Почему люди после ампутации продолжают ощущать утерянную конечность и даже боль в ней и что в это время происходит в мозге, объяснил нейрофизиолог, научный сотрудник Центра нейробиологии и нейрореабилитации Сколтеха и Центра нейротехнологий и искусственного интеллекта БФУ имени И.Канта Николай Сыров.
Фантомные конечности, или фантомы — это некие сенсорные образы, если конечность физически отсутствует, но существует некоторое кинестетическое, мышечное или тактильное ощущение отсутствующей части. Пациент с ампутацией переживает очень разные ощущения, но все они связаны с ощущением того, что ампутированная конечность все еще присутствует в организме. Например, человек с ампутированной рукой может произвольно совершать ей некоторые движения. Иногда эти движения неконтролируемые и непроизвольные, и человек просто не может остановить их. Фантомная рука может неподвижно висеть, а человек ощущает некоторое онемение и неспособен это контролировать. Где-то в половине случаев фантомные конечности не вызывают каких-то болезненных ощущений, но обычно они ассоциированы с фантомными болями.
Одной из причин развития фантомных конечностей и фантомных болей называют развитие невромы.
Это доброкачественное образование внутри культи, развивающееся после ампутации. Такая опухоль образуется из-за локального очага воспаления в культе, а медиаторы воспаления запускают процесс активного размножения клеток соединительной ткани. В этот же момент обрезанные и поврежденные отростки нервных клеток начинают неконтролируемый рост, чтобы найти новое место присоединения. Ранее предполагалось, что развитию невромы способствуют несовершенные техники ампутации, но скорее всего это не основная причина. Именно развитие невромы было самой первой гипотезой, почему могут развиваться фантомные боли.
Обычно нервная клетка иннервирует мышцы, т.е. передает информацию от мозга к органу. Если это сенсорное окончание, то в кожных слоях окончания нервных клеток получают информацию, наоборот, извне.
После ампутации нервные клетки в составе большого нерва теряют конечные участки.
«Ну, ничего, пересоберем» — думает нервная клетка и начинает пускать нервные окончания во все стороны, чтобы найти новую мишень. Этот феномен называется спраутинг или бранчинг. Но так как в культе новой мишени больше нет, то эти нервные окончания срастаются в пучок вместе с соединительной тканью. В этом месте локализуется воспаление, которое постоянно посылает в мозг нервные импульсы, связанные с сильной болью.
Почему же мозг воспринимает эти нервные импульсы не как нервные болевые ощущения в культе, а как болевые ощущения в отсутствие конечности?
Представьте, что вы — это ваш мозг и договорились со своим другом-соседом перестукиваться перед сном через стену, придумали специальный код. Ваш друг — ваша конечность, и вы перестукиваетесь и общаетесь. Но вот что-то произошло, в квартире друга родители решили сделать ремонт, его переселили в другую комнату, а вместо его кровати поставили стиральную машину. Вы ложитесь спать, надеясь сейчас перестучаться с другом, а он вам не отвечает. Вдруг среди ночи стиральная машина начинает отжимать и стучит вам в стену, и вы думаете, что ваш друг наконец-то пришел и посылает вам какие-то невероятные сигналы. Вы не понимаете, что это значит, но вы точно знаете, что если там кто-то стучит, то это ваш друг, а на самом деле его нет. Также и при фантомных болях. В мозг посылаются какие-то болевые сигналы. Это, очевидно, не от руки, потому что рука была ампутирована. Но мозг же не знает, что рука ампутирована, ему никто об этом не сказал, и поэтому он воспринимает эти болевые ощущения по-прежнему. Поэтому такие фантомные боли становятся хроническими. Они присутствуют у пациентов после ампутации в течение достаточно длительного периода.
Одним из первых фантомные конечности и мозговую теорию их происхождения описал индийский невролог Вилейанур Рамачандран.
Он предложил избавляться от фантомных болей при помощи так называемой зеркальной терапии. Во время неё перед пациентом ставится зеркало между интактной (сохраненной) конечностью и культей. Культя при этом скрывается за зеркалом, а пациента просят совершить бимануальное движение, т.е. движение двумя руками или ногами. Таким образом зеркало позволяет создать зрительную иллюзию конечности, которая и помогает снять болевые ощущения.
Фантомные боли не всегда связаны только с невромами.
Около 85% (а по некоторым данным, до 90%) ампутантов испытывают такие боли, и только половина из этих случаев связана именно с развитием невромы. Неболезненные ощущения могут в процессе усиливаться из-за феномена телескопинга, когда фантомная конечность со временем укорачивается. Причём укорачивается она не так, как мы представляем — со своей проксимальной дальней части, а исчезают именно её средние компоненты. В какой-то момент сохранившиеся фантомные пальцы могут расти напрямую из культи. Это приводит к тому, что изначально неболевые ощущения перерастают в болевые. Поэтому проблема может быть в центральных отделах нервной системы. Также фантомные боли часто развиваются у людей с врожденным отсутствием конечностей.
Соматосенсорная кора нашего мозга поделена на отделы, каждый из которых отвечает за чувствительность определенных органов. Причем, чем более чувствительная часть тела, тем большее количество нервных клеток отвечает за её иннервацию. Этот принцип хорошо отражен в так называемом кортикальном гомункулусе, придуманном доктором Уайлдером Пенфилдом и его коллегами Эдвином Болдри и Теодором Расмуссеном.
Учёные, в том числе и Вилейанур Рамачандран, предполагают, что после ампутации область, связанная с рукой (если это была ампутация руки), перестаёт получать соматосенсорную тактильную обратную связь, т.е. она теряет вообще всю информацию, которая в неё когда-то приходила, и становится, так сказать, бесхозной. Соседние области коры мозга, недолго думая, начинают пускать туда свои отростки и занимать эту свободную область. Логично, что это делают именно ближайшие части коры, потому что им ближе дотянуться. Таким образом, прикосновение к области лица или предплечья будет вызывать ощущение присутствия конечности.
Однако, здесь есть некоторые нестыковки. В некоторых случаях фантомные конечности ощущались пациентами на следующий день после ампутации. Достаточно сложно представить, что за сутки из каких-то соседних областей нервные волокна успевают прорасти в бесхозную область. Поэтому была предложена идея, что многие связи в мозге уже давно присутствуют — мозг как бы везде кросс-связан. Например, нервные окончания из области лица у всех, даже до ампутации, связаны с областью руки. А из-за того, что область руки уже занята самой рукой, эти нервные окончания тормозятся или просто не заняты. т.е. без необходимости нервные связи не активируются. Когда же рука пропадает, то эта часть мозга замолкает, связи активируются и начинают использовать эту область в своих целях. Ощущения в фантоме — это интересный момент. Логично предположить, что этот феномен будет комплементарным, т.е. при отсутствии органов лица будут развиваться фантомные ощущения в лице, особенно при стимуляции, например, кисти руки.
Феномен фантомных болей возникает не только при ампутации внешних органов, таких как руки, ноги, части лица и даже молочных желез и половых органов.
Бывают и фантомы внутренних органов.
Например, описаны случаи фантомного мочевого пузыря. Люди с полностью удаленным мочевым пузырем продолжают испытывать боль, которая у них была в этом органе до ампутации. Помимо болевых ощущений, они испытывают такие специфические ощущения, как наполнение и растяжение этой области при желании сходить в туалет. Такие же ощущения происходят у пациентов с удаленным желудком. Они могут чувствовать не только боль, но и насыщение, связанное с растяжением этого органа. Однако, изучать феномен фантомов на внутренних органах гораздо сложнее. В случае с удаленной конечностью мы еще можем как-то проанализировать постфактум, сколько в культе осталось выживших рецепторов, развилась ли там неврома, какие зоны мозга стимулируются, если, например, потрогать человеку лицо или культю. В случае с внутренними органами это сделать достаточно сложно.
Феномен фантомных конечностей тесно связан с иллюзиями тела. О том, какие существуют методы реабилитации людей после инсульта, можно ли научиться управлять третьей рукой или хвостом и причем здесь мыши, мы поговорим в следующей публикации. Оставайтесь с нами!
Читайте также:
