Bagaimana Otak Mengingat Tungkai Amputasi Dan Terus Mengontrol Mereka

Bagaimana Otak Mengingat Tungkai Amputasi Dan Terus Mengontrol Mereka
Penelitian baru dapat membantu mengembangkan lengan robot. UfaBizPhoto / Shutterstock

Kebanyakan orang yang kehilangan anggota tubuh masih merasakan kehadirannya beberapa dekade kemudian. Fenomena ini, dijuluki "phantom limb", telah lama menjadi misteri. Tetapi dengan pemindaian otak resolusi ultra-tinggi baru, kita sekarang dapat melihat di dalam otak orang yang diamputasi untuk petunjuk yang sebelumnya tersembunyi. Kami baru-baru ini menunjukkan tiga kasus amputasi dengan mewakili peta yang sangat rinci semua lima jari yang hilang di otak mereka.

Tetapi mengapa peta-peta ini tetap ada, meskipun sudah puluhan tahun tanpa masukan dari anggota tubuh yang hilang? Dalam sebuah studi baru, diterbitkan dalam jurnal eLife, sekarang kami telah mengungkapkan bahwa jumlah yang seseorang dapat dengan sengaja “menggerakkan” anggota tubuh hantu mereka sangat penting dalam menentukan seberapa mirip peta tangan yang hilang dari otak mereka dengan mereka yang memiliki dua tangan. Studi kami menunjukkan bahwa tungkai hantu bukan hanya keanehan yang menarik, tetapi sebuah fenomena yang dapat dimanfaatkan untuk mengajukan pertanyaan yang sebelumnya tidak terjawab tentang otak.

Jika seseorang kurang beruntung kehilangan lengan, banyak yang akan berubah. Bagaimana Anda mengenakan kaus kaki? Atau buka botol minuman? Apa yang mungkin kurang dalam pikiran seseorang (maaf permainan kata-kata) adalah bagaimana kehilangan lengan dapat mengubah otak mereka.

Ada beberapa pilihan real estat otak yang pernah mengendalikan gerakan dan sensasi anggota badan yang hilang. Jadi, apa potongan otak itu sekarang? Ini bisa menjadi pertanyaan yang sangat sulit untuk dijawab. Biasanya untuk menjelajahi "lengan" area otak - dengan pencitraan otak, misalnya - kita lakukan sentuh atau gerakkan lengan itu. Jika lengan itu hilang, ini menimbulkan masalah.

Melalui beberapa dekade penelitian hewan, para peneliti malah menyentuh dan menggerakkan bagian tubuh yang tersisa untuk melihat apakah ada sesuatu yang melanggar batas zona tangan yang hilang ini. Ini menunjukkan kepada kita bahwa jika, misalnya, seekor monyet kehilangan jari tengah, area otak (yang pernah mengendalikan jari tengah) diambil alih hampir seketika oleh jari telunjuk dan jari sebelah. Ini adalah invasi teritori seperti halnya permainan Risiko secara fisik.

Penelitian ini melukis gambar di mana peta tubuh tua tampaknya dihapus dan ruang otak yang berharga didistribusikan kembali untuk mendukung anggota tubuh yang tersisa. Tapi ini ternyata jauh dari keseluruhan cerita.

Pelajaran hantu

Karena hewan mengalami kesulitan untuk memberi tahu kita apa yang mereka rasakan, hanya melalui penelitian manusia - kebanyakan baru-baru ini - kita telah mengetahui tentang bayangan bagian tubuh yang hilang yang menghantui otak orang yang diamputasi, dan wawasan mengejutkan yang mereka berikan pada sains.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Bagaimana Otak Mengingat Tungkai Amputasi Dan Terus Mengontrol MerekaPencitraan otak mengungkapkan peta rinci dari masing-masing jari tangan diamputasi (bawah) yang mengejutkan serupa dibandingkan dengan peta tangan peserta kontrol dua tangan (atas). penulis tersedia

Banyak orang tidak menyadari bahwa orang yang diamputasi tidak hanya dapat merasakan anggota tubuh hantu mereka - kebanyakan juga memilikinya kontrol yang baik atas gerakan mereka. Kami sebelumnya menunjukkan bahwa meminta diamputasi untuk memindahkan jari-jari hantu mereka di pemindai menghasilkan peta yang indah dari jari individu (hilang) (lihat gambar di atas). Namun, yang diamputasi dalam penelitian itu dipilih secara khusus karena mereka memiliki hantu yang sangat jelas. Ini membuat kita bertanya-tanya, apakah ini sensasi hantu yang membuat anggota tubuh yang hilang tetap hidup di otak?

Untuk menjawab ini, kami baru-baru ini memindai sekelompok besar diamputasi dengan berbagai tingkat sensasi hantu, gerakan hantu dan rasa sakit hantu. Kami menemukan bahwa sejauh mana seseorang bisa menggerakkan jari-jari hantu mereka adalah indikator terbaik tentang seberapa mirip seseorang yang memetakan peta mereka dengan dua tangan.

Yang mengejutkan, gerakan hantu lebih penting dalam memprediksi pengaturan peta tangan ini daripada kejelasan sensasi hantu yang sederhana - seberapa besar mereka bisa merasakan jari-jari mereka yang hilang. Kami juga terkejut menemukan bahwa peta tangan yang hilang ini tetap ada bahkan pada orang yang memiliki sedikit atau tanpa sensasi hantu, menunjukkan bahwa peta ini sangat stabil setelah terbentuk.

Akhirnya, kami ingin tahu apa yang terjadi di daerah lengan yang hilang dari orang yang lahir tanpa anggota badan (bawaan satu tangan). Namun, di sini, kami memiliki masalah: orang yang lahir tanpa anggota badan biasanya tidak mengalami sensasi hantu (meskipun ini sedikit kontroversial). Ini berarti kami tidak dapat meminta peserta ini untuk memindahkan hantu mereka di pemindai, seperti yang kami lakukan pada orang yang diamputasi.

Meminta satu tangan bawaan untuk membayangkan menggerakkan lengan mereka yang hilang di pemindai menghasilkan aktivitas seperti tangan yang sangat sedikit (sebagian besar dari yang kita pikir dapat terkait dengan aspek visual dari tugas kita). Tetapi untuk melihat lebih dalam, kami membutuhkan taktik baru.

Ketika Anda menggerakkan tangan kanan Anda, ini akan mengaktifkan peta tangan kanan Anda sendiri di sisi kiri (berlawanan) otak Anda. Namun, menggerakkan tangan kanan juga menyebabkan perubahan aktivitas yang memungkinkan kita untuk melihat peta tangan kiri yang tidak bergerak di sisi lain otak.

Jadi dengan membuat peserta satu tangan kita untuk menggerakkan tangan mereka yang utuh, kita bisa menangkap pandangan tidak langsung pada peta tangan yang hilang. Ketika orang yang diamputasi dan dua tangan menggerakkan tangan mereka yang utuh, kami melihat peta tangan yang tampak sangat normal di sisi yang hilang. Peserta yang lahir tanpa tangan tidak menunjukkan aktivitas seperti itu, memberi kami kepercayaan baru benar-benar ada sedikit atau tidak ada peta tangan sama sekali.

Anggota tubuh hantu menangkap perhatian kita karena mereka menarik dan aneh. Tetapi nilai ilmiah mereka juga menjadi semakin jelas. Penelitian kami menimbulkan pertanyaan apakah orang mungkin dapat secara eksplisit melatih tangan hantu mereka untuk mengembalikan peta jari mereka ke keadaan yang lebih normal. Ini mungkin tampak tidak ada gunanya, tetapi para ilmuwan di Universitas Pitt di AS saat ini menanamkan elektroda ke dalam peta jari pasien yang lumpuh yang hilang, memungkinkan mereka untuk kontrol dan rasakan masing-masing jari tangan robot. Mungkin segera saatnya untuk latihan tangan hantu.Percakapan

Tentang Penulis

Harriet Dempsey-Jones, Peneliti Postdoctoral di Neurosciences Kognitif, UCL

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

{amazonWS: searchindex = Buku; kata kunci = diamputasi; maxresult = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}