Fantomledsmärkning smärtlindrad med hjälp av hjärnmaskingränssnittet


Fantomledsmärkning smärtlindrad med hjälp av hjärnmaskingränssnittet

Varför skulle det utrymme där en amputerad lem brukade vara smärtsam? Ny forskning gör det möjligt att förstå och behandla detta problem. Omstrukturera det sätt som den sensorimotoriska cortexen organiserar information kan vara nyckeln.

Phantom smärta i amputerer är ett svårt problem att lösa.

Enligt Amputee Coalition of America finns det cirka 2 miljoner amputärer som bor i Amerika.

Eftersom diabetes stiger i prevalens ökar amputationerna i linje. Antalet amputationer orsakade av diabetes ökade med 24 procent från 1988-2009.

Utöver det uppenbara lidandet och myriaden av psykologiska och praktiska problem har dessa förfaranden också en smärtsam och mystisk bieffekt.

Den känsla av smärta som kommer från den plats där en amputerad lem används för att bo är ett vanligt och störande problem i amputer.

Denna fantomsmärta beräknas påverka 80 procent av den globala amputerade befolkningen.

Medförfattaren till en ny studie som undersöker detta fenomen förklarar denna känsla:

Trots att handen är borta, känner människor med smärtstillande smärta fortfarande att det finns en hand där - det känns i grunden smärtsamt, som en brännande eller överkänslig typ av smärta och konventionella smärtstillande medel är ineffektiva vid behandling av det.

Dr Ben Seymour

Dr. Seymour är neurovetenskaplig, baserad vid Cambridge University Department of Engineering i Storbritannien. Hans team gick nyligen samman med en andra grupp, ledd av Takufumi Yanagisawa från Osaka University, för att undersöka detta problem.

Varför händer smärtstillande smärta?

Ett av de största problemen med smärtstillande smärta är att standard smärtstillande medicin inte tar bort obehaget. Dr Seymour förklarar att med denna nya forskning ville de se om vi kunde komma fram till en ingenjörsbaserad behandling i motsats till en läkemedelsbaserad behandling."

Resultaten, som publicerades idag i Naturkommunikation , Kan ligga till grund för effektivare ingripanden i framtiden.

Även om mekanismerna bakom smärtstillande smärta förblir svåra att unpick, är en populär teori att det finns felaktig ledning av sensorimotorisk cortex. Denna del av hjärnan är ansvarig för att bearbeta sensoriska ingångar och exekvera rörelser.

Tidigare forskning har visat att efter en amputation finns det en avsevärd omorganisation av de sensorimotoriska kortikartorna, av vilka några verkar vara maladaptiva. Det verkar som om det finns en ojämn match mellan en viss rörelse och uppfattningen av den rörelsen.

Hjärnmaskingränssnitt

För att studera denna möjlighet och se om dessa förändringar skulle kunna manipuleras, använde de två lagen ett hjärnmaskingränssnitt för att avkoda den mentala aktivitet som behövs för en amputat att "flytta" sin fantomhand. Sedan, med hjälp av artificiell intelligens (AI) tekniker, förvandlade de denna information till en signal som rörde en robotic neuroprosthetic.

På det sättet, när en deltagare försökte använda sin fantomhand, flyttade de en robotprotes.

Vi fann att ju bättre deras drabbade sida av hjärnan kom på att använda robotarmen, desto sämre fick deras smärta. Hjärnans rörelsesdel fungerar bra, men de får inte sensorisk återkoppling - det finns en skillnad där."

Takufumi Yanagisawa

För att ytterligare undersöka detta resultat ändrade laget taktik. De tränade motsatta sidan av hjärnan. En patient som saknade sin vänstra arm var till exempel utbildad för att flytta robotarmen genom att avkoda rörelser som hör samman med sin högra arm.

Med denna omvänd träning rapporterade patienterna en signifikant minskning av smärta. Individerna utnyttjade den sensorimotoriska cortexens naturliga plasticitet - förmågan att lära sig nya saker genom omstrukturering.

Dessa fynd visar en tydlig koppling mellan plasticitet i sensorimotorisk cortex och smärta.

Även om dessa resultat är säkert positiva och ger en ny inblick i detta svårförståeligt fenomen, var minskningen av smärta endast tillfällig. Dessutom kräver processen en stor och dyr uppsättning medicinsk utrustning. Men med den snabba utvecklingen av teknik kan framtiden för dessa typer av tekniker vara ljus.

Dr Seymour hoppas att inom 5-10 år kan denna nya teknik vara lättare tillgänglig, säger han:

"Vi vill helst se något som människor kan ha hemma eller att de kan införliva med fysiobehandlingar. Men resultaten visar att kombinering av AI-tekniker med ny teknik är en lovande avenue för att behandla smärta och ett viktigt område för framtiden UK-Japan forskningssamarbete."

Läs om en annan potentiell behandling för fantomarmsmärtor.

Обрубок (Chop) (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Andra