Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Ученые выяснили, почему люди чувствуют фантомные боли

© РИА Новости / Ксения НакаМодель протеза на на выставке International Robot Exhibition в Токио
Модель протеза на на выставке International Robot Exhibition в Токио
Читать ria.ru в
Люди, потерявшие конечности, часто чувствуют мнимую боль в ампутированных и уже не существующих ногах и руках из-за того, что мозг пытается "перестроить" работу центра движений после их исчезновения и делает при этом ошибки.

МОСКВА, 27 окт – РИА Новости. Люди, потерявшие конечности, часто чувствуют мнимую боль в ампутированных и уже не существующих ногах и руках из-за того, что мозг пытается "перестроить" работу центра движений после их исчезновения и делает при этом ошибки, заявляют нейрофизиологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Несмотря на то, что руки уже нет, люди с фантомными болями ощущают, что она до сих пор на месте – им кажется, что их рука горит и очень болезненно реагирует на касания, и 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 этих 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 о том, 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.

Ученые заставили здоровых людей ощущать несуществующую конечностьАмериканские нейрофизиологи разработали остроумную методику, которая вводит мозг человека в заблуждение и заставляет его "управлять" несуществующей конечностью, что поможет раскрыть причины того, почему люди испытывают фантомные боли после ампутации рук или ног.

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 к 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, и участникам опытов понадобилось потратить много времени для того, чтобы научиться пользоваться ей, как "родной" рукой.

Искусство самообмана

Совершенно неожиданным образом 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, как считают авторы статьи, указывает на реальный источник боли – так называемую пластичность нейронов, способность мозга "перепрофилировать" нервные клетки на решение новых задач.

Мозг
Ученые нашли источник фантомных болей после ампутации конечностейХронические фантомные боли, мучающие некоторых людей после ампутации конечности, оказались следствием того, что мозг не признает потери руки или ноги и сохраняет цепочки нейронов, отвечавшие за ее работу, внутри которых и возникают болевые ощущения.

По словам Сеймура, ампутация руки или ноги ведет к тому, что те нервные клетки, которые управляли их движением, теряют свою функцию. Мозг  приспособляет их для решения новых задач, тщетно пытаясь "починить" неработающие конечности, и 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.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала