with arousal when participants had had their partner in mind. Further, more positive childhood touch and secure and anxious attachment scores were associated with more positive emotions and intentions, while the opposite was found for avoidant attachment scores. Lastly, positive childhood touch and higher anxious attachment scores were related to greater discrimination between distinct emotion and intention categories, while higher attachment avoidance was associated with reduced discriminability. Thus, contextual and person variables matter in shaping the meaning of social touch.

Background: The vestibular system has been shown to contribute to multisensory integration by balancing conflictual sensory information. It remains unclear whether such modulation of exteroceptive (e.g. vision), proprioceptive and interoceptive (e.g. affective touch) sensory sources is influenced by epistemically different aspects of tactile stimulation (i.e. felt from within vs seen, vicarious touch). Objective: We aimed to i) replicate previous findings regarding the effects of galvanic stimulation of the right vestibular network (i.e. LGVS) in multisensory integration and ii) examine vestibular contributions to multisensory integration when touch is felt but not seen (and vice-versa). Method: During artificial vestibular stimulation (LGVS, RGVS and Sham), healthy participants (N=36, Experiment 1; N=37, Experiment 2) looked at a rubber hand while either their own unseen hand or the rubber hand were touched by affective or neutral touch. Results: We found that i) LGVS led to enhancement of vision over proprioception during visual only conditions (replicating our previous findings), and ii) LGVS (vs Sham) favoured proprioception over vision when touch was felt (Experiment 1), with the opposite results when touch was vicariously perceived via vision (Experiment 2), and with no difference between affective and neutral touch. Conclusions: We showed how vestibular signals modulate the weight of each sensory modality according to the context in which they are perceived and that such modulation extends to different aspects of tactile stimulation: felt and seen touch are differentially balanced in multisensory integration according to their epistemic relevance.

Abstract The neuropsychological disorder of anosognosia for hemiplegia (AHP) can offer unique insights into the neurocognitive processes of body consciousness and representation. Previous studies have found associations between selective social cognition deficits and anosognosia. In this study, we examined how such social cognition deficits may directly interact with representations of one's body as disabled in AHP. We used a modified set of previously validated Theory of Mind (ToM) stories to create disability‐related content that was related to post‐stroke paralysis and to investigate differences between right hemisphere damage patients with ( n = 19) and without ( n = 19) AHP. We expected AHP patients to perform worse than controls when trying to infer paralysis‐related mental states in the paralysis‐related ToM stories and explored whether such differences depended on the inference patients were asked to perform (e.g. self or other referent perspective‐taking). Using an advanced structural neuroimaging technique, we expected selective social cognitive deficits to be associated with posterior parietal cortex lesions and deficits in self‐referent perspective‐taking in paralysis‐related mentalising to be associated with frontoparietal disconnections. Group‐ and individual‐level results revealed that AHP patients performed worse than HP controls when trying to infer paralysis‐related mental states. Exploratory lesion analysis results revealed some of the hypothesised lesions, but also unexpected white matter disconnections in the posterior body and splenium of the corpus collosum associated with a self‐referent perspective‐taking in paralysis‐related ToM stories. The study has implications for the multi‐layered nature of body awareness, including abstract, social perspectives and beliefs about the body.

Touch offers important non-verbal possibilities for socioaffective communication. Yet most digital communications lack capabilities regarding exchanging affective tactile messages (tactile emoticons). Additionally, previous studies on tactile emoticons have not capitalised on knowledge about the affective effects of certain mechanoreceptors in the human skin, e.g., the C-Tactile (CT) system. Here, we examined whether gentle manual stroking delivered in velocities known to optimally activate the CT system (defined as 'tactile emoticons'), during lab-simulated social media communications could convey increased feelings of social support and other prosocial intentions compared to (1) either stroking touch at CT sub-optimal velocities, or (2) standard visual emoticons. Participants (N = 36) felt more social intent with CT-optimal compared to sub-optimal velocities, or visual emoticons. In a second, preregistered study (N = 52), we investigated whether combining visual emoticons with tactile emoticons, this time delivered at CT-optimal velocities by a soft robotic device, could enhance the perception of prosocial intentions and affect participants' physiological measures (e.g., skin conductance rate) in comparison to visual emoticons alone. Visuotactile emoticons conveyed more social intent overall and in anxious participants affected physiological measures more than visual emoticons. The results suggest that emotional social media communications can be meaningfully enhanced by tactile emoticons.

Specific, peripheral C-tactile afferents contribute to the perception of tactile pleasure, but the brain areas involved in their processing remain debated. We report the first human lesion study on the perception of C-tactile touch (N = 59), revealing that posterior and anterior right insula lesions reduce tactile, contralateral and ipsilateral pleasantness sensitivity, respectively. These findings are consistent with a posterior-to-anterior pattern of integration of interoceptive information in the frontoinsular junction.

Right hemisphere stroke can impair the ability to recognise one's contralesional body parts as belonging to one's self. The study of this so-called 'disturbed sense of limb ownership' (DSO) can provide unique insights into the neurocognitive mechanisms of body ownership. Here, we address a hypothesis built upon experimental studies on body ownership in healthy volunteers. These studies have shown that affective (pleasant) touch, an interoceptive modality associated with unmyelinated, slow-conducting C tactile afferents, has a unique role in the sense of body ownership. Here we systematically investigated whether affective touch stimulation could increase body ownership in patients with DSO following right hemisphere stroke. An initial feasibility study in 16 adult, acute stroke patients enabled us to optimise and calibrate an affective touch protocol to be administered by the bedside. The main experiment, conducted with a different sample of 26 right hemisphere patients, assessed changes in limb ownership elicited following self- (patient) versus other- (experimenter) generated tactile stimulation, using a velocity known to optimally activate C-tactile fibres (i.e. 3cm/s), and a second velocity that is suboptimal for C-tactile activation (i.e. 18cm/s). We further examined the specificity and mechanism of observed changes in limb ownership in secondary analyses looking at (1) the influence of perceived intensity and pleasantness of touch, (2) touch laterality, and (3) level of DSO on ownership change, as well as (4) changes in unilateral neglect arising from touch. Findings indicated a significant increase in limb ownership following experimenter-administered, CT-optimal touch. Voxel-based Lesion-Symptom Mapping (VLSM) identified damage to the right insula and, more substantially, the right corpus callosum, associated with a failure to increase body ownership following experimenter-administered, affective touch. Our findings suggest that affective touch can increase the sense of body-part ownership following right hemisphere stroke, potentially due to its unique role in the multisensory integration processes that underlie the sense of body ownership.

Multisensory integration processes are fundamental to our sense of self as embodied beings. Bodily illusions, such as the rubber hand illusion (RHI) and the size-weight illusion (SWI), allow us to investigate how the brain resolves conflicting multisensory evidence during perceptual inference in relation to different facets of body representation. In the RHI, synchronous tactile stimulation of a participant's hidden hand and a visible rubber hand creates illusory bodily ownership; in the SWI, the perceived size of the body can modulate the estimated weight of external objects. According to Bayesian models, such illusions arise as an attempt to explain the causes of multisensory perception and may reflect the attenuation of somatosensory precision, which is required to resolve perceptual hypotheses about conflicting multisensory input. Recent hypotheses propose that the precision or salience of sensorimotor representations is determined by modulators of synaptic gain, like dopamine, acetylcholine and oxytocin. However, these neuromodulatory hypotheses have not been tested in the context of embodied multisensory integration. The present, double-blind, placebo-controlled, crossed-over study (N = 41 healthy volunteers) aimed to investigate the effect of intranasal oxytocin (IN-OT) on multisensory integration processes, tested by means of the RHI and the SWI. Results showed that IN-OT enhanced the subjective feeling of ownership in the RHI, only when synchronous tactile stimulation was involved. Furthermore, IN-OT increased the embodied version of the SWI (quantified as weight estimation error). These findings suggest that oxytocin might modulate processes of visuo-tactile multisensory integration by increasing the precision of top-down signals against bottom-up sensory input.