دستاورد عجیب دانشمندان | مغز بعد از قطع عضو فرمان صادر می کند
مطالعهای جدید نشان میدهد مغز انسان برخلاف یافتههای پیشین روی ماکاکها، پس از قطع عضو توانایی چندانی برای بازسیمکشی و سازماندهی دوباره ندارد. این نتیجه میتواند نگاه تازهای به پدیده درد اندام خیالی و روشهای درمان آن ارائه دهد.
پایان یک باور قدیمی درباره انعطافپذیری مغز
سالها تصور میشد که مغز انسان میتواند پس از آسیب یا قطع عضو بخشهایی از خود را برای جبران از دسترفتهها بازسازماندهی کند. این ایده که به «انعطافپذیری عصبی» شناخته میشود، بر پایه مطالعاتی شکل گرفت که روی حیواناتی مانند ماکاکها انجام شده بود. در آن پژوهشها دیده شد پس از قطع عصب دست، نورونهای قشر حسیتنی که پیشتر به دست واکنش نشان میدادند، هنگام لمس صورت فعال میشوند. نتیجهگیری این بود که مغز جای نقشههای حسی خود را عوض میکند تا از بخشهای سالم بدن برای جبران فقدان استفاده کند.
اما مطالعه تازهای که توسط تَمار مکین و همکارانش در دانشگاه کمبریج انجام شده، نشان میدهد مغز انسان برخلاف این فرضیه، چنین سازماندهی مجددی را تجربه نمیکند.
طراحی مطالعه جدید
در این تحقیق، پژوهشگران فعالیت مغزی سه فرد را پیش و پس از قطع عضو بررسی کردند. پیش از عمل جراحی، مغز آنان با MRI اسکن شد، در حالی که از آنان خواسته میشد لبهایشان را حرکت دهند و انگشتانشان را به هم بزنند.
سه و شش ماه پس از قطع عضو، اسکنها دوباره تکرار شد. این بار شرکتکنندگان تلاش میکردند انگشتان از دست رفته خود را حرکت دهند. نکته جالب اینجا بود که سیگنالهای مغزی آنها هیچ تفاوتی با پیش از قطع عضو نداشت. مکین میگوید: «تا جایی که میتوان اندازهگیری کرد، سیگنالها کاملا یکسان باقی ماندهاند.»
دو نفر از این شرکتکنندگان پس از گذشت ۱۸ ماه و پنج سال نیز دوباره بررسی شدند و باز هم هیچ تغییر معناداری در فعالیت مغز نسبت به قبل دیده نشد.
تأیید نتایج با هوش مصنوعی
برای اطمینان بیشتر، پژوهشگران مدلی از هوش مصنوعی را آموزش دادند تا از روی اسکنهای قبل از قطع عضو تشخیص دهد کدام انگشت حرکت داده میشود. پس از قطع عضو نیز زمانی که افراد تنها تصور میکردند هر انگشت را تکان میدهند، مدل همچنان میتوانست درست حدس بزند کدام انگشت مدنظر است. این یافته نشان میداد الگوهای مغزی حتی با از دست رفتن عضو تغییر نکردهاند.
همچنین آزمایشهای مشابهی روی ۲۶ فردی انجام شد که به طور میانگین ۲۳ سال قبل دچار قطع دست شده بودند. در این گروه هم نتایج مشابهی به دست آمد و باز هم شواهدی از بازسازماندهی مغز دیده نشد.
چالش درمان درد اندام خیالی
یکی از مهمترین پیامدهای این یافتهها مربوط به پدیده درد اندام خیالی است. درد فانتوم حالتی است که فرد در عضوی که دیگر وجود ندارد احساس درد یا فشار میکند. تاکنون بسیاری از نظریهها برای توضیح این پدیده بر انعطافپذیری عصبی و بازسازماندهی قشر مغز استوار بودند. فرض بر این بود که قشر مغز با جابهجایی نقشههای حسی خود، سیگنالهای اشتباهی تولید میکند که به شکل درد در اندام از دست رفته احساس میشود.
اما نتایج تازه نشان میدهد که مغز چنین جابهجایی گستردهای انجام نمیدهد و بنابراین پایه نظری بسیاری از درمانهای موجود باید مورد بازنگری قرار گیرد.
ناکامی روشهای مبتنی بر بازسازماندهی
در سالهای اخیر روشهایی مانند استفاده از واقعیت مجازی یا ترفندهای دیداری طراحی شده بود تا مغز بیمار را وادار به بازسازماندهی کند. در این روشها، فرد تصاویری از حرکت عضو قطعشده میبیند و تصور میکند هنوز قادر به حرکت آن است. با این حال، به گفته مکین، نتایج این روشها متناقض بوده و در برخی موارد اثر درمانی مشاهدهشده بیشتر به اثر دارونما شباهت دارد.
این یافتهها نشان میدهد وقت آن رسیده است که جامعه پزشکی نگاه تازهای به درمان درد اندام خیالی داشته باشد و بر پایه شواهد جدید، رویکردهای متفاوتی را دنبال کند.
رویکرد تازه برای پیشگیری از درد فانتوم
پژوهشگران پیشنهاد میکنند به جای اتکا به بازسازماندهی مغز، تمرکز بر اعصاب محیطی و جلوگیری از رشد غیرطبیعی آنها میتواند نتایج بهتری به همراه داشته باشد. یکی از راهکارها اتصال اعصاب قطعشده به بافتهای تازهای است که هنگام جراحی اضافه میشوند. در غیر این صورت، اعصاب باقیمانده ممکن است رشد کرده و با ایجاد ضخامتهای عصبی، زمینهساز درد اندام خیالی شوند.
جان کراکاور، استاد دانشگاه جانز هاپکینز، در واکنش به این مطالعه میگوید: «این تحقیق به شکلی قطعی نشان میدهد که مغز نمیتواند بهسادگی بخشهایش را جابهجا یا بازسازماندهی کند. تصوری که تاکنون وجود داشت، اشتباه بوده و اکنون باید مسیر جدیدی برای درمان این دردها در نظر گرفت.»
تغییر بنیادین در نگاه علمی
یافتههای منتشرشده در ژورنال Nature Neuroscience نشان میدهد که نظریههای پیشین درباره انعطافپذیری عصبی بیش از حد خوشبینانه بودهاند. اگرچه مغز انسان تواناییهایی برای یادگیری و انطباق دارد، اما شواهد نشان میدهد این تغییرات آنطور که پیشتر تصور میشد، گسترده و سریع نیستند.
این کشف تازه میتواند نقطه عطفی در درک علمی از مغز باشد. همچنین ممکن است مسیر تحقیقات آینده را به سمت روشهایی سوق دهد که بر درمان اعصاب محیطی یا پیشگیری از رشد غیرطبیعی آنها تمرکز دارند. در این صورت، بیماران قطع عضو میتوانند در آینده با امید بیشتری به درمانهای جدید نگاه کنند./زومیت
هیچ نظر! یکی از اولین.