קטיעים מדווחים לעיתים קרובות על תופעת "איברי הרפאים", שם הם עדיין יכולים לחוש בנוכחות חסרות אצבעות, ידיים, זרועות, רגליים או רגליים, ואפילו מרגיש כאב במקום בו היו החלקים הקטועים פעם. עד כה, למדע לא היה שום הסבר לתופעה זו.
כעת, באמצעות הדמיה ברזולוציה גבוהה במיוחד, הצליחו חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד לבחון את מוחם של קטועים כדי לראות כיצד מוחם משתנה בעקבות אובדן הזרוע. ראיית המוח ברמת פירוט זו גילתה לראשונה כי מוחם של קטועי הגפיים שומר מפה מפורטת להפליא של היד החסרה והאצבעות האישיות. קיומה של מפת יד מפורטת זו במוח - עשרות שנים לאחר קטיעה - יכול להיות חלק מההסבר לתופעת איברי הרפאים.
מחסור חושי, למשל אצל אנשים הסובלים מעיוורון, חירשות או קטיעה, היווה זה מכבר דרך פורה עבור מדענים החוקרים פלסטיות מוחית. החוקרת המובילה סאנה קיקר, עם עמיתיה מהארץ מעבדת יד ומוח בראשות פרופסור חבר תמר מקין, ניצל היבט אחד של תופעת איברי הרפאים, כאשר קטועי גפיים אינם מסוגלים רק לחוש נוכחות או תחושה באיבר החסר, אלא יכולים גם הם "לשלוט" ביד הפנטום שלהם. על ידי בקשה מאנשים להניע את אצבעות הרפאים שלהם בנפרד תוך כדי סריקת מוחם, ניתן למפות את ייצוג יד הפנטום במוח.
מחקרים קודמים הראו זאת הזזת יד הפנטום יוצרת פעילות במוחם של הקטועיםאבל עד עכשיו היה קשה לומר מה באמת מייצגת פעילות זו. קשה להוכיח, למשל, שפעילות המוח מצביעה על קיומה של מפה של היד החסרה, בניגוד לפעילות חריגה כלשהי עקב קטיעה.
המחקר של קיקר מראה כי דפוסי פעילות ידיים פנטומיים מכילים סימני היכר חשובים לייצוג ידיים "רגיל", למשל הפריסה המרחבית של האצבעות ביחס זו לזו. למעשה הצוות הצליח להדגים את מפות הידיים של הידיים הפנטומיות היו בטווח הטווח של אלה שנמצאו במדגם בקרה של משתתפים דו-ידיים. בהתחשב בכך שהקטיעים שנדגמו איבדו את ידיהם בין 25 ל -31 שנה קודם, זה די מדהים.
הדמיית מוח חושפת מפות מפורטות של אצבעות היד האישיות של קטועי רגליים (למטה) שהן מדהימות להפליא בהשוואה למפות הידיים של משתתפי השליטה בשתי הידיים (למעלה). המחבר סיפקבעיתון שלהם, פורסם בכתב העת eLifeהחוקרים הצליחו גם להפריך כמה הסברים אחרים, טריוויאליים יותר, לפעילות המוח הפנטומית. הם הראו כי הפעלת יד הרפאים אינה נובעת פשוט מהפעלת שרירים או עצבים בגפה הנותרת של הקטועים. לדוגמא, מפות הידיים נותרו זהות אצל קטועי גפיים שחסרו להם שרירים אלו (עקב קטיעה מעל המרפק) או שלא יכלו בכלל לשלוח או לקבל תשומות לגפה (בגלל פגיעה עצבית). עם זאת, עדיין נותרה בגדר תעלומה האם מפת הידיים המשומרת של המוח גורמת לתחושות איברי הרפאים, או שמא התחושות עצמן משמרות את מפת היד במוח.
איך הנפש רואה את הגוף
ממצאים אלה הם מרגשים שבעתיים מכיוון שהם עומדים בניגוד לחוכמה המסורתית בנוגע לאופן יצירת ומתחזקת מפת הגוף החושית במוח. מפה חושית זו מכונה homunculus סומטוסנסורי (מיוונית "אדם קטן"), וזה מזמן קסם למדענים בגלל המבנה המאורגן שלו. מאורגן, בכך שחלקי הגוף מונחים במוח בצורה דומה מאוד לאופן שבו הם נמצאים על הגוף:
תרשים של 'homunculus החושי', המתאר כיצד חלקי הגוף ממופים למוח (מוצג בחתך רוחב). מכללת OpenStax / אוניברסיטת רייס, CC BYזה זמן רב האמינו כי מפה זו זקוקה לזרם קבוע של קלט חושי מהגוף כדי לשמור על הארגון שלה. רעיון זה נתמך על ידי מחקרים ניכרים בבעלי חיים שהראו שכאשר קוטעים איבר, אזורי הגוף הסמוכים לאיבר ההוא על הומונקולוס. פולשים ומחליפים את שטח האיבר החסר.
ארגון מחדש דומה תועד בבני אדם. 2013 ללמוד מאת תמר מקין ועמיתיה הראו שבעקבות קטיעה היד שנותרה חוטפת את שטח המוח של היד הנעדרת. המחקר שלהם הראה גם כי השתלטות זו קשורה לאופן שבו משתמשים המשתתפים בגופם: ככל שיותר קטועים השתמשו בידם הנותרת להשלמת פעילויות יומיומיות, כך היד נטלה את משאבי המוח של היד החסרה, כנראה כדי לתמוך בשימוש יתר היד השלמה.
Kikkert מצאה ארגון מחדש דומה בקבוצת הקטועים באזור היד החסרה במוח, כמו גם במפות הידיים המפורטות. המשמעות היא שלאחר קטיעה נשמרת לא רק הפונקציונליות המקורית של אזור מוח זה, אלא שנראה שהיא נשמרת למרות הארגון מחדש שמתרחש גם הוא - עובדה שלא הוכרה בעבר.
ניתן להשתמש בכך בטכנולוגיה מדהימה למדי שפותחה עבור קטועי גפיים ונכים: "נוירו-פרוטטיקה" מתייחס ל איברים מלאכותיים הנשלטים ישירות על ידי המוח, בדרך כלל דרך אלקטרודות המושתלות לקליפת המוח. ניתן לנצל את מפות היד שנשמרו במוח לאחר קטיעה כדי לאפשר תנועת אצבע פרטנית לממשקי מוח-מכונה אלה.
כפי שמדווח הצוות, ממצאיו "פותחים מחדש את השאלה מה קורה לטריטוריה של קליפת המוח לאחר הוצאת התשומות העיקריות שלו" - ומהווים אפשרויות חדשות להסברים עמוקים יותר על ההומונקולוס שבתוכנו.
על המחבר
הרייט דמפסי-ג'ונס, חוקרת במדעי המוח הקליניים, אוניברסיטת אוקספורד
מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.
ספרים קשורים
at InnerSelf Market ואמזון
