Ampute sering melaporkan fenomena "phantom limbs", dimana mereka masih bisa merasakan adanya jari, tangan, lengan, kaki atau kaki yang hilang, dan bahkan merasakan sakit dimana bagian yang diamputasi dulu. Sejauh ini, sains tidak memiliki penjelasan untuk fenomena ini.

Sekarang, dengan menggunakan pencitraan beresolusi ultra tinggi, para periset dari Universitas Oxford telah dapat memeriksa otak orang-orang yang diamputasi untuk melihat bagaimana otak mereka berubah setelah kehilangan lengan. Melihat otak pada tingkat detail ini telah mengungkapkan untuk pertama kalinya otak orang-orang yang diamputasi mempertahankan peta yang sangat rinci dari tangan dan jari tangan yang hilang. Adanya peta tangan rinci ini di otak - berpuluh-puluh tahun setelah amputasi - bisa menjadi bagian dari penjelasan fenomena hantu hantu.

Perampasan sensori, misalnya pada orang yang mengalami kebutaan, tuli, atau amputasi, telah lama menjadi jalan yang bermanfaat bagi ilmuwan yang mempelajari plastisitas otak. Peneliti utama Sanne Kikkert, dengan rekan-rekannya dari Laboratorium Tangan dan Otak dipimpin oleh profesor Tamar Makin, mengambil keuntungan dari satu aspek fenomena tungkai phantom dimana orang-orang yang diamputasi tidak hanya bisa merasakan kehadiran atau sensasi pada anggota tubuh yang hilang, namun juga bisa mengendalikan "tangan phantom mereka juga". Dengan meminta individu untuk memindahkan jari-jari phantom mereka secara terpisah sementara otak mereka dipindai, representasi tangan hantu di otak dapat dipetakan secara rinci.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa Menggerakkan tangan phantom menciptakan aktivitas otak amputasi, tapi sampai sekarang sudah sulit untuk mengatakan apa aktivitas ini benar-benar mewakili. Sulit untuk membuktikan, misalnya, bahwa aktivitas otak menunjukkan adanya peta tangan yang hilang, sebagai lawan dari beberapa aktivitas abnormal akibat amputasi.

Studi Kikkert menunjukkan bahwa pola aktivitas tangan hantu memiliki ciri penting dari representasi tangan "normal", misalnya tata letak spasial jari dalam hubungan satu sama lain. Sebenarnya, tim tersebut mampu menunjukkan peta tangan tangan hantu berada jauh di dalam kisaran yang ditemukan pada sampel kontrol peserta dua tangan. Menimbang bahwa sampel diamputasi kehilangan tangan mereka antara tahun 25 dan 31 sebelumnya, ini sangat luar biasa.

Pencitraan otak menunjukkan peta rinci dari jari tangan individu di amputasi (bawah) yang mengejutkan serupa dibandingkan dengan peta tangan peserta kontrol dua tangan (atas). Penulis yang diberikanDalam makalah mereka, diterbitkan dalam jurnal eLife, para periset juga mampu membantah beberapa penjelasan lain yang lebih sepele untuk aktivitas otak hantu. Mereka menunjukkan bahwa aktivasi tangan hantu tidak hanya dihasilkan dari pengaktifan otot atau saraf pada anggota tubuh yang tersisa dari orang yang diamputasi. Misalnya, peta tangan tetap sama pada orang yang diamputasi yang kehilangan otot-otot ini (karena amputasi di atas siku) atau yang tidak dapat mengirim atau menerima masukan ke anggota badan sama sekali (karena kerusakan saraf). Namun, masih tetap menjadi misteri apakah peta tangan yang diawetkan otak menyebabkan sensasi tungkai hantu, atau apakah sensasinya sendiri melestarikan peta tangan di otak.

Bagaimana pikiran melihat tubuh

Temuan ini sangat menarik karena kontras dengan kearifan tradisional mengenai bagaimana peta tubuh sensorik di otak dihasilkan dan dipelihara. Peta sensoris ini dikenal dengan nama somatosensori homunculus (dari bahasa Yunani untuk "pria kecil"), dan telah lama mempesona ilmuwan karena strukturnya yang sangat teratur. Diselenggarakan, di bagian tubuh diletakkan di otak dengan cara yang sangat mirip dengan bagaimana mereka berada di tubuh:

Diagram 'sensular homunculus', yang menggambarkan bagaimana bagian tubuh dipetakan ke otak (ditunjukkan dalam penampang melintang). OpenStax College / Rice University, CC BYTelah lama dipercaya bahwa peta ini membutuhkan aliran input sensoris konstan dari tubuh untuk mempertahankan organisasinya. Gagasan ini didukung oleh penelitian hewan yang menunjukkan bahwa ketika anggota badan diamputasi, area tubuh di dekat anggota badan di homunculus menyerang dan menimpa wilayah anggota badan yang hilang.

Reorganisasi serupa telah didokumentasikan pada manusia. Sebuah 2013 belajar oleh Tamar Makin dan rekan menunjukkan bahwa setelah amputasi tangan yang tersisa membajak wilayah otak tangan yang hilang. Studi mereka juga menunjukkan bahwa pengambilalihan ini terkait dengan cara para peserta menggunakan tubuh mereka: semakin banyak orang yang diamputasi menggunakan tangan mereka yang tersisa untuk menyelesaikan aktivitas sehari-hari, semakin banyak tangan yang mengambil sumber daya otak yang hilang, mungkin untuk mendukung penggunaan yang berlebihan dari tangan yang utuh

Kikkert menemukan reorganisasi serupa di kelompoknya yang diamputasi di daerah otak yang hilang, serta peta tangan yang terperinci. Ini berarti bahwa setelah amputasi tidak hanya merupakan fungsi asli dari area otak ini yang dipertahankan, namun tampaknya tetap terjaga meski reorganisasi juga terjadi - fakta yang sebelumnya tidak pernah dikenali.

Ini bisa digunakan dalam beberapa teknologi menakjubkan yang dikembangkan untuk orang-orang yang diamputasi dan penyandang cacat: "neuroprostetik" mengacu pada Tungkai buatan yang dikontrol langsung oleh otak, biasanya melalui elektroda ditanamkan ke dalam korteks. Peta tangan yang dipelihara di otak setelah amputasi dapat dimanfaatkan untuk memungkinkan gerakan jari individu untuk antarmuka otak-mesin ini.

Sebagai tim melaporkan, temuan mereka "membuka kembali pertanyaan tentang apa yang terjadi pada wilayah kortikal begitu masukan utamanya dihapus" - dan mengajukan kemungkinan baru untuk penjelasan homincius yang lebih dalam di dalam diri kita semua.

Tentang Penulis

Harriet Dempsey-Jones, Peneliti di Neurosciences Klinis, University of Oxford

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon