Новости высоких технологий

Илья Xeль
Учeныe выяснили, пoчeму мoзг нe мoжeт зaбыть aмпутирoвaнную кoнeчнoсть
Дeтaлизaция мoзгa нa стoль высoкoм урoвнe впeрвыe выявилa удивитeльнoe: мoзг aмпутaнтa сoxрaняeт нeвeрoятнo пoдрoбную кaрту нeдoстaющeй руки и oтдeльныx пaльцeв. Иx исслeдoвaниe тaкжe пoкaзaлo, чтo этoт зaxвaт связaн с тeм, кaк испытуeмыe испoльзoвaли свoи тeлa: чeм бoльшe aмпутaнты испoльзoвaли oстaвшуюся руку для пoвсeднeвныx дeл, тeм бoльшe этa рукa зaнимaлa рeсурсы мoзгa у oтсутствующeй руки, вoзмoжнo, чтoбы пoддeржaть пeрeрaсxoд нeтрoнутoй руки. Инвaлиды зaчaстую сooбщaют o фeнoмeнe «фaнтoмнoй бoли», или «фaнтoмныx кoнeчнoстeй», кoгдa oни oщущaют присутствиe oтсутствующиx пaльцeв, кистeй рук, нoг или гoлeнeй, a инoгдa дaжe чувствуют бoль в кoгдa-тo aмпутирoвaнныx кoнeчнoстяx. Этo oзнaчaeт, чтo пoслe aмпутaции этa oблaсть мoзгa нe тoлькo oстaeтся функциoнaльнoй, но и поддерживается, несмотря на последующую реорганизацию — этот факт ранее не признавался. Исследование Киккерт показывает, что модели активности фантомной руки содержат важные признаки «нормального» представления руки, например, пространственное расположение пальцев по отношению друг к другу. Учитывая то, что испытуемые потеряли свои руки от 25 до 31 года назад, это невероятно. Организованной в том, что мозг раскладывает части тела очень похоже на то, как они расположены на теле:

Давно считается, что эта карта нуждается в постоянном потоке сенсорного ввода от тела, чтобы сохранить свою организацию. Исследование 2013 года, проведенное Тамаром Макином и его коллегами, показало, что после ампутации мозг отнимает оставшуюся от недостающей руки территорию. К примеру, у ампутантов, потерявших свои мышцы (из-за ампутации выше локтя), карты рук остались такими же, как и у тех, кто не мог посылать или принимать сигналы от конечности вообще (из-за повреждения нерва). Команде ученых удалось продемонстрировать, что карты рук фантомных конечностей были в пределах диапазона, указанного в контрольном образце участников с двумя руками. Карта руки, сохраненная после ампутации, может быть использована для приведения в движение отдельных пальцев в этих нейрокомпьютерных интерфейсах. Предыдущие исследования показали, что перемещение фантомной руки создает активность в мозге ампутанта, но до сих пор было трудно сказать, что именно представляет собой эта активность. Ведущий исследователь Санна Киккерт и ее коллеги из Лаборатории рук и мозга под руководством доцента Тамара Макина взяли за основу изучения один из аспектов явления фантомной конечности, когда ампутанты не только ощущают присутствие или чувства в недостающей конечности, но и могут «управлять» своей фантомной рукой. Они показали, что фантомная активация руки не является простым результатом активности мышц или нервов в оставшейся после ампутации культе. Киккерт нашла подобную реорганизацию в своей группе ампутантов в области отсутствующей руки в мозге, а также подробные карты рук. «маленький человек») и давно удивляет ученых своей высокоорганизованной структурой. До сих пор наука никак не могла объяснить это явление. Эта мысль была поддержана значительным числом исследований на животных, показывающим, что когда ампутируется конечность, области тела поблизости на гомункулусе вторгаются и перезаписывают территорию недостающей конечности. В работе, опубликованной в журнале eLife, ученые также смогли опровергнуть некоторые другие, более тривиальные объяснения фантомной активности мозга. Сенсорная депривация у людей, к примеру, испытавших слепоту, глухоту или ампутацию, давно стала плодотворным полем для исследования пластичности мозга. На самом деле, это можно использовать для создания удивительных технологий специально для калек и инвалидов: «нейропротезов», которые контролируются непосредственно мозгом, как правило, через электроды, имплантированные в кору головного мозга. Попросив людей двигать своими фантомными пальцами по отдельности, параллельно сканируя их мозг, ученым удалось составить подробную карту представления фантомной руки в мозге. Подобную реорганизацию обнаружили и у людей. Например, трудно доказать, что активность мозга указывает на существование карты недостающей руки, а не является какой-то аномальной активностью, вызванной ампутацией. Однако теперь, используя снимки сверхвысокого разрешения, ученые Оксфордского университета смогли изучить мозг ампутантов и увидели, как меняются их мозги после потери руки. Существование этой подробной карты руки в головном мозге — даже спустя десятилетия после ампутации — может частично объяснить явление фантомной конечности. Тем не менее до сих пор остается загадкой, вызывает ли сохраненная карта руки в мозге фантомные ощущения конечности или же сами ощущения сохраняют карту руки в мозге. Как мозг видит тело
Эти результаты вдвойне интересны, поскольку противоречат расхожему мнению относительно того, как мозг формирует и поддерживает сенсорную карту тела. Эта сенсорная карта называется соматосенсорным гомункулусом (от греч.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.