Почему ампутированные конечности «болят»


Людям, потерявшим в результате ампутации конечность, иногда кажется, что несуществующая рука или нога болит. По мнению ученых, это результат сбоя в мозгу.

phantom limb

«Несмотря на то что руки уже нет, люди с фантомными болями ощущают, что она до сих пор на месте — им кажется, что рука горит и очень болезненно реагирует на касания, никакие обезболивающие не помогают избавиться от подобных симптомов. Мы хотели понять, можно ли бороться с ней при помощи инженерных технологий, а не медикаментозного вмешательства», — заявил Бенджамин Сеймур (Benjamin Seymour) из Кембриджского университета (Великобритания).

Шрамы на память

Сеймур и его коллеги выяснили, что причиной появления таких болей является некорректная «реорганизация» работы мозга, приводящая к появлению неправильных связей между нейронами, управлявшими движениями ампутированной руки или ноги, в ходе крайне необычного опыта. Как рассказывают ученые, сегодня среди нейрофизиологов стремительно набирает популярность теория, что фантомные боли возникают из-за того, что мозг «по привычке» подает определенные команды в потерянную конечность, ожидает увидеть их результат действий, которого, конечно же, не возникает. Это и порождает болевые ощущения.

Соответственно нейрофизиологи полагают, что подобную реакцию можно подавить, если дать мозгу что-то реальное, что заменит потерянную руку или ногу, — к примеру, кибернетическая конечность, подключенная напрямую к мозгу или нервным окончаниям в культях ног и рук.

Руководствуясь этой идеей, Сеймур и его коллеги собрали группу из десяти инвалидов, испытывающих фантомные боли из-за ампутации руки или повреждения плечевого нервного сплетения, и предложили им подключить к себе и научиться пользоваться кибер-рукой. В отличие от других подобных приборов, эта кибер-конечность подключалась к мозгу «беспроводным» способом, считывая сигналы из центра движения в мозге при помощи магнетоэнцефалографа. Процесс обучения, как рассказывают исследователи, был двусторонним — мозг учился пользоваться рукой, а машина — расшифровывать его сигналы. Поэтому сначала движения кибер-руки были крайне неаккуратными и неточными, участникам опытов понадобилось потратить много времени, чтобы научиться пользоваться ею как «родной».

Читайте также:  Фантомные боли возникают от электромагнитного излучения мобильных телефонов

Искусство самообмана

Совершенно неожиданно ученым пришлось прекратить эксперимент через некоторое время — вопреки их ожиданиям, подключение кибер-руки к мозгу инвалидов привело не к ослаблению, а к резкому усилению болей, причем чем больше участники опытов учились управлять искусственной конечностью, тем сильнее становились неприятные ощущения. Этот результат удивил ученых, так как подключение кибер-руки к мозгу здоровых людей никогда не вызывало подобных последствий. Пытаясь понять, почему так происходит, они изменили эксперимент, подключив кибер-манипулятор к той части мозга, которая управляла здоровой рукой.

На этот раз результат был обратным — когда добровольцы научились управлять протезом, боль магическим образом исчезла на некоторое время. Этот факт, считают авторы статьи, указывает на реальный источник боли — так называемую пластичность нейронов, способность мозга «перепрофилировать» нервные клетки на решение новых задач.

По словам Сеймура, ампутация руки или ноги ведет к тому, что те нервные клетки, которые управляли их движением, теряют свою функцию. Мозг приспосабливает их к решению новых задач, тщетно пытаясь «починить» неработающие конечности, в некоторых случаях это ведет к развитию фантомных болей из-за того, что между нейронами возникают неправильные связи. Этот процесс, как показали опыты авторов статьи, можно «перенаправить» в более здоровое русло, заставив мозг повторно пересоединить нейроны, управлявшие ампутированной конечностью, на этот раз уже правильным способом. Как надеется нейрофизиолог, первые клинические версии подобной терапии фантомных болей появятся в ближайшие пять лет.

Комментарии и отзывы

Нашли орфографическую ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter