Новаторское исследование, проведенное учеными из Кембриджского университета, кардинально меняет давние представления о пластичности человеческого мозга. Результаты масштабной работы свидетельствуют о том, что карта тела в первичной соматосенсорной коре головного мозга (S1) остается поразительно стабильной даже спустя годы после ампутации конечности, что бросает вызов устоявшейся теории о полной реорганизации мозга после потери конечности.
Долгое время в научном сообществе господствовала гипотеза, согласно которой область коры головного мозга, отвечавшая за ампутированную конечность, полностью перестраивается, чтобы обрабатывать сигналы от соседних частей тела, например, от лица. Эта идея, основанная на более ранних экспериментах с приматами и данных нейровизуализации, стала классическим примером пластичности мозга. Однако новые данные, полученные в ходе первого в своем роде лонгитюдного исследования, показывают, что это не так.
Ученые под руководством Тамар Макин и Хантера Шоне в течение нескольких лет наблюдали за тремя пациентами, которым предстояла ампутация руки. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) исследователи составили детальную карту кортикальной активности, отвечающей за восприятие тела, до и после операции — на сроке до пяти лет. До ампутации пациенты выполняли различные движения пальцами, губами и пальцами ног в сканере. После операции их просили повторить те же движения их фантомной конечностью.
Результаты, опубликованные в журнале Nature Neuroscience, оказались поразительными. Карта мозга, соответствующая отсутствующей руке, сохраняла активность, практически идентичную той, что наблюдалась до ампутации, даже спустя много лет. Ученые не обнаружили свидетельств масштабной реорганизации: нейроны, обрабатывающие сигналы от губ, не перемещались в область, которая ранее отвечала за руку, что опровергает выводы предыдущих работ.
Это открытие дает научное объяснение феномену фантомных конечностей, когда пациенты годами продолжают чувствовать, включая боль, отсутствующую часть тела. Оно также имеет глубокие последствия для разработки нейропротезов и методов лечения фантомных болей. Понимание того, что мозг сохраняет карту утраченной конечности, может привести к созданию более эффективных интерфейсов "мозг-компьютер" и принципиально новых терапевтических стратегий.
Комментарии (1)