Багато хто навіть дуже далекі від трансплантології люди чули про таке поняття, як фантомні болі. Ці відчуття виникають у пацієнтів лікарень після ампутації: людині здається, що він відчуває біль у кінцівці, якої насправді у нього вже давно немає.
Крім того, після ампутації багато пацієнтів відчувають свою фантомний кінцівку, іноді протягом декількох років. Природа феномена досі залишається маловивченою, проте нове дослідження може допомогти в цьому питанні.
Команда вчених з Оксфордського університету досліджувала мозкову активність пацієнтів з ампутованими руками за допомогою комп'ютерного томографа високої потужності. Перший учасник експерименту позбувся руки 25 років тому, другий - 31 рік тому. У обох весь цей час мав місце яскраво виражений фантомний синдром.
Паралельно нейробіологи вивчили дані контрольної групи - 11 осіб, що мали обидві руки, і все випробовувані були лівшами. В ході експерименту учасники повинні були поворухнути окремо кожним пальцем лівої руки.
Вчені з'ясували, що навіть після ампутації кінцівки мозкові структури, що відповідають за контроль над ними, все ще чудово "пам'ятають" втрачені руки.
Це наочно видно на представленій схемі. Чорні стрілки вказують відповідність пальців ділянках мозку, зазначених квітами: великий палець - червоний колір; вказівний - жовтий; середній - зелений; безіменний - синій, мізинець - фіолетовий. Перша схема відображає роботу мозку учасників контрольної групи, друга - людей після ампутації руки (вище і нижче ліктя). FDR - це частота помилкових виявлень, а "q" позначає рівень похибки.
Виявляється, навіть після видалення окремих пальців у людей зберігається можливість послати сигнал на їх рух, стиск, випрямлення та інші функції.
До цих пір більшість нейробіологів були впевнені, що процес управління руками відбувається в соматосенсорной корі головного мозку і може підтримуватися тільки при наявності систематичних зворотних сенсорних сигналів від нервових закінчень. Виходить, що це не так: якби "перезапис" нервової карти відбувалася за відсутності зворотних сигналів, то у людей, які втратили рук, які не з'являлися б фантомні болі.
Вивчивши мозкову активність пацієнтів з ампутованими кінцівками за допомогою комп'ютерної томографії, вчені прийшли до висновку, що мозок досі добре "пам'ятає" втрачені руки. Нове відкриття може стати великим проривом в області протезування і дозволить в майбутньому створювати протези, якими можна буде управляти безпосередньо від мозку.
Це відкриття, ймовірно, допоможе в створенні протезів нового типу, які управляються за рахунок сигналів, що посилаються безпосередньо мозком. Вони будуть набагато більш чутливими і функціональними, ніж всі нині існуючі моделі, роблять висновок оксфордские нейробіологи.
Подробиці дослідження описані в науковій статті, що вийшла у виданні eLife.