Рубрики
Люди с ограниченными возможностями часто сообщают о феномене «фантомные боли», или «фантомные конечности», когда чувствуют присутствие отсутствующих пальцев, рук, ног или ног, а иногда даже чувствуют боль сразу ампутированной конечности. На сегодняшний день наука не может объяснить это явление. Тем не менее, теперь, с помощью фотографий высокого разрешения, ученые Оксфордского университета смогли изучить мозг ампутировали, и видел, как меняются их мозги после потери руки. Быстрые мозга на таком высоком уровне впервые показал удивительно: мозг ампутанта держит невероятно подробная карта отсутствует, рук и отдельных пальцев.
Существование этой подробной карты в руки, в мозг — даже спустя десятилетия после ампутации — может частично объяснить феномен фантомной конечности.
Сенсорная депривация людей, например, испытали слепота, глухота или ампутации, давно стал плодотворным полем для исследования пластичности мозга. Исследователь Санна Киккерт и его коллеги из Лаборатории рук и мозга под руководством преподавателя Тамара Макина взяли в качестве базы, чтобы исследовать один из аспектов феномена фантомной конечности, когда ампутанты не только чувствовать присутствие или чувство потери конечности, но также может «управлять» своей фантомной рукой. Людей просят пошевелить пальцами призрак по отдельности, параллельно сканирование их мозга, ученые смогли составить подробную карту представления призрак руки в мозге.
Предыдущие исследования показали, что движение рукоятки призрак создает активность в мозге ампутанта, но до сих пор было трудно сказать, что представляет собой эта деятельность. Например, трудно доказать, что активность мозга указывает на существование карты отсутствуют руки, и это что-то ненормальное деятельности, вызванной ампутацией.
Поиск Киккерт показывает, что модели, задач, призрак руки содержат важные указания «нормальное» представление руки, например, пространственное расположение пальцев по отношению друг к другу. Команда ученых удалось доказать, кредитные рука призрака искусств были в пределах диапазона, указанного в пробирке участников с двух рук. Учитывая, что испытуемые потеряли руки от 25 до 31 года назад, это удивительно.
В работе, опубликованной в журнале eLife, ученые были в состоянии опровергнуть некоторые другие, более приземленные объяснения призрак активности мозга. Они показали, что призрак активации руками, это не просто результат активности мышц или нервов в оставшейся после ампутации поклонения. Например, ампутировали, потеряли свои мышцы (для ампутации выше локтя), бумага ручной работы остались такими же, как те, кто не может отправлять или принимать сигналы от конечности в целом (из-за повреждения нервов). Однако по-прежнему остается загадкой, из-за если сохранилась карта руки в мозг-призрак, ощущение конечности или же чувства сохраняют карту, руки, в мозге.
Как мозг видит тело
Эти результаты вдвойне интересно, так как вопреки распространенному мнению о том, как мозг создает и поддерживает карту чувственного тела. Это сенсорный карта называется соматосенсорным гомункулусом (от греческого «маленький человек») и время от времени удивляет ученых своей сложной структуры. Организован таким образом, что мозг раскладывает части тела очень похоже на то, как они расположены на теле:
Давно считается, что в этом разделе нужен постоянный поток сенсорных входов от тела, чтобы держать его организации. Эта идея была поддержана значительное количество исследований на животных показывают, что, когда ампутируется конечность, области тела в непосредственной близости гомункулусе вторгаются и преобразить территорию потерять конечность.
Такая реорганизация обнаружили, и люди. Исследования 2013 года, проведенного Тамаром Макин и ее коллеги, показали, что после ампутации мозг требует, остальную недостающую часть руки области. Их исследование также показало, что этот захват связан с тем, как испытуемые использовали их тела: более ампутанты используется остальной части руки для повседневных дел, больше эта рука занимала ресурсы мозга отсутствующей руке, возможно, чтобы поддержать преодоление нетронутой руки.
Киккерт нашел подобную реорганизацию в своей группе ампутантов в области отсутствующей руки в мозг, а также подробные карты из руки. Это означает, что после ампутации этой области мозга не только функциональной, но поддерживается, несмотря на последующее реорганизации — этот факт ранее не был.
На самом деле, это может быть использован для создания удивительных технологий, специально для инвалидов и людей с ограниченными возможностями: «нейропротезов», которые контролируются непосредственно от мозга, как правило, через электроды, имплантированные в кору головного мозга. Карта руках, сохраняется после ампутации, может быть использован для приведения в движение отдельных пальцев в этих нейрокомпьютерных интерфейсов.
Ученые выяснили, почему мозг не может забыть ампутированную конечность
Илья Хель