Araştırmacılar, bu duygunun nereden kaynaklandığını öğrenmek için deneğin gerçek ellerini bir tepsinin altına koymuşlar; tepsinin üstüne de gerçek görünüm ve boyutlarda lastikten bir el protezi yerleştirmişler. Daha sonra yumuşak boya fırçalarıyla her iki eli aynı anda okşamaya başlamışlar. Bir süre sonra deneklerin takma eli kendi elleriymiş gibi algılamaya başladıkları ve fırça daha takma ele dokunmadan ilgili beyin bölgelerinin duyuyu algılamak için faaliyete geçtiği gözlenmiş. Bu illüzyonun oluşması için fırça darbelerinin aynı anda olması ve ellerin aynı yönde yerleştirilmiş olması şart.
Araştırmacıların vardığı sonuç, beden parçalarına sahiplik duygusunun, çeşitli uyarıcıların (ör: dokunma ve görme) eşzamanlı etkisiyle ortaya çıktığı.Deneklerin beyinlerinin deney sırasında işlevsel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI) yöntemiyle elde edilen görüntüleri de beynin yan (parietal) lobları ve beyincikteki bazı alanların, duyu sinyallerini (eli görmek, fırçanın dokunuşlarını hissetmek) birbirleriyle bütünleştirmede rol oynadıklarını göstermiş. Bu bölgeler aynı zamanda beynin, elin nerede bulunduğu konusundaki başvuru çerçevesini de yeniden programlayabiliyor.
