Wrażenia fantomowe: tajemnica przetwarzania dotyku przez mózg
Czy kiedykolwiek myślałeś, że ktoś dotknął twojej lewej ręki, podczas gdy w rzeczywistości sięgał po prawą? Naukowcy znają to zjawisko jako doznanie fantomowe i może pomóc rzucić światło na sposób, w jaki ludzki mózg przetwarza dotyk.
Ludzki mózg skrywa wiele tajemnic, a najlepiej ilustruje to istnienie szeregu zjawisk, takich jak fantomowy ból kończyn. To szczególne zjawisko występuje, gdy dana osoba uważa, że może wykryć ból lub inne odczucia dotykowe w kończynie, które utraciła w wyniku amputacji.
Niektórzy ludzie doświadczają halucynacji dotykowych, w których błędnie wierzą, że czują doznanie, podczas gdy w rzeczywistości żadne czynniki nie mogły go wywołać.
Halucynacje dotykowe zwykle występują u osób cierpiących na schorzenia psychiczne, takie jak schizofrenia. Jednak osoby całkowicie zdrowe psychicznie i fizycznie mogą również doświadczyć podobnego zjawiska.
Na przykład, kiedy dana osoba otrzyma dotyk lewej ręki, może wierzyć, że poczuła ten dotyk w lewej stopie lub odwrotnie. Naukowcy nazywają to zjawiskiem fantomowym, a naukowcy wciąż nie wiedzą, dlaczego to zjawisko występuje.
W nowym badaniu, którego wyniki pojawiają się w Current Biology, zespół naukowców z New York University i uniwersytetów w Hamburgu i Bielefeld w Niemczech wyjaśnia bardziej szczegółowo, co charakteryzuje doznania fantomowe. Twierdzą, że lepsze zrozumienie tego zjawiska może pomóc specjalistom rozszyfrować podobne tajemnice, w tym fantomowy ból kończyn.
„Ograniczenia poprzednich wyjaśnień dotyczących tego, w jaki sposób i gdzie stykają się nasze procesy mózgowe, stają się oczywiste, jeśli chodzi o osoby, którym amputowano części ciała lub cierpią na choroby neurologiczne” - zauważa współautor badania, prof. Tobias Heed. Podkreśla, że do dziś naukowcy wiedzą zaskakująco mało o tym, jak ludzki mózg przetwarza wrażenia dotyku.
„Osoby, którym amputowano rękę lub nogę, często zgłaszają doznania fantomowe w tych kończynach” - zauważa prof. Heed. „Ale skąd dokładnie pochodzi ta fałszywa percepcja?”
Zmieniające się rozumienie procesów mózgowych
„Wcześniej naukowcy myśleli, że nasze świadome postrzeganie miejsca dotknięcia pochodzi z mapy topograficznej w mózgu. Zgodnie z tym założeniem na mapie przedstawione są części ciała, takie jak dłonie, stopy czy twarz ”- mówi prof. Heed.
Jednak to nowe badanie, które koncentruje się na w pełni zdrowych uczestnikach, wskazuje, że sposób, w jaki mózg przypisuje wrażenia dotyku, jest znacznie bardziej skomplikowany.
„Nasze nowe odkrycia […] pokazują, że inne cechy dotyku są również wykorzystywane do przypisywania dotyku częściom ciała” - zauważa prof. Heed.
W obecnym badaniu badacze przeprowadzili pięć różnych eksperymentów, z których każdy obejmował współpracę między 12 a 20 zdrowymi dorosłymi. W każdym eksperymencie uczestnicy zgadzali się na podłączenie stymulatorów dotykowych do dłoni i stóp.
Naukowcy wykorzystali te stymulatory do generowania wrażeń dotykowych w dwóch różnych częściach ciała w krótkich odstępach czasu, a następnie poprosili uczestników, aby zgłosili, gdzie poczuli dotyk. Prof. Heed i zespół powtórzyli ten test kilkaset razy dla każdego uczestnika.
„Co ciekawe, w 8% wszystkich przypadków badani przypisywali pierwszy dotyk części ciała, która nawet nie została dotknięta - jest to rodzaj wrażenia fantomowego” - mówi naczelna autorka Stephanie Badde.
Na odczucia fantomowe składają się 3 czynniki
„Poprzednia koncepcja - że przypisywane umiejscowienie dotyku na ciele zależy od„ map ”ciała - nie może wyjaśnić tych nowych odkryć” - zauważa prof. Heed.
„Pokazujemy, że doznania fantomowe zależą od trzech cech. Najważniejsza jest tożsamość kończyny - czy mamy do czynienia z ręką czy stopą. Dlatego często wyczuwa się dotyk z jednej strony, z drugiej ”- wyjaśnia.
Do błędnego przypisania dotyku przyczyniają się jeszcze dwa czynniki:
- bok ciała - osoba może pomyśleć, że wyczuwa dotyk w prawej ręce, podczas gdy w rzeczywistości dotyk nastąpił na prawej stopie
- normalna anatomiczna pozycja kończyny (prawa lub lewa)
Na przykład, jeśli ktoś skrzyżuje ręce lub nogi, ustawiając prawą kończynę po lewej stronie ciała, może błędnie wyczuć dotyk prawej ręki jako dotknięcia lewej stopy.
„Kiedy części ciała znajdują się po drugiej stronie ciała niż zwykle - na przykład podczas krzyżowania nóg - dochodzi do konfliktu między dwoma układami współrzędnych” - mówi prof. Heed.
Obecne odkrycia nie tylko zaprzeczają wcześniejszemu zrozumieniu sposobu przetwarzania dotyku przez mózg, ale mogą również w przyszłości pomóc w kierowaniu badaniami dotyczącymi doznań fantomowych kończyn i innych powiązanych zjawisk.
„Odkrycia można by wykorzystać, na przykład, do przeprowadzenia nowych badań nad genezą bólu fantomowego”.
Prof. Tobias Heed
