Фото: Morteza Nikoubazl / Reuters
Ученые Технологического университета Чалмерс (Швеция) предложили новую гипотезу, объясняющую появление фантомных конечностей и связанных с ними болевых ощущений. Согласно специалистам, нейронные сети, отвечающие за функционирование ампутированной руки или ноги, склонны запутываться с нервными путями, формирующими боль. Об этом сообщает издание ScienceDaily.
Согласно одной из существующих гипотез, фантомные конечности могут появляться как результат поврежденных при ампутации нервов, которые врастают в соединительную ткань и образуют новые, неправильно работающие нейроны, из-за которых возникает боль в культе. Другая точка зрения предполагает, что специфическая нейронная сеть — нейроматрикс — обрабатывает сигналы, поступающие из разных частей тела, и формирует ответный сигнал, который распознается как боль. Наконец, индийский невролог Вилейанур Рамачандран предположил, что происходит реорганизация соматосенсорной коры, и участок мозга, соответствующий ампутированной конечности, начинает принимать сигналы от других участков тела.
В своей новой работе Макс Ортис Каталан (Max Ortiz Catalan) предложил новую гипотезу, названную им стохастической запутанностью (stochastic entanglement). Участок мозга, который ранее обрабатывал сигналы от уже отсутствующей конечности, находится в бездействующем состоянии и больше не посылает моторные сигналы, приводящие руку или ногу в движение. Однако при этом нейроны могут случайным образом возбуждаться. Если при этом одновременно происходит возбуждение болевых нейронов, то возникает чувство боли в ампутированной конечности.
По мнению Каталана, такие спорадические «вспышки» в нейронных сетях в обычных условиях являются частью «шума» и не выделяются. Однако у людей с ампутированными частями тела случайная активность нервных клеток может становиться довольно значительной, поскольку нет других сигналов, ее маскирующих. Согласно правилу Хебба, если один нейрон возбуждает другой, то связь между ними со временем усиливается. Поэтому случайно возбуждающиеся нейроны могут вносить значительный вклад в возбуждение рядом находящихся нервных клеток, отвечающих за боль.
Ученый предложил новый метод лечения фантомных болей. Электроды, установленные на культе, перехватывают нейронные сигналы, предназначенные для ампутированной конечности, и транслируют их компьютеру, который переводит их в движения виртуальной руки. Пациенты видят цифровую конечность и могут управлять ею, что стимулирует образование новых нейронных связей, ослабляющих или устраняющих спутывание с болевыми центрами.