为何截肢后还会幻痛?——脑“身体地图”稳定的新发现

日期:2025-08-26 11:52:26 / 人气:14



截肢后出现幻痛是一种常见且困扰患者的问题,传统观点认为截肢会使脑中“身体地图”发生重组,但一项新发表于《自然·神经科学》的研究带来了新的认识。

一、研究背景:截肢与“身体地图”的争议

(一)脑中的“身体地图”

在一个名为躯体感觉皮质的脑区中,存在着“身体地图”,不同区域分别对应不同的身体部位,负责处理触觉、温度、疼痛以及身体姿势等信息。比如手碰到烫的东西或踢到脚趾时,对应的脑区会被激活。

(二)传统观点与争议

过去五十年里,普遍观点认为肢体被截除后,“身体地图”会发生重组,邻近区域会“接管”原本属于缺失肢体的区域。然而,这一观点主要基于截肢后的研究,未与截肢前的“地图”数据比较。截肢者描述的“幻肢体验”以及一些脑成像研究显示截肢者尝试“移动”失去的手指时,会显示出与健全者相似的脑活动模式,使得关于“截肢是否会引发大规模皮层重组”的争论一直没有定论。

二、全新研究设计:追踪截肢前后的脑变化

(一)研究对象与方法

研究人员直接追踪了三名成年参与者在截去手臂之前以及之后长达5年的手部和面部(嘴唇)皮质特征,这是首次在截肢前后同时绘制并比较脑中的“手部地图”与“面部地图”。在截肢之前,参与者能完成多种动作,研究人员利用功能磁共振成像(fMRI)扫描仪记录不同脑区的活动,绘制出手部与嘴唇的皮质地图,结果显示“嘴唇地图”与“手部地图”的区域相邻。

(二)后续测试

在参与者被截肢的3个月和6个月后,再次接受测试,他们需靠想象用“幻指”完成手部动作,其中一名参与者在截肢18个月后、另一名在截肢5年后再次参与实验。

三、惊人结果:脑中“身体地图”保持稳定

(一)截肢前后脑区激活一致

研究人员将截肢前后的“手指地图”进行比较,发现脑中的身体表征在截肢前后保持一致,即便手已不存在,相应的脑区仍以与截肢前相同的方式被激活。

(二)嘴唇区域未“接管”

分析嘴唇区域发现,它并未像传统观点所说的那样“接管”手部区域,脑图保持静止而稳定。对26名平均在23.5年前截去上肢的人的分析结果也表明,手与嘴唇的表征在截肢后长期保持稳定。

四、临床意义:为幻肢痛治疗和脑机接口技术带来新方向

(一)幻肢痛治疗

当前幻肢痛治疗多集中在“恢复”肢体在脑图中的表征,但成效有限。新研究表明问题可能不在于脑图的“缺失”,而是残肢内的神经失去与感觉受体的连接,无法接收持续一致的信号,神经可能继续生长,导致神经组织增厚并向脑发送“嘈杂的信号”。最有希望的治疗方式是在截肢手术中改变处理方式,如将神经移植到新的肌肉或皮肤,让它们有新的“归宿”。三名参与者中,一名接受神经移植手术摆脱了疼痛,另外两名接受标准治疗仍经历幻肢痛。

(二)脑机接口技术

这一发现对脑机接口技术至关重要。如果脑发生重组,让瘫痪肢体恢复运动与感觉或通过脑接口控制机械假肢的技术将无法奏效。而新结果表明脑的“身体地图”在截肢之后能维持稳定,理论上意味着可以恢复瘫痪肢体的运动或让脑来控制假肢。研究人员表示可在此基础上发展脑机接口技术,下一步是获取手部地图更精细的细节,恢复更丰富的感官体验。

这项研究提醒我们,即使丧失了肢体,脑依然保存着“身体地图”,为截肢者的治疗和脑机接口技术的发展带来了新的希望和方向。

作者:杏宇娱乐注册登录官网




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