幻肢痛的治疗:重新训练大脑

纠正大脑中储存的导致幻肢痛的身体“地图”的扭曲,可能只需改变患者的思维方式。


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我曾经被一个板球击中眼睛上方,它很像棒球,只是更硬。上一秒,这个“导弹”还安全地被一个外号叫“伍卢穆卢鞭子”的家伙紧紧握在手中,下一秒它就撞击了我的头盖骨。一个小时后,我的眼睛感觉非常肿胀,我在女子看台附近闲逛,等待着人们对我英雄般的行为表示祝贺。什么也没有。一个也没有。没有人评论我的英勇事迹或我的惨痛受伤。我悻悻地走进洗手间,镜子显示我的眼睛一点也没有肿。我可以保证,它感觉肿胀了。我甚至能看到肿块突出到我的周边视野中。事实上,当我看到镜子里的自己时,那种肿胀的感觉,以及我能“看到”的肿块都消失了。这是怎么回事?嗯,我们身体的感觉——我们对自己身体的感知——是由大脑构建的。它取决于我们大脑中保存的身体地图,并作为有意识的输出出现。

这些身体地图在患有病理性疼痛的人身上会发生改变。例如,在幻肢痛中,患者在肢体被截肢后仍会感到疼痛,改变的地图实际上可能导致疼痛。治疗这种疼痛的一种方法是直接训练大脑纠正扭曲的地图。另一种治疗这种疼痛的方法是指导患者想象用幻肢做出某些动作。尽管我们不知道这种运动意象在大脑中是如何工作的,但一种可能性是它也会纠正扭曲的地图。

地图的移动

在神经科学家凯特·麦基弗(Kate MacIver)和利物浦大学的同事进行的一项精彩的研究中,13名患有幻肢痛的截肢者在接受一项训练计划前后进行了脑部扫描。在训练计划中,他们每天的放松时段会想象幻肢的运动。成像的主要测量指标是通过以下动作诱发的大脑活动:撅起嘴唇、张开和闭合完好的手,以及张开和闭合幻肢手。为什么要扫描患有上肢疼痛的人在撅嘴时的脑部活动?有非常充分的证据表明,在患有幻肢痛的截肢者中,大脑地图会重组,以至于嘴唇的表征(“虚拟”嘴唇)会转移到缺失的手应该在的位置——大约四毫米远。在没有幻肢痛的截肢者中,没有或只有很少的转移。这种程度的转移可能看起来微不足道,但考虑到感觉皮层每立方毫米约有 20,000 个脑细胞,它实际上代表了脑细胞反应特征的巨大变化。

这是研究小组在训练前发现的:当健康的对照组撅起嘴唇时,他们激活了他们的虚拟嘴唇。当他们想象移动手时,他们激活了他们的虚拟手。这并不奇怪。相反,当截肢者撅起嘴唇或移动幻肢时,他们会同时激活他们的虚拟嘴唇和虚拟手。他们还激活了感觉皮层中通常代表身体另一侧的部分——如果你愿意,可以称之为虚拟的对侧手。这些结果足够有趣,但并非完全出乎意料。它们证实了越来越多的文献,这些文献表明,患有病理性疼痛的人的身体地图是扭曲的,或者大脑某些部分存在普遍的去抑制(正常抑制控制的减少,这种控制使大脑激活保持在受控状态)。
 
这项研究的真正亮点在于训练带来的改变。以下是他们在 6 到 12 周的训练计划后发现的结果:13 人中有 9 人报告说他们的疼痛强度减半,截肢者开始在撅起嘴唇和幻肢手部运动期间表现出与健康对照组相同的激活模式,并且疼痛缓解的程度与大脑激活恢复正常的程度相关。

一个明显的局限性是,尽管这项研究有健康的对照组参与训练以进行比较,但它没有患者和健康受试者未接受训练的对照条件。因此,我们实际上并不确定训练计划在产生这些效果方面是否重要。也就是说,任何知情的人都会对它没有效果感到非常惊讶。也许一个更有趣的问题是训练的两个主要组成部分对效果可能做出的贡献。显而易见的方面是想象的运动:我们知道想象的运动涉及与执行的运动相同的大脑机制,并且我们知道练习运动可以改进这些机制。这项研究清楚地表明,相同的过程适用于幻肢和完好的肢体。该发现不太明显的方面是放松/身体扫描部分,它实际上构成了训练课程的大部分。简单地思考身体部位会激活它们虚拟的对应物——人们在不使用代表身体部位的神经元的情况下无法感知自己的身体。专注于特定的身体部位需要抑制过程,而这种抑制过程的丧失可能构成训练前扫描中观察到的过度激活模式的基础。我希望这个研究小组在下一次研究中梳理出这些组成部分!

可变的大脑

无论其活性成分是什么,这项研究都深入了解了幻肢痛患者缓解疼痛的可能机制。就其本身而言,这一发现非常棒,因为幻肢痛在截肢者中很常见,它对药物有抵抗力,并且它至少可以像肢体缺失一样使人衰弱。

该研究也证实了越来越多的关于人脑不稳定性的文献。尽管大脑可塑性可能成为导致幻肢痛的重塑的基础,但相同的可塑性也可以被利用来使大脑恢复正常并减少幻肢痛。哥伦比亚大学精神分析培训和研究中心的精神病学家和精神分析学家诺曼·多伊奇(Norman Doidge)将这种效应称为“可塑性的阴暗面”。

最后,这项研究为我们这些试图开发更好、更有效的方法来治疗病理性疼痛的人提出了更高的要求。尽管如此,我们仍然需要改进这些方案。这项研究提醒我们,我们可以教老狗新把戏,但我们能让它进入马戏团吗?

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