Объединённые усилия учёных из Университетсткой больницы в Лаузанне и команды исследователей из Швейцарии позволили проследить изменения проводящих путей головного мозга после направленной моторной и сенсорной реиннервации (НМСР). Результаты получены с помощью ультрамощного семитеслового фМРТ, недавно допущенного в клиническое использование FDA, и опубликованы в Brain.
Источник: IRIT HACMUN, TEL AVIV
Направленная моторно-сенсорная реиннервация – операция для пациентов, перенёсших ампутацию конечности, когда сохранные нервные волокна перенаправляются на неповреждённые мышцы и кожу в той же области. Цель такой манипуляции – приспособиться к манипуляции новым протезом, что обеспечивает контроль за ним. Но за изменениями на периферии следуют и изменения в ЦНС, особенно в моторной и соматосенсорной коре и проводящих путей между ними.
Таким образом обеспечивается достойный контроль над протезом: мозг пациента шлёт команды в реиннервированные мышцы, и эти команды декодируются и передаются на протез. Конечно, механизм не лишён и недостатков: раздражение кожи над «повторно иннервированным» участком вызывает ощущения, которые пациент характеризует как чувствительное восприятие недостающей конечности.
Чтобы установить, каким же образом мозг декодирует движения и прикосновения к определённому участку в движения протеза и как это влияет на наши возможности в протезировании, исследователи оценили перестройки в проводящих путях головного мозга. И сделали они это посредством фМРТ в ультравысокопольном аппарате (7 Тесла). Напомним, что при фМРТ оцениваются изменения кровотока в мозговых структурах в зависимости от их активности.
Оценка выявила следующие два факта: у людей с НМСР карта моторной коры ампутированной конечности схожа по степени, силе и топографии с картой здоровых лиц (без ампутаций). Карты же людей, получивших обычные протезы без реиннервации отличались как от здоровых, так и от пациентов в НМСР. Из этого следует заключение о том, что НМСР с одной стороны, значительно меняет моторную кору, а с другой – этими изменениями всего-навсего поддерживает существование моторной коры той части тела, которой уже нет в том виде, в котором участок мозга был до ампутации.
Таким образом, топография проводящих путей сохраняется в несколько меньшем объёме, чем у здоровых людей, тогда как у пациентов без операции они постепенно стираются. Это означает, что НМСР – та операция, которая позволяет сохранить связи между первичной сенсорной и моторной корой. Однако, нет ничего идеального. Связь первичной сенсорной и моторной коры с лобно-париетальной, имеющей более высокий уровень организации, оказался крайне слабым – на уровне пациентов в обычной ампутацией.
Это значит, что, несмотря на все усилия, протезы до сих пор не воспринимаются мозгом как единое целое и нуждаются в восстановлении способа обратной сомато-сенсорной связи.
Исследователи получили и другие выводы: во-первых, семитесловый томограф – отличный инструмент для исследования тонких структур. Во-вторых, данные свидетельствуют о том, что наше понимание нейропластичности может претерпеть изменения и дать новое представление причин синдрома фантомных болей. Ну и, как водится – необходимы дальнейшие исследования с увеличенными выборками и разработки новых протезов с обратной связью.
Текст: Дарья Тюльганова
Upper limb cortical maps in amputees with targeted muscle and sensory reinnervation by Andrea Serino Michel Akselrod Roy Salomon Roberto Martuzzi Maria Laura Blefari et al in Brain. Published November 2017, Pages 2993–3011
https://doi.org/10.1093/brain/awx242
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.