Könnten diese Gehirnveränderungen das Phantomglied erklären?
Neue Forschungsergebnisse könnten erklären, warum manche Menschen berichten, dass sie nach einer Amputation ein Gefühl in einem fehlenden Glied verspüren.
Phantomglied ist das Gefühl, dass der fehlende Teil befestigt bleibt. Die überwiegende Mehrheit der Menschen mit Amputation berichtet von Phantomempfindungen, oft mit Schmerzen.
In einer Bildgebungsstudie aus zwei Forschungszentren in Rio de Janeiro in Brasilien wurden nun bestimmte Änderungen der funktionellen Konnektivität - oder der Kommunikation von Gehirnbereichen - festgestellt, die auf eine Amputation der Gliedmaßen folgen können.
Die Veränderungen treten in den sensomotorischen Bereichen auf, die die Teile des Gehirns sind, die Berührungen und andere sensorische Signale verarbeiten und Bewegungen steuern.
Die Forscher fanden zwei Hauptänderungen in der funktionellen sensomotorischen Konnektivität. Eine beeinflusste die Kommunikation zwischen der linken und rechten Seite des Gehirns, und die andere betraf nur die Seite des Gehirns, die auf der der Amputation gegenüberliegenden Körperseite lag.
Das Tagebuch Wissenschaftliche Berichte hat kürzlich ein Papier zu den Ergebnissen veröffentlicht.
"Das Gehirn verändert sich als Reaktion auf eine Amputation", sagt der erste Studienautor Ivanei E. Bramati, Medizinphysiker am D'Or-Institut für Forschung und Lehre in Rio Gliederschmerzen. "
„Unsere Ergebnisse zeigen jedoch, dass bei Patienten, die nur über Phantomempfindungen berichten, auch ohne Schmerzen ein funktionelles Ungleichgewicht besteht“, fügt er hinzu.
Plastizität des Gehirns und Phantomglied
Die Forscher glauben, dass ihre Ergebnisse den Wissenschaftlern helfen werden, die Plastizität des Gehirns besser zu verstehen. Dies ist die Fähigkeit des Gehirns, seine Struktur und Funktion als Reaktion auf sich ändernde Umstände zu ändern.
Zu einer Zeit dachten viele Wissenschaftler, dass das Gehirn eines Erwachsenen fixiert und nicht in der Lage sei, viel zu verändern. Sie gingen davon aus, dass sich das Gehirn während der frühen Entwicklung stark verändert hat, aber mit dem Erwachsenwerden aufgehört hat.
Heute gibt es jedoch eine andere Ansicht. Es gibt jetzt eine „allgemeine Akzeptanz“, dass sich sogar das Gehirn eines Erwachsenen als Reaktion auf Stress, Hormone, Lernen, Drogen, Stimulation, Altern und andere Faktoren verändern kann.
Diese Bedingungen können zu Veränderungen der Struktur und der Netzwerke im Gehirn führen, einschließlich der Erzeugung neuer Neuronen und Veränderungen der Konnektivität und Biochemie.
Die Untersuchung der Mechanismen der Plastizität des Gehirns könnte zu neuen Behandlungen führen, beispielsweise für psychiatrische Erkrankungen.
Rund 65 Prozent der 1,6 Millionen Menschen in den USA mit Amputation haben sich einer Amputation der unteren Extremitäten unterzogen.
Die Forscher schlagen vor, dass bis zu 90 Prozent der Personen mit Amputation Phantomempfindungen melden.
Neue Einblicke in die Plastizität des Gehirns
In ihrem Bericht beziehen sich die Autoren auf Studien, die Phantomglieder mit „maladaptiver Plastizität“ in Verbindung gebracht haben.
Sie stellen jedoch auch fest, dass neuere Forschungen diesen Gedanken in Frage gestellt haben. Beispielsweise ergab eine Studie, dass nach einer Handamputation eine erhöhte Aktivität im zugehörigen motorischen und sensorischen Bereich des Gehirns auftrat.
Solche widersprüchlichen Befunde deuten darauf hin, dass Phantomglieder möglicherweise nicht auf einfache Ursachen zurückzuführen sind und möglicherweise sogar mehrere Faktoren betreffen.
Für die neuere Untersuchung untersuchten die Forscher die funktionelle Konnektivität in sensomotorischen Bereichen bei neun Personen mit Amputation der unteren Extremitäten und neun gesunden Personen ohne Amputation.
Die Personen mit Amputation hatten alle Phantomempfindungen im fehlenden Gliedmaßenbereich, jedoch ohne Schmerzen.
Eine frühere MRT-Studie des Teams ergab, dass das Gehirn durch Berühren des Stumpfes einer Gliedmaßenamputation überreagierte.
Diese Untersuchung zeigte auch, dass eine Amputation den Corpus Callosum zu schwächen scheint, eine Struktur, die die linke und rechte Gehirnhälfte verbindet und es ihnen ermöglicht, miteinander zu kommunizieren.
Der sensomotorische Bereich eines Gliedes liegt auf der Seite des Gehirns, die dem des Gliedes selbst entgegengesetzt ist.
Netzwerkungleichgewicht im Gehirn
Die Forscher fanden bei den Personen mit Amputation eine „ausgeprägte Verringerung“ der funktionellen Konnektivität zwischen den beiden Gehirnhälften.
Sie beobachteten auch eine Zunahme der funktionellen Konnektivität innerhalb der Gehirnhälfte, die der Amputation entgegengesetzt war.
Das Team bemerkt, dass eine Amputation der Gliedmaßen ein Ungleichgewicht in der Organisation des funktionellen Netzwerks des Gehirns verursacht.
Darüber hinaus scheint es, dass „Schmerz nicht kritisch ist“ für die Arten von sensomotorischen Veränderungen, die nach einer Verletzung der Gliedmaßen auftreten.
