ผู้พิการทางร่างกายมักรายงานปรากฏการณ์ "แขนขาเทียม" ซึ่งยังคงสามารถสัมผัสได้ถึงนิ้ว มือ แขน เท้าหรือขาที่หายไป และแม้กระทั่ง รู้สึกเจ็บที่อวัยวะที่เคยถูกตัดออก. จนถึงตอนนี้ วิทยาศาสตร์ยังไม่มีคำอธิบายสำหรับปรากฏการณ์นี้

ขณะนี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดได้ใช้การถ่ายภาพความละเอียดสูงพิเศษเพื่อตรวจสมองของผู้พิการทางสมองเพื่อดูว่าสมองของพวกเขาเปลี่ยนไปอย่างไรหลังจากสูญเสียแขนไป การได้เห็นสมองในระดับนี้เผยให้เห็นเป็นครั้งแรกที่สมองของผู้พิการทางสมองสามารถเก็บแผนที่ของมือที่หายไปและนิ้วแต่ละนิ้วที่มีรายละเอียดอย่างเหลือเชื่อ การมีอยู่ของแผนที่มือที่มีรายละเอียดนี้ในสมอง - หลายสิบปีหลังจากการตัดแขนขา - อาจเป็นส่วนหนึ่งของคำอธิบายของปรากฏการณ์ขาเทียม

การกีดกันทางประสาทสัมผัส เช่น ในผู้ที่มีอาการตาบอด หูหนวก หรือถูกตัดแขนขา เป็นหนทางที่มีผลดีสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเรื่องความยืดหยุ่นของสมองมานานแล้ว หัวหน้านักวิจัย Sanne Kikkert กับเพื่อนร่วมงานของเธอจาก ห้องทดลองมือและสมอง นำโดยรองศาสตราจารย์ทามาร์ มาคิน ใช้ประโยชน์จากแง่มุมหนึ่งของปรากฏการณ์แขนขาหลอก ซึ่งผู้พิการทางร่างกายไม่เพียงแต่สามารถสัมผัสได้ถึงการมีอยู่หรือความรู้สึกในแขนขาที่ขาดหายไปเท่านั้น แต่ยังสามารถ "ควบคุม" มือผีดิบได้ด้วย โดยการขอให้แต่ละคนขยับนิ้วปลอมเป็นรายบุคคลในขณะที่มีการสแกนสมอง จะสามารถระบุรายละเอียดของมือปลอมในสมองได้

การวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า การเคลื่อนมือผีสร้างกิจกรรมในสมองของผู้พิการทางสมองแต่จนถึงขณะนี้ ก็ยังยากที่จะบอกว่ากิจกรรมนี้แสดงถึงอะไรอย่างแท้จริง เป็นการยากที่จะพิสูจน์ ตัวอย่างเช่น การทำงานของสมองบ่งบอกถึงการมีอยู่ของแผนที่ของมือที่หายไป เมื่อเทียบกับกิจกรรมที่ผิดปกติบางอย่างอันเนื่องมาจากการตัดแขนขา

การศึกษาของ Kikkert แสดงให้เห็นว่ารูปแบบการทำงานของมือแฝงมีจุดเด่นที่สำคัญของการเป็นตัวแทนของมือ "ปกติ" เช่น รูปแบบเชิงพื้นที่ของนิ้วที่สัมพันธ์กัน อันที่จริง ทีมงานสามารถแสดงแผนที่มือของมือผีได้อย่างดีภายในขอบเขตที่พบในกลุ่มตัวอย่างกลุ่มควบคุมของผู้เข้าร่วมสองมือ เมื่อพิจารณาว่าผู้พิการทางร่างกายที่สุ่มตัวอย่างสูญเสียมือไปเมื่อ 25 ถึง 31 ปีก่อน นี่เป็นเรื่องที่เหลือเชื่อ

การถ่ายภาพสมองเผยให้เห็นแผนที่โดยละเอียดของนิ้วมือแต่ละข้างของผู้พิการทางร่างกาย (ล่าง) ที่น่าตกใจเมื่อเปรียบเทียบกับแผนที่มือของผู้ควบคุมสองมือ (บน) ผู้เขียนจัดให้ในกระดาษของพวกเขา ตีพิมพ์ในวารสาร eLifeนักวิจัยยังสามารถหักล้างคำอธิบายอื่น ๆ ที่ไม่สำคัญสำหรับกิจกรรมของสมอง พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการเปิดใช้งานมือปลอมไม่ได้เกิดจากการกระตุ้นกล้ามเนื้อหรือเส้นประสาทในแขนขาที่เหลือของผู้พิการเท่านั้น ตัวอย่างเช่น แผนที่มือยังคงเหมือนเดิมในผู้พิการทางร่างกายที่กล้ามเนื้อเหล่านี้หายไป (เนื่องจากการตัดแขนเหนือข้อศอก) หรือผู้ที่ไม่สามารถส่งหรือรับอินพุตไปยังแขนขาได้เลย (เนื่องจากความเสียหายของเส้นประสาท) อย่างไรก็ตาม มันยังคงเป็นปริศนาว่าแผนที่มือที่เก็บรักษาไว้ของสมองทำให้เกิดความรู้สึกแขนขาหลอกหรือไม่ หรือความรู้สึกเหล่านั้นเองจะรักษาแผนที่มือในสมองหรือไม่

จิตเห็นกายอย่างไร

การค้นพบนี้น่าตื่นเต้นเป็นสองเท่าเพราะตรงกันข้ามกับภูมิปัญญาดั้งเดิมเกี่ยวกับวิธีการสร้างและบำรุงรักษาแผนที่ร่างกายทางประสาทสัมผัสในสมอง แผนที่ประสาทสัมผัสนี้เรียกว่า โฮมุนคิวลัสรับความรู้สึกทางกาย (มาจากภาษากรีกสำหรับ "ชายร่างเล็ก") และมีนักวิทยาศาสตร์ที่หลงใหลมายาวนานเนื่องจากมีโครงสร้างที่มีการจัดระเบียบสูง จัดระเบียบ โดยที่ส่วนต่างๆ ของร่างกายถูกจัดวางในสมองในลักษณะที่คล้ายคลึงกันกับส่วนที่อยู่บนร่างกาย:

แผนภาพของ 'โฮมุนคูลัสทางประสาทสัมผัส' แสดงให้เห็นว่าส่วนต่างๆ ของร่างกายถูกแมปกับสมองอย่างไร (แสดงในภาพตัดขวาง) วิทยาลัย OpenStax / มหาวิทยาลัยไรซ์ CC BYเป็นที่เชื่อกันมานานแล้วว่าแผนที่นี้ต้องการกระแสข้อมูลทางประสาทสัมผัสจากร่างกายอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาองค์กร แนวคิดนี้ได้รับการสนับสนุนจากการวิจัยในสัตว์จำนวนมากที่แสดงให้เห็นว่าเมื่อมีการตัดแขนขา พื้นที่ของร่างกายใกล้กับแขนขานั้นบนโฮมุนคูลัส บุกรุกและเขียนทับอาณาเขตของแขนขาที่หายไป.

การปรับโครงสร้างองค์กรที่คล้ายกันได้รับการบันทึกไว้ในมนุษย์ ปี 2013 ศึกษา โดยทามาร์ มาคินและเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าหลังจากการตัดแขนขา มือที่เหลือจะจี้พื้นที่สมองของมือที่หายไป การศึกษาของพวกเขายังแสดงให้เห็นว่าการรับช่วงนี้เกี่ยวข้องกับวิธีที่ผู้เข้าร่วมใช้ร่างกายของพวกเขา: ยิ่งผู้พิการทางร่างกายใช้มือที่เหลืออยู่เพื่อทำกิจกรรมประจำวันมากขึ้น มือนั้นก็ยิ่งใช้ทรัพยากรสมองของมือที่หายไปมากขึ้นเท่านั้น มือที่ไม่บุบสลาย

Kikkert พบการปรับโครงสร้างองค์กรที่คล้ายกันในกลุ่มผู้พิการทางสมองของเธอในบริเวณมือที่หายไปของสมอง เช่นเดียวกับแผนที่มือที่มีรายละเอียด ซึ่งหมายความว่าภายหลังการตัดแขนขาไม่เพียงแต่จะคงไว้ซึ่งการทำงานเดิมของพื้นที่สมองนี้เท่านั้น แต่ดูเหมือนว่าจะยังคงได้รับการดูแลแม้จะมีการปรับโครงสร้างใหม่ที่เกิดขึ้นเช่นกัน ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ไม่เคยมีใครรับรู้มาก่อน

นี้สามารถนำไปใช้ในเทคโนโลยีที่น่าทึ่งบางอย่างที่พัฒนาขึ้นสำหรับคนพิการและผู้พิการ: "neuroprosthetics" หมายถึง แขนขาเทียมที่ควบคุมโดยสมองโดยตรงมักจะผ่านอิเล็กโทรดที่ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มสมอง แผนที่มือที่เก็บรักษาไว้ในสมองหลังจากการตัดแขนขาสามารถใช้ประโยชน์ได้เพื่อให้การเคลื่อนไหวของนิ้วแต่ละนิ้วสำหรับส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับเครื่องจักรเหล่านี้

ตามที่ทีมรายงาน การค้นพบของพวกเขา "เปิดคำถามอีกครั้งว่าเกิดอะไรขึ้นกับเขตคอร์เทกซ์เมื่อข้อมูลหลักถูกลบ" และก่อให้เกิดความเป็นไปได้ใหม่สำหรับการอธิบายที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นของโฮมุนคิวลัสในตัวเรา

เกี่ยวกับผู้เขียน

Harriet Dempsey-Jones นักวิจัยด้านประสาทวิทยาคลินิก University of Oxford

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน