Studie van eenhandige mense onthul hoe die brein pas nadat 'n liggaamsdeel verloor is

Studie van eenhandige mense onthul hoe die brein pas nadat 'n liggaamsdeel verloor is
Drummer Rick Allen het die amputasie van een van sy arms oorkom. Matt Becker / weatherman / wikipedia, CC BY-SA

Om te verstaan ​​hoe die menslike brein werk, is een van die belangrikste doelstellings van die wetenskap. En een van die eerste stappe om sy geheime te ontbloot is om uit te werk hoe die brein eintlik georganiseer word. Ons huidige vertoning gaan terug na baanbrekerswerk deur die neurochirurg Wilder Penfield in die 1940s, wat die skakel tussen breinorganisasie en ons vermoë om ons liggaam te bedryf, gevestig het.

Penfield het elektriese breinareas van sy pasiënte elektries gestimuleer en opgemerk dat hulle onwillekeurig beweeg het, of sensasies van spesifieke dele van hul liggaam in reaksie aangemeld het. Dit was die basis vir die idee dat die brein 'n kaart van die liggaam bevat, waarin verskillende streke verskillende liggaamsdele beheer. Maar nou, byna 80 jaar later, dui 'n nuwe studie op 'n alternatiewe idee.

Daar is baie maniere om die verband tussen breinorganisasie en sy funksie te bestudeer. Die een is deur die brein se reaksie op 'n diepgaande fisiese verandering te waarneem, soos om 'n liggaamsdeel te verloor of sonder een gebore te word. Byvoorbeeld, wat gebeur met die breinstreek wat die hand beheer wanneer die hand nie meer bestaan ​​nie?

Toe wetenskaplikes eers hierdie vraag begin verken het, het hulle opgemerk dat die breinarea wat voorheen die hand verteenwoordig, kry "oorgeneem" deur die naburige streke in die brein. Op hierdie manier sal die brein herorganiseer deur 'n stryd om breingebied, met die bekroonde buurstreek wat die gebied eis vir sy eie funksionele doel.

Net so is die onbewoonde korteks in mense wat sonder 'n hand gebore is waar sensoriese insette nie verlore gegaan het nie, maar nooit in die eerste plek bestaan ​​het nie, gewerf om die eenhandige se oorblywende arm te verteenwoordig. Hierdie ekstra brein hulpbronne is voorgestel om eenhandiges in staat te stel om hul oorblywende arm te gebruik om die ontbrekende handfunksie te vervang.

Maar, die nuwe studie deur my kollegas, gepubliseer in Huidige Biologie, stel voor dat een handers 'n verskeidenheid kreatiewe strategieë gebruik om komplekse alledaagse take te voltooi. Liggaamsdele wat beheer word deur breinareas wat nêrens naby die ontbrekende handgebied is nie, verwys na (verwys na beeld). Dit het hulle gevra of breinherorganisasie regtig bepaal word deur buurtverhoudings in die brein.

die eksperiment

Die wetenskaplikes het 17-mense wat met net een hand en 24-mense met twee hande gebore is, bestudeer. Deelnemers is gevra om take uit te voer in die laboratorium, van die toediening van 'n geskenk vir die opening van 'n bottel of vou klere. Hierdie skynbaar alledaagse pligte vereis eintlik geweldige koördinasie tussen ons twee hande en stel dus aanhoudende uitdagings voor vir mense wat net een hand het. Eenhanders het die take suksesvol voltooi deur 'n uiteenlopende repertoire van kompenserende strategieë te gebruik, wat wissel van die gebruik van hul bene, lippe, prostese of oorblyfsels om die take wat gewoonlik twee hande behels, te verrig.

Aangesien hierdie wette insluitende liggaamsdele wat nie almal beheer word deur gebiede naby die wat die ontbrekende hand beheer nie, wou die wetenskaplikes weet wat in die brein van hierdie merkwaardige mense gebeur. Hulle het die deelnemers gevra om eenvoudige bewegings met hierdie verskillende liggaamsdele uit te voer en hul breinaktiwiteit op te spoor.


Kry die nuutste van InnerSelf


Funksionele MRI skanderings het aan die lig gebring dat die voorstellings van verskillende liggaamsdele wat gebruik word om die handfunksie te vervang, regs op die kortikale ruimte geplaas is wat die hand sou verteenwoordig. Met ander woorde, die breinarea wat die hand verteenwoordig het, is eerder gebruik om die lippe, voete of arms te ondersteun.

Alhoewel hierdie studie nie die eerste is om 'n liggaamsdeel te demonstreer wat die streek van die brein korteks van 'n ander liggaamsdeel binnedring nie, is dit die eerste om verskeie liggaamsdele te toon wat van dieselfde breinarea geniet - ongeag of hierdie streke naby elkeen is. ander in die brein.

Dit lyk dus of daar meer buigsaamheid in die brein is as wat ons vroeër gedink het, aangesien die beskikbare korteks toegeken kan word aan liggaamsdele wat die ontbrekende hand se funksionaliteit deel.

Herorganisasie of heroriëntering?

Een manier om hierdie resultate in konteks te plaas, is om te vra, wat as die handarea nie die handarea per se verteenwoordig nie, maar net die deel van die brein wat in beheer is van die funksie wat normaalweg deur daardie hand gedra word?

As hierdie interpretasie korrek is, dan is ons misverstand breinorganisasie gegrond op liggaamsdele eerder as op liggaamsfunksie. Terwyl spekulatiewe op hierdie punt, is dit interessant om te dink dat ons so lank verkeerd kon wees.

So opwindend soos hierdie idees is, moet ons versigtig wees en onthou dat dit nog steeds 'n werkteorie is. Tog bind hierdie stringe van ontdekking belangrike implikasies. Dit sal ons nie net help om die teorie van breinorganisasie te herskryf nie, maar dit sal ons inlig oor hoe ons breinherorganisasie kan aanwend om beter koppelvlakke tussen die brein en hulpmiddels en selfs verbeterende tegnologie te maak.

Inderdaad, as die brein voordeel kan trek uit die ontbrekende handgebied om 'n menigte ander liggaamsdele te verteenwoordig, kan dit ook gebruik word om kunsmatige liggaamsdele te verteenwoordig en te beheer, soos 'n prostetiese arm?

Oor Die Skrywer

Rebecca Nutbrown, PhD Kandidaat in Neurowetenskap, UCL

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.


Verwante Boeke:

{AmazonWS: searchindex = Books; sleutelwoorde = 0965280519; maxresults = 1}

{AmazonWS: searchindex = Books; sleutelwoorde = 1622085582; maxresults = 1}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}