211service.com
Fantoma ekstremitātes un pārvadītas smadzenes
Fantoma rokas, kājas, pirksti un kāju pirksti: šķietami šausmu filmu saturs. Tomēr gandrīz 70 procentiem no 4 miljoniem Amerikas Savienotajās Valstīs amputēto personu spilgtas sajūtas trūkstošās ķermeņa daļās, piemēram, spiediens, tirpšana, siltums, aukstums un sāpes, kas var būt gan pastāvīgas, gan mokošas, ir pārāk reālas.
Fantoma ekstremitātes ir mulsinājušas zinātniekus gadiem ilgi. Taču jaunākie pētījumi ir atklājuši iespējamos šīs parādības pamatā esošos mehānismus, tostarp pierādījumus tam, ka smadzeņu neironi, kas saņem ievadi no ekstremitātes, pēc ekstremitātes amputācijas var pārslēgties, lai meklētu informāciju no citiem avotiem. Šie atklājumi apstrīd ilgstošo pārliecību, ka smadzenes ir nemainīgas pēc noteikta vecuma, un liek pētniekiem izstrādāt jaunas terapijas fantoma ekstremitāšu sāpju un dažu muguras smadzeņu traumu upuriem.
Šis stāsts bija daļa no mūsu 1997. gada janvāra numura
- Skatiet pārējo izdevuma daļu
- Abonēt
Gadiem ilgi psihologi piedēvēja fantoma ekstremitāšu sajūtas vēlmju piepildījumam, tīri psiholoģiskam stāvoklim. Pēc tam 1984. gadā komanda, kuru vadīja Sanfrancisko Kalifornijas universitātes neirozinātnieks Maikls Merzenihs, veica eksperimentus, kas sāka izskaidrot fantoma ekstremitātes kā patiesu fizioloģisku reakciju. Merzenihs un viņa kolēģi vispirms amputēja vidējos pirkstus pieaugušu pūču pērtiķu grupai un vēlāk stimulēja katra pērtiķa rokas ciparus, kas atradās blakus amputācijas celmam.
Ievietojot mikroelektrodus, kas nosaka elektroķīmiskās izmaiņas aktīvi šaujošos neironos, dažādās pērtiķu smadzeņu zonās, Merzenihs atklāja, ka garozas reģions, kas sākotnēji izšāva, reaģējot uz amputētā pirksta stimulāciju, tagad tiek aktivizēts ikreiz, kad viņš pieskārās diviem blakus esošajiem. pirksti. Pirms amputācijas neironi nebija reaģējuši uz šo pirkstu stimulāciju.
1991. gadā Timotijs Pons, Nacionālā garīgās veselības institūta neiropsiholoģijas laboratorijas neirozinātnieks, papildināja Merzeniha atklājumus. Strādājot ar pieaugušiem makaka pērtiķiem, Pons un viņa kolēģi deaferentēja vai sagrieza nervus, kas sniedza sensoro informāciju starp garozu un roku, apakšdelmu, plaukstu un pakauša daļu. Pēc tam komanda stimulēja dažādas ķermeņa daļas un atklāja, ka garozas daļa, kas iepriekš reaģēja uz roku un galvas aizmuguri, tagad reaģēja uz sejas stimulāciju. Tāpat kā efeja, kas izplatās pa kailiem ķieģeļiem, Pons uzskata, ka apkārtējie neironi iebruka garozas apgabalā, kas atbilst deaferentētajām ekstremitātēm, ļaujot tai reaģēt uz stimulāciju no citām ķermeņa daļām.
Cilvēku pārbaudījumi
Nākamajā gadā Kalifornijas universitātes Sandjego neirozinātnieks Vilajanurs Ramachandrans veica eksperimentus ar cilvēkiem, kuriem amputēta roka vai pirksts. Aizsienot acis saviem pacientiem, viņš izdarīja spiedienu uz dažādām viņu ķermeņa daļām. Apstiprinot Ponsa rezultātus, Ramačandrans atklāja vairākus subjektus, kuri ziņoja, ka spiediens, kas tika pielikts sejai, jutās tā, it kā tas nāktu gan no sejas, gan fantoma rokas.
Ramachandran saka, ka šim atradumam bija jēga, jo garozas teritorija, kas atbilst rokai, atradās blakus tai, kas atbilst sejai. Un tāpat kā cilvēki, kas stāv blakus bāra krēsliem pārpildītā bārā, visticamāk, saņems šīs vietas, kad cilvēki aiziet, neironiem, kas atrodas tuvu zonai, kas vairs nesaņem ievadi, ir labākā iespēja pārvietoties.
Ramačandrans sprieda, ka sāpes, kas saistītas ar fantoma ekstremitātēm, var rasties, ja neironi pārvietojas jaunās zonās, bet veic kļūdainu darbu, pārveidojot sevi. Viņš saka, ka kortikālās kartēšanas kļūdas, piemēram, pieskārienu un sāpju ievades krustošanās, var izraisīt sāpes, piemēram, fantoma rokā, kas rodas no labdabīga pieskāriena sejai.
Pētījumi ar cilvēkiem arī parādīja, ka kortikālā reorganizācija notika ātrāk, nekā tika aizdomas. Kamēr Pons bija pētījis primātus, kuri bija deaferentēti 11 gadus, Ramachandran atrada līdzīgus pierādījumus cilvēkiem, kuru ekstremitātes bija amputētas tikai četras nedēļas pirms eksperimentiem.
Nervu atjaunošanās un kortikālās reorganizācijas jēdziens atspoguļo radikālas izmaiņas zinātnieku skatījumā uz smadzenēm. Vēsturiski tika uzskatīts, ka attīstības laikā, kad smadzenes ir savienotas, pastāv kritisks iespēju logs, saka Pons. Tagad viņš saka, ka šķiet, ka smadzenes visas dzīves laikā demonstrē pārsteidzošu plastiskumu.
Iespējamās terapijas
Šāda plastiskums varētu būt atslēga potenciālajām terapijām ne tikai fantoma ekstremitāšu sāpēm, bet arī citām centrālās nervu sistēmas slimībām, tostarp muguras smadzeņu bojājumiem, kuru gadījumā iekaisums vai spiediens bloķē nervu ceļus. Faktiski pēdējos vairākos mēnešos Pons un viņa kolēģis Deivids Guds, Boumena Greja Medicīnas skolas rehabilitācijas centra direktors Veikforestas universitātē Ziemeļkarolīnā, ir novērojuši pacientus ar muguras smadzeņu traumām, salīdzinot atveseļošanās pakāpi ar kortikālās reorganizācijas apjoms, ko mēra ar MRI skenēšanu.
Kā gaidīts, pētnieki atklāja, ka tiem, kuri piedzīvoja vismazāko reorganizāciju, bija arī vispilnīgākā atveseļošanās. Ja neironi nereorganizēsies, skaidro Pons, tad, tiklīdz lietas muguras smadzenēs atgriezīsies normālā stāvoklī, garoza paliks nemainīga un spēs darboties kopā ar muguras smadzenēm tā, kā tas bija agrāk.
Pons un Guds uzskata, ka mākslīga kortikālās reorganizācijas novēršana varētu palīdzēt pacientiem atgūties no šādiem muguras smadzeņu bojājumiem, lai gan viņi brīdina, ka šāda pieeja nebūtu lietderīga gadījumos, kad muguras smadzenes patiešām tiek atdalītas. Viena pieeja kortikālās reorganizācijas bloķēšanai, ko pēta pētnieki, ietver DAP-V lietošanu - zāles, kas inhibē glutamāta, neirotransmitera, elektroķīmisko aktivitāti smadzenēs.
Parasti glutamāts nodrošina saziņu starp neironiem, kad tie viens otram nodod elektroķīmiskos ziņojumus no ārēja stimula, piemēram, sitiena pa roku, līdz pat smadzenēm. Līdzīgi, pēc muguras smadzeņu traumas vai amputācijas, kad neironi pēkšņi pārstāj saņemt ieejas signālus no saviem kaimiņiem, glutamāts ļauj pamestajiem neironiem savienoties ar citiem neironiem, kas nodrošinās tos ar stimulāciju, tādējādi uzlabojot kortikālo reorganizāciju.
Pons un Guds saka, ka glutamāta receptoru saistīšana ar DAP-V novērsīs neironu savstarpējo komunikāciju, tādējādi pamestie neironi, kuri vairs nesazinās ar saviem partneriem mūža garumā, nevarēs sazināties ar potenciāliem jauniem partneriem. , arī. Tāpēc pētnieki uzskata, ka neironi paliks piesaistīti saviem biedriem. Un, kad muguras smadzeņu aizsprostojums izkliedējas, sākotnējie garozas savienojumi un funkcijas paliks neskartas.
Visbeidzot, tā kā kortikālā reorganizācija, kas notiek pēc amputācijas, ir tik līdzīga pārslēgšanai, kas notiek pēc muguras smadzeņu traumām, Pons cer, ka farmakoloģiskais līdzeklis, piemēram, DAP-V, kas novērš nervu reorganizāciju garozā, varētu arī palīdzēt novērst fantoma ekstremitāšu veidošanos. sāpes amputētiem pacientiem. Pētnieki tomēr brīdina, ka šis pētījums ir sākumstadijā un vēl ir jārisina tādi pamatjautājumi kā zāļu ievadīšana un vai to var ievadīt īsu laiku pēc amputācijas, vai arī tas ir jāievada bezgalīgi.