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    患者為何會產生“幻肢(phantom limbs)現象”

    發布時間:2017年03月04日17:03:08 點擊次數:4465 打印此頁 關閉
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    我們總能看到報道說,有一些被截肢的患者會產生“幻肢(phantom limbs)現象”,他們仍然能感受到被截去的手指、手掌、胳膊、腿的存在,甚至會有“幻肢”的痛覺。至今,科學界都難以解釋這種奇怪的現象。

    最近,來自哈佛大學的研究團隊,通過超高分辨率成像技術,監測了被截肢患者的腦部活動,看看如果觀測對象失去手臂,他的大腦將會產生怎樣的變化。這是首次如此細致地觀測腦部活動區域,發現被截肢患者的大腦內其實還保留著一份有關被截去的手的“感覺地圖”,這張感覺地圖準確而詳細,精準到了每一根手指。

    那這份感覺地圖會在被截肢患者的腦海中保存多久呢?答案是被截肢后的數十年……這也許就是他們會出現“幻肢現象”的原因了。

    感官喪失(Sensory deprivation),比如某個人看不見了(視覺喪失)、聽不見了(聽覺喪失)或者被截肢了(觸覺喪失),這對當事人而言無疑是一種非常痛苦的經歷,但是科學家們可以通過這一過程研究人類大腦的可塑性(即對環境的適應能力)。Sanne Kikkert,研究團隊的負責人認為,研究其實是利用了“幻肢現象”的一個特點:那就是被截肢者不僅僅能感受到幻肢的存在,還能用意念“控制”幻肢。當我們要求被截肢者活動他被截去的手指時,我們掃描他的大腦,就能發現這部分幻肢(要求活動的這根已被截去的手指)在腦中的對應區域。

    之前的研究僅停留在“移動幻肢能使被截肢者的大腦產生活動”這一層面,但是究竟在何處、產生怎樣的活動卻不得而知。

    如今,Kikkert教授證實了這種由幻肢產生的腦內活動并非創傷后的異常反應,而就是曾經正常的手臂存留在腦海中的“感覺地圖”。通過對比被截肢者和對照組(未截肢)的腦內活動,可以清楚地觀察到每一根手指在大腦內的對應活動區域。請注意,這些接受測試的被截肢者都是在25-31年前失去手臂(手肘以上部分)的。但即便如此,腦內的“感覺地圖”依然如此精準清晰。

     
    上方為對照組,下方為肘關節以上截肢的測試組
    圖/論文

    這項研究結果同時解釋了一些人們對“幻肢現象”的疑惑:還有感覺是不是因為殘肢還殘留著肌肉和神經?該研究認為這并非是根本原因,因為測試的被截肢者有的失去整個臂膀,有的神經細胞已經完全損壞。

    說到“感覺地圖”,其實,人的整個軀體都在大腦中有對應的“感覺地圖”,這份“感覺地圖”在大腦中的分布情況和我們的軀體結構密切相關,它的學名叫“體感小人(somatosensory homunculus)“,昵稱little man,就好像是住在我們大腦中的小精靈,掌管我們的感官世界。

    體感小人示意圖

    此前,科學界一直認為,這份“感覺地圖”需要外界不斷的感官刺激才能維持。這一觀點先后被動物、人體試驗從側面證實,即如果測試對象被截肢,截肢附近的軀體感覺將漸漸占領截肢在腦中的“感覺地圖”。當然,侵占的程度和測試者使用軀體的習慣有關:比如,不幸失去一只手的測試者,越是積極地使用另一只手,那這只手就越容易侵占被截去的那只手在大腦中的“感覺地圖”。這樣一來,完好無損的一只手會獲得越來越多的大腦資源,反過來也促使被截肢者更善于用這只好手來應對日常的生活?!拘【幱X得,這也可以一定程度上解釋很多盲人的聽覺會更好等現象】

    不過,Kikkert團隊的發現更強調了,即便存在其他部分軀體感覺入侵的情況,被截去的肢體仍然頑強地捍衛著自己存在大腦中的“感覺地圖”,提醒著主人自己曾經存在過。在現在科學技術日新月異的今天,這個發現對患者和醫療領域,特別是神經修復領域的專家們而言,應該算是個好消息。

     
    腦機接口控制義肢活動會用上大腦中儲存的“感覺地圖”
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