Как мозг справляется, когда, спустя несколько лет после ампутации обеих рук, человек внезапно принимает двух новых людей? Удивительно хорошо это кажется.
В исследовании сегодня, исследователи предоставляют самую подробную картину все же того, как мозг реорганизовывает себя для размещения иностранных придатков. И в результате, который они все еще пытаются объяснить, ученые нашли, что в двух таких двойных ручных пересадках, левая рука, повторно подключенная с мозгом более быстро, чем, сделала право.
Группа французских и австралийских врачей выполнила первую в мире ручную пересадку в 1998, и та же бригада повторила подвиг на обеих руках 2 года спустя. Исследования, выполненные с тех пор, указывают, что мозг реорганизовывает себя в ответ на эти новые придатки.
Однако работа посмотрела только на грубые движения рук, в основном использовавшие непересаженные мышцы.Желая узнать больше, как мозг справляется с руками дарителя, познавательный нейробиолог Анджела Сиригу французского Национального Управления Исследования в Лионе и коллег посмотрела на двух праворуких мужчин, один возраст 20 и другие 42, у кого недавно были левые и правые ручные пересадки для замены рук, ампутированных после производственных травм 3 – 4 года назад.
После обширного обучения оба мужчины теперь в состоянии выполнить диапазон сложных задач с иностранными придатками от вызова номера номера телефона к использованию инструментов, таких как отвертки и плоскогубцы, чтобы повторно телеграфировать электрическую розетку.Исследователи нашли, что обе мужских двигательных зоны коры головного мозга – регион мозга, ответственного за выполнение мышечного движения – реорганизовал себя в ответ на новых людей. После того, как человек теряет руку, регион двигательной зоны коры головного мозга, управляющей движением рук, сжимается и повторно телеграфирует себя для управления плечом, собственность, названная пластичностью. Но когда Сиригу и коллеги использовали трансчерепную магнитную стимуляцию – метод, использующий магнитные поля для возбуждения нейронов в мозгу – для стимулирования определенных фрагментов двигательной зоны коры головного мозга, они нашли, что «ручные области» в двигательной зоне коры головного мозга обоих мужчин повторно приняли свою оригинальную «проводку».
Открытие, сообщил онлайн сегодня в Продолжениях Национальной академии наук, показывает, что мозг способен к реорганизации вполне драматическим способом в ответ на ручные пересадки, говорит Сиригу.Но один результат сбил с толку бригаду Сиригу: В обоих мужчинах левая рука дарителя смогла соединиться с мозгом более быстро, чем было право. В младшем пациенте левая рука заняла 10 месяцев и правильные 26 месяцев, для работы эффективно с мозгом, оставляя пациента с левыми как его доминирующая рука при выполнении сложных задач после трансплантации. В другом пациенте левая рука смогла выполнить сложные задачи после 51 месяца, тогда как право, от которого все еще отстают.
Результаты могли означать, что, потому что правая рука является более доминирующей в этих мужчинах, ее представление в мозгу более твердо, чем левое – и таким образом мозг меньше в состоянии повторно телеграфировать, контроль его – говорит соавтора Клаудию Варгас, нейробиолога, недавно двинувшегося в Федеральный университет Рио-де-Жанейро в Бразилии.Однако, Сиригу предостерегает, что слишком рано делать любые конкретные заключения. Различие могло следовать из чего-то столь же простого как путь, которым хирург снова прикрепил каждую руку, она говорит, отмечая, что различный хирург работал над каждой рукой. Кроме того, оба пациента использовали передовые протезные правые руки, которыми управляют нервы во пне ампутации.
Двигательная зона коры головного мозга, возможно, реорганизовала для размещения протезного, и это, возможно, замедлило его способность тогда принять новую руку дарителя, говорит Сиригу.Нейробиологи приветствуют новую работу пока еще другая демонстрация замечательной пластичности мозга. «Результаты важны, потому что они показывают, что даже после нескольких лет без руки для управления мозг переобучает схемы, необходимые для управления один», говорит нейрофизиолог Джон Ротвелл из Института Невралгии в Университетском колледже Лондона.
И это могло иметь «важные клинические заявления на восстановление», говорит нейробиолог Вилаянур Рамачандрэн из Калифорнийского университета, Сан-Диего.