Исследование, проведенное нейробиологом Скоттом Фрейем (Scott Frey) в Университете Миссури в Колумбии (США), показало, что чувствительность нервов после пересадки руки постепенно восстанавливается в течение нескольких лет после операции, благодаря возникновению новых нейронных связей в головном мозгу. Результаты нового исследования были представлены 16 ноября на заседании американского Общества нейробиологов в Вашингтоне (США), сообщает Associated Press.
Во время обследований после операции, пациенты с пересаженной рукой должны были не глядя ответить на вопрос, к какой области руки — к ладони или пальцам — прикоснулись. Кстати, этот, казалось бы, тривиальный вопрос озадачивает физиологов, изучающих сенсорную область мозга. Команда доктора Фрея изучила группу пациентов с пересаженной рукой. Двоим из них восстановили их собственную руку сразу после потери, а у 14 других были проблемы с чувствительностью, вызванные травмой. Чем больше времени проходит после операции, тем точнее пациенты могут определять легкие прикосновения, говорит Скотт Фрей. У двоих человек из контрольной группы руки были пересажены восемь и десять лет назад. Чувствительность их была практически полной и точной, как у здорового человека. Как считает доктор Фрей, на регенерацию нерва уходит около двух лет. Постепенное улучшение тактильных и двигательных способностей у пациентов, перенесших операцию три и полтора года назад, свидетельствует о том, что мозг продолжает адаптироваться. Это исследовано важно потому, что оно позволит совершенствовать реабилитацию людей, перенесших инсульт, черепно-мозговую травму, а, может быть, и повреждение спинного мозга. Благодаря ему врачи могут облегчить и ускорить этот процесс.
Данные исследования свидетельствуют, что человеческий организм способен приспосабливаться и выстраивать новые связи в конечностях, после того они были нарушены. Когда хирурги проводят операцию по пересадке, нервы новой конечности должны связаться с телом. Пациент постепенно вновь становится способен различать тактильно тепло/холод, мягкость/жесткость, давление на руку и болевые ощущения. Но проблема в том, что если двигать новой конечностью после такой операции люди начинают сравнительно быстро, то ощущения возвращаются куда медленнее.
Дело в том, что наши тактильные ощущения зависят не только от, скажем, рецепторов на коже, но и от обработки сигналов в головном мозге. После потери конечности мозг быстро находит новое применение нейронам, ранее «обслуживавшим» ныне отсутствующую конечность. Так, исследование доктора Фрейя показывает, что та область мозга, которая ранее управляла правой рукой, стала отвечать за толчковые движения, выполняемые левой. Сканирование мозга показывает, что теоретически нервные связи можно восстановить и несколько лет спустя после того как человек лишился руки. Но мало известно о том, как именно происходит перестройка нейронных связей во время восстановления ощущений в конечностях.
Чувствительность тактильных окончаний имеет не только функциональный смысл. Другое исследование, также представленное на заседании, продемонстрировало связь тактильных ощущений с эмоциями человека. Одни наши нервы отвечают за ощущения боли и зуда. Совершенно другие реагируют на ласковые прикосновения. Последние были в основном изучены у животных. У мышей они найдены на спинке, чуть меньше на конечностях, совсем их нет на лапках. У человека они найдены только в участках тела, покрытых волосами. Ранее исследователи измеряли чувствительность нервных окончаний в предплечье человека. Испытуемые говорили о приятных ощущениях после легкого покалывания в этой области, но никогда не чувствовали быстрое легкое прикосновение.
Гипотеза, сформулированная доктором Сюзанной Уокер (Susannah Walker) из Ливерпульского университета имени Джона Морриса (США) гласит, что эти нервы эволюционировали для социальных связей. Во время эксперимента, который проводила доктор Уокер, людям показывали видеозапись, на которой человека нежно поглаживают. Почти все испытуемые сообщили после просмотра, что они представляли приятные тактильные ощущения в основном в области спины и плеча, в меньшей степени в предплечье и ладони. Мгновенные поглаживания люди не считали приятными. По словам исследователя, это свидетельствует о том, что наш мозг анализирует не только наши собственные ощущения, но и проецирует ощущения тех, кого мы видим вокруг себя.
Наконец, тактильные ощущения играют очень важную роль в развитии ребенка. Доктор Уолкер сообщила, что следующим шагом станет исследование работы этих нервов у детей с нарушениями развития, такими как аутизм.
Исследования процесса обработки сигналов в головном мозге важно и в контексте активной разработки искусственных конечностей: недавно портал Научная Россия рассказывал о разработке протеза руки, способного передавать человеку тактильные ощущения.
Источник иллюстрации: ru.123rf.com
