Phantom limb smerte lettet ved hjælp af brain-machine interface


Phantom limb smerte lettet ved hjælp af brain-machine interface

Hvorfor ville det rum, hvor et amputeret lem bruges til at opholde sig, være smertefuldt? Ny forskning gør det muligt at forstå og behandle dette problem. Omstrukturering af den måde, som sensorimotorisk cortex organiserer information kan være nøglen.

Phantom smerte i amputere er et svært problem at løse.

Ifølge The Amputee Coalition of America er der omkring 2 millioner amputere, der bor i Amerika.

Da diabetes stiger i prævalens, vokser amputationer i takt. Antallet af amputationer forårsaget af diabetes steg 24 procent fra 1988-2009.

Udover den åbenlyse nød og utallige psykiske og praktiske problemer har disse procedurer også en smertefuld og mystisk bivirkning.

Følelsen af ​​smerte, der kommer fra det sted, hvor et amputeret lem bruges til at opholde sig, er et almindeligt og forstyrrende problem i amputere.

Denne fantomsmerte anslås at påvirke 80 procent af den verdensomspændende amputerede befolkning.

Medforfatteren af ​​en nylig undersøgelse, der undersøger dette fænomen, forklarer denne følelse:

Selvom hånden er væk, føler folk med smertestillende smerter stadig, at der er en hånd der - det føles grundlæggende smertefuldt som en brændende eller overfølsom type smerte, og konventionelle smertestillende midler er ineffektive i behandlingen af ​​det."

Dr. Ben Seymour

Dr. Seymour er en neuroscientist, der er baseret på Cambridge University's Department of Engineering i Det Forenede Kongerige. Hans team blev for nylig sammen med en anden gruppe, ledet af Takufumi Yanagisawa fra Osaka University, for at undersøge dette problem.

Hvorfor opstår phantom limb smerte?

Et af de største problemer med phantom limb smerte er, at standard smertelindrende medicin ikke fjerner ubehag. Dr. Seymour forklarer, at de med denne nye forskning ville "se om vi kunne komme med en ingeniørbaseret behandling i modsætning til en lægemiddelbaseret behandling."

Resultaterne, offentliggjort i dag i Naturkommunikation , Kan danne grundlag for mere effektive indgreb i fremtiden.

Selvom mekanismerne bag phantom limb smerte forbliver vanskelige at unpick, er en populær teori, at der er defekt ledninger af sensorimotorisk cortex. Denne del af hjernen er ansvarlig for behandling af sensoriske indgange og udførelse af bevægelser.

Tidligere undersøgelser har vist, at der efter en amputation er en betydelig omorganisering af de sensorimotoriske kortikort, hvoraf nogle synes at være maladaptive. Det ser ud til, at der er en mismatch mellem en bestemt bevægelse og opfattelsen af ​​denne bevægelse.

Hjernetrim-grænseflade

For at undersøge denne mulighed og se om disse ændringer kunne manipuleres, brugte de to hold en hjerne-maskin-grænseflade til at afkode den mentale aktivitet, som en amputant havde brug for til at "flytte" deres fantomhånd. Derefter drejede de sig ved hjælp af kunstig intelligens (AI) teknikker til et signal, der flyttede en robot neuroprostetik.

På den måde flyttede en robotprotese til en deltager, der forsøgte at bruge deres fantomhånd.

Vi fandt, at jo bedre deres berørte side af hjernen fik ved at bruge robotarm, jo ​​værre blev deres smerte. Hjernens bevægelsesdel fungerer fint, men de får ikke sensorisk tilbagemelding - der er en uoverensstemmelse der."

Takufumi Yanagisawa

For at undersøge dette resultat yderligere ændrede holdet taktik. De trænede den modsatte side af hjernen. For eksempel blev en patient, der manglede deres venstre arm, uddannet til at bevæge robotarmen ved at afkoda bevægelser forbundet med deres højre arm.

Med denne omvendte træning rapporterede patienterne en signifikant reduktion i smerte. Individerne benyttede sig af den sensorimotoriske cortex naturlige plasticitet - dets evne til at lære nye ting ved omstrukturering.

Disse fund viser en klar sammenhæng mellem plasticitet i sensorimotorisk cortex og smerte.

Selv om disse resultater er helt positive og giver et nyt indblik i dette vanskelige at forstå fænomen, var reduktionen i smerte kun midlertidig. Derudover kræver processen et stort og dyrt sæt medicinsk udstyr. Men med den hurtige udvikling af teknologi kunne fremtiden for disse typer teknikker være lyse.

Dr. Seymour håber at inden for 5-10 år denne nye teknologi måske er lettere tilgængelig, siger han:

"Ideelt set vil vi gerne se noget, som folk kunne have hjemme, eller at de kunne indarbejde med fysiobehandlinger. Men resultaterne viser, at kombination af AI-teknikker med nye teknologier er en lovende vej til behandling af smerte og et vigtigt område for fremtiden UK-Japan forskningssamarbejde."

Læs om en anden potentiel behandling for phantom limb smerte.

Suspense: Mister Markham, Antique Dealer / The ABC Murders / Sorry, Wrong Number - East Coast (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Andet