Jäsemete kaotanud inimesed tunnevad sageli kujuteldavat valu amputeeritud ja enam mitte olemasolevates jalgades ja kätes seetõttu, et aju üritab liigutuste keskme tööd "uuesti üles ehitada" pärast nende kadumist ja teeb selles vigu, väidavad neurofüsioloogid ajakirjas Nature avaldatud artiklis Side.
“Hoolimata sellest, et käsi enam pole, tunnevad fantoomvaludega inimesed, et see on endiselt paigas - neile tundub, et nende käsi on tule peal ja reageerib puudutamisele väga valusalt ning ükski valuvaigisti ei saa aidata sellistest sümptomitest vabaneda. Tahtsime aru saada, kas seda saab käsitleda pigem inseneritehnoloogiate kui meditsiinilise sekkumise abil, “ütles Benjamin Seymour Cambridge'i ülikoolist (Suurbritannia).
Mälu armid
Seymour ja tema kolleegid leidsid, et nende valude põhjustajaks on aju vale "ümberkorraldamine", mis põhjustab väga ebahariliku kogemuse ajal valede ühenduste ilmnemise neuronite vahel, mis kontrollisid amputeeritud käe või jala liikumist.
Teadlaste sõnul on tänapäeval neurofüsioloogide seas kiiresti populaarsust kogunud teooria, et fantoomvalud tekivad tänu sellele, et aju annab "harjumuspäraselt" kaotatud jäsemele teatud käsklusi, loodab näha nende toimingute tulemust, mida muidugi ei teki. See tekitab valulikke aistinguid.
Sellest lähtuvalt usuvad neuroteadlased, et sellist vastust saab alla suruda, andes ajule kaotatud käe või jala asendamiseks midagi tõelist - näiteks küberneetiline jäse, mis on ühendatud otse ajuga või jalgade ja käte kändude närvilõpmetega.
Selle idee juhtimisel kogunes Seymour ja tema kolleegid kümne puudega inimese gruppi, kellel oli käe amputatsiooni või brachiaalkere kahjustuse tõttu fantoomvalu, ning kutsus neid üles ühendama ja õppima kasutama küberkätt. Erinevalt teistest sarnastest seadmetest oli see ajuga ühendatud küberjäse "traadita", lugedes magnetoentsefalograafi abil signaale aju liikumiskeskmest.
Reklaamvideo:
Teadlaste sõnul oli õppeprotsess kahesuunaline - aju õppis kätt kasutama ja masin õppis oma signaale dekodeerima. Seetõttu olid küberkäe liigutused alguses ülimalt lohakad ja ebatäpsed ning osalejatel läks selle õppimiseks oma emakeelena palju aega.
Enesepettuse kunst
Täiesti ootamatul viisil pidid teadlased eksperimendi mõne aja pärast katkestama - vastupidiselt nende ootustele ei põhjustanud küberkäe ühendus puuetega inimeste ajuga mitte nõrgenemisega, vaid valu järsu suurenemisega ning mida rohkem katsetes osalenud õppisid kunstlikku jäseme juhtimist, seda tugevamaks ebameeldivad aistingud muutusid.
See tulemus üllatas teadlasi, kuna küberkäe ühendamine tervete inimeste ajudega pole selliseid tagajärgi kunagi põhjustanud. Püüdes aru saada, miks see juhtub, muutsid nad katset, ühendades kübermanipulaatori aju osaga, mis kontrollis tervet kätt.
Seekord oli tulemus vastupidine - kui vabatahtlikud õppisid proteesi opereerima, kadus valu mõneks ajaks võluväel. See fakt viitab artikli autorite sõnul tegelikule valu allikale - neuronite niinimetatud plastilisusele, aju võimele närvirakke "ümber paigutada" uute probleemide lahendamiseks.
Seymouri sõnul viib käe või jala amputeerimine selleni, et nende liikumist kontrollinud närvirakud kaotavad oma funktsiooni. Aju kohandab neid uute probleemide lahendamiseks, üritades asjatult "fikseerida" mittetöötavaid jäsemeid ja mõnel juhul viib see fantoomvalu väljakujunemiseni, kuna neuronite vahel tekivad valed ühendused.
Seda protsessi, nagu näitavad artikli autorite eksperimendid, saab "suunata" tervislikumasse kanalisse, sundides aju uuesti ühendama amputeeritud jäseme juhtinud neuronid, seekord õigesti. Neurofüsioloog loodab, et sellise fantoomvalude ravi esimesed kliinilised versioonid ilmuvad järgmise viie aasta jooksul.
