Протез

Мозг продолжает «видеть» часть тела даже после ампутации

Открытие нейробиологов опровергает фундаментальное представление о пластичности мозга. Новое исследование демонстрирует, что внутренняя карта тела остается неизменной даже после потери конечности, что открывает новые горизонты в лечении фантомной боли и создании бионических протезов.
Автор Наука Mail
Согласно старой теории, соседние области мозга, ранее представлявшие ампутированную конечность, захватывают и перенаправляют ее
Согласно старой теории, соседние области мозга, ранее представлявшие ампутированную конечность, захватывают и перенаправляют ееИсточник: Unsplash

Международная группа ученых из Медицинской школы Питтсбургского университета и Кембриджского университета совершила открытие, которое кардинально меняет представление о возможностях человеческого мозга. Результаты исследования свидетельствуют о том, что встроенная в мозг карта тела остается стабильной на протяжении многих лет даже после радикальных изменений, таких как ампутация конечности. Это опровергает давнюю теорию о масштабной реорганизации мозга после потери части тела.

Ранее нейробиологи были уверены, что область соматосенсорной коры, отвечающая за ампутированную руку, со временем перестраивается и захватывается соседними участками, например, зоной, контролирующей лицо. Однако это утверждение всегда противоречило субъективным ощущениям пациентов, которые десятилетиями продолжали чувствовать свою отсутствующую конечность. Чтобы разрешить это противоречие, ученые под руководством профессора Тамар Макин впервые провели уникальный эксперимент, в ходе которого карты мозга трех пациентов были изучены до плановой ампутации руки, а затем через несколько месяцев и лет после операции.

Карты активности мозга для руки (показаны красным) и губ (синим) до ампутации (Pre1 и Pre2) и после ампутации (спустя 3, 6 и 18 месяцев после ампутации)
Карты активности мозга для руки (показаны красным) и губ (синим) до ампутации (Pre1 и Pre2) и после ампутации (спустя 3, 6 и 18 месяцев после ампутации)Источник: Шоне и др., Nature Neuroscience

С помощью функциональной МРТ исследователи фиксировали активность мозга, когда участники шевелили пальцами или сжимали губы. Анализ снимков показал удивительную стабильность: паттерны активации области, ранее соответствовавшей отсутствующей руке, практически не изменились. Зона губ не предприняла попыток «захватить» свободную территорию. Это доказывает, что мозг продолжает хранить детальную карту тела в ее исходном состоянии, как будто ожидая восстановления связи.

Данное открытие имеет практические последствия. Оно объясняет, почему многие методы лечения фантомных болей, основанные на идее переобучения мозга, показывали низкую эффективность. Ученые полагают, что более перспективный путь — это перенаправление нервов культи во время ампутации для предотвращения передачи болевых сигналов. 

Ранее ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили, что пресноводные улитки ампуллярии способны полностью восстанавливать глаза.