Persoanele cu dizabilități raportează adesea fenomenul de „durere fantomă” sau „membre fantomă”, atunci când simt prezența degetelor, mâinilor, picioarelor sau strălucirii lipsă și uneori chiar simt durere la membrele odată amputate. Până acum, știința nu putea explica în niciun fel acest fenomen. Dar acum, folosind imagini cu rezoluție ultra-înaltă, oamenii de știință de la Oxford University au putut studia creierul amputatelor și să vadă cum se schimbă creierul lor după pierderea unui braț. Detaliile creierului la un nivel atât de înalt au relevat pentru prima dată un lucru uimitor: creierul amputatului păstrează o hartă incredibil de detaliată a mâinii lipsă și a degetelor individuale.
Existența acestei hărți detaliate a mâinii în creier - chiar și zeci de ani după amputație - poate explica parțial fenomenul membrelor fantomă.
Privarea senzorială la persoanele care au prezentat orbire, surditate sau amputare, de exemplu, a fost mult timp un câmp fertil pentru studiul plasticității creierului. Cercetătorul principal Sanna Kikkert și colegii săi de la Laboratorul mâinilor și creierului, conduși de profesoara asociată, Tamara Makin, au luat ca bază pentru studiu un aspect al fenomenului membrelor fantomă, atunci când amputații nu numai că simt prezența sau sentimentele la nivelul membrului lipsă, dar pot, de asemenea, „controla” mâna lor fantomă. Solicitând oamenilor să-și miște individual degetele fantomă în timp ce-i scanează creierul în paralel, oamenii de știință au reușit să întocmească o hartă detaliată a reprezentării mâinii fantomă în creier.
Cercetările anterioare au arătat că mișcarea mâinii fantomă creează activitate în creierul amputatului, dar până acum a fost dificil să spunem care este exact această activitate. De exemplu, este dificil să se demonstreze că activitatea creierului indică existența unei cărți de mână lipsă, mai degrabă decât a unei activități anormale cauzate de amputație.
Cercetările lui Kickert arată că modelele de activitate ale mâinii fantomă conțin trăsături importante ale reprezentării „normale” a mâinii, cum ar fi aranjarea spațială a degetelor în raport între ele. Echipa a fost capabilă să demonstreze că hărțile fantomă ale mâinilor membrelor erau în limitele indicate într-un eșantion de control al celor două mâini. Având în vedere că subiecții și-au pierdut brațele în urmă cu 25 până la 31 de ani, acest lucru este incredibil.
Într-o lucrare publicată în revista eLife, oamenii de știință au putut, de asemenea, să respingă alte câteva explicații mai banale pentru activitatea creierului fantomă. Aceștia au arătat că activarea brațului fantomă nu este un rezultat simplu al activității musculare sau nervoase în ciotul rămas după amputație. De exemplu, la amputații care și-au pierdut mușchii (din cauza amputației deasupra cotului), hărțile de mână au rămas la fel ca în cazul celor care nu au putut trimite sau primi semnale de la membre (din cauza leziunilor nervoase). Cu toate acestea, este încă un mister dacă harta mâinii stocate în creier provoacă senzații fantomă ale membrului sau dacă senzațiile în sine păstrează harta mâinii în creier.
Video promotional:
Cum vede creierul corpul
Aceste rezultate sunt de două ori interesante, deoarece contravin înțelepciunii convenționale cu privire la modul în care creierul se formează și menține harta senzorială a corpului. Această hartă senzorială se numește homunculus somatosenzorial (din greacă pentru „omul mic”) și a surprins de mult timp oamenii de știință cu structura sa extrem de organizată. Organizat prin faptul că creierul pliază părțile corpului foarte asemănătoare cu modul în care sunt localizate pe corp:
S-a crezut mult timp că această hartă are nevoie de un flux constant de aport senzorial din corp pentru a o menține organizată. Această idee a fost susținută de un număr semnificativ de studii efectuate pe animale care arată că atunci când un membre este amputat, zone ale corpului din apropierea homunculului invadează și suprasolicită teritoriul membrului lipsă.
O reorganizare similară a fost găsită la om. Un studiu realizat în 2013 de Tamar Makin și colegii săi a descoperit că, după amputație, creierul îndepărtează teritoriul rămas din brațul lipsă. Studiul lor a arătat, de asemenea, că această strângere a fost legată de modul în care subiecții își foloseau corpul: cu cât amputatul folosea brațul rămas pentru activitățile zilnice, cu atât mai mult cu care brațul a preluat resursele cerebrale ale brațului lipsă, posibil pentru a susține utilizarea excesivă a brațului intact.
Kickert a găsit o reorganizare similară în grupul ei de amputați în zona brațului lipsă din creier, precum și hărți detaliate ale mâinilor. Aceasta înseamnă că, după amputație, această zonă a creierului nu numai că rămâne funcțională, dar este menținută, în ciuda reorganizării ulterioare - acest fapt nu a fost recunoscut anterior.
De fapt, poate fi folosit pentru a crea tehnologii uimitoare specific pentru persoanele cu handicap și cu handicap: „neuroproteze” care sunt controlate direct de creier, de obicei prin electrozi implantați în cortexul cerebral. Harta de mână salvată după amputație poate fi folosită pentru a conduce degetele individuale în aceste interfețe neurocomputer.
ILYA KHEL
