Anggota Badan Phantom dan Otak yang Diperbaharui

Lengan, kaki, jari tangan dan kaki hantu: tampaknya seperti film horor. Namun, bagi hampir 70 persen dari 4 juta orang yang diamputasi di Amerika Serikat, sensasi nyata pada bagian tubuh yang hilang—seperti tekanan, kesemutan, kehangatan, dingin, dan nyeri yang bisa konstan dan menyiksa—semuanya terlalu nyata.



Anggota badan hantu telah membingungkan para ilmuwan selama bertahun-tahun. Tetapi penelitian terbaru telah menjelaskan kemungkinan mekanisme yang mendasari fenomena tersebut, termasuk bukti bahwa neuron di otak yang menerima input dari anggota badan dapat mengatur ulang diri mereka sendiri untuk mencari masukan dari sumber lain setelah anggota badan diamputasi. Temuan ini menantang kepercayaan lama bahwa otak tidak dapat diubah melampaui usia tertentu dan memimpin para peneliti untuk mengembangkan terapi baru untuk korban nyeri tungkai hantu dan beberapa cedera tulang belakang.

peta intelijen seri dna dunia

Jalan Praktis Menuju Mobil Ringan

Cerita ini adalah bagian dari edisi Januari 1997 kami





  • Lihat sisa masalah
  • Langganan

Selama bertahun-tahun, psikolog menghubungkan sensasi phantom-limb dengan pemenuhan keinginan, kondisi psikologis murni. Kemudian, pada tahun 1984, sebuah tim yang dipimpin oleh Michael Merzenich, seorang ahli saraf di University of California di San Francisco, melakukan eksperimen yang mulai menjelaskan anggota tubuh hantu sebagai respons fisiologis yang sebenarnya. Merzenich dan rekan-rekannya pertama-tama mengamputasi jari tengah dari sekelompok monyet burung hantu dewasa dan kemudian merangsang jari-jari tangan masing-masing monyet yang berdekatan dengan tunggul amputasi.

Menempatkan mikroelektroda, yang mendeteksi perubahan elektrokimia dalam neuron yang aktif, ke berbagai area otak monyet, Merzenich menemukan bahwa wilayah korteks yang semula menyala sebagai respons terhadap stimulasi jari yang diamputasi kini terpicu setiap kali dia menyentuh dua jari yang berdekatan. jari. Neuron tidak merespon rangsangan jari-jari ini sebelum amputasi.

Pada tahun 1991, Timothy Pons, seorang ahli saraf di Laboratorium Neuropsikologi di Institut Kesehatan Mental Nasional, memperluas temuan Merzenich. Bekerja dengan monyet kera dewasa, Pons dan rekan-rekannya melakukan deafferentated, atau memotong, saraf yang mengkomunikasikan informasi sensorik antara korteks dan lengan, lengan bawah, tangan, dan bagian belakang kepala. Tim kemudian menstimulasi berbagai bagian tubuh dan menemukan bahwa bagian korteks yang sebelumnya merespons lengan dan belakang kepala kini merespons stimulasi wajah. Seperti ivy yang menyebar di atas batu bata, Pons percaya, neuron di sekitarnya menyerbu area kortikal bera yang sesuai dengan anggota badan yang mengalami deaferentasi, memungkinkannya untuk merespons rangsangan dari bagian tubuh lainnya.



Percobaan Manusia

Tahun berikutnya, Vilayanur Ramachandran, seorang ahli saraf di University of California di San Diego, melakukan eksperimen pada orang-orang yang lengan atau jarinya diamputasi. Menutup mata pasiennya, ia memberikan tekanan ke berbagai bagian tubuh mereka. Menguatkan hasil Pons, Ramachandran menemukan beberapa subjek yang melaporkan bahwa tekanan yang diterapkan pada wajah terasa seperti berasal dari wajah dan tangan hantu.

Ramachandran mengatakan bahwa temuan ini masuk akal karena wilayah kortikal yang dulu sesuai dengan lengan berada di sebelah yang sesuai dengan wajah. Dan sama seperti orang yang berdiri di samping kursi bar di bar yang ramai kemungkinan besar mendapatkan kursi tersebut ketika orang pergi, neuron yang dekat dengan area yang tidak lagi menerima masukan memiliki peluang terbaik untuk masuk.

Ramachandran beralasan bahwa rasa sakit yang terkait dengan tungkai hantu mungkin terjadi ketika neuron pindah ke area baru tetapi melakukan pekerjaan yang salah untuk menghubungkan diri mereka sendiri. Kesalahan dalam pemetaan ulang kortikal, katanya, seperti sentuhan silang dan input rasa sakit dapat menjelaskan rasa sakit, katakanlah, lengan hantu yang terjadi dari sentuhan jinak di wajah.



Penelitian pada manusia juga menunjukkan bahwa reorganisasi kortikal terjadi lebih cepat daripada yang diduga sebelumnya. Sementara Pons telah mempelajari primata yang telah dideaferentasi selama 11 tahun, Ramachandran menemukan bukti serupa pada orang-orang yang anggota tubuhnya telah diamputasi hanya empat minggu sebelum percobaan.
Gagasan tentang pertumbuhan kembali saraf dan reorganisasi kortikal mewakili perubahan radikal dalam cara para ilmuwan memandang otak. Secara historis, diperkirakan ada jendela peluang kritis selama perkembangan ketika otak terhubung, kata Pons. Sekarang, katanya, tampaknya otak menunjukkan jumlah plastisitas yang mengejutkan sepanjang hidup.

Terapi Potensial

Plastisitas seperti itu bisa menjadi kunci untuk terapi potensial tidak hanya untuk nyeri tungkai hantu tetapi juga penderitaan lain dari sistem saraf pusat, termasuk cedera tulang belakang di mana peradangan atau tekanan menghalangi jalur saraf. Faktanya, selama beberapa bulan terakhir, Pons dan rekannya David Good, direktur Bowman Gray School of Medicine Rehabilitation Center di Wake Forest University di North Carolina, telah mengamati pasien dengan cedera tulang belakang, membandingkan tingkat pemulihan dengan jumlah reorganisasi kortikal yang diukur dengan pemindaian MRI.

Seperti yang diharapkan, para peneliti menemukan bahwa mereka yang mengalami paling sedikit reorganisasi juga memiliki pemulihan paling lengkap. Jika neuron tidak melakukan reorganisasi, Pons menjelaskan, maka setelah keadaan kembali normal di sumsum tulang belakang, korteks akan tetap tidak berubah dan dapat berfungsi dengan sumsum tulang belakang seperti dulu.

Pons dan Good berpikir bahwa mencegah reorganisasi kortikal secara artifisial dapat membantu pasien pulih dari cedera tulang belakang seperti itu, meskipun mereka memperingatkan bahwa pendekatan tersebut tidak akan berguna dalam kasus di mana sumsum tulang belakang benar-benar terputus. Salah satu pendekatan untuk memblokir reorganisasi kortikal yang sedang diselidiki oleh para peneliti memerlukan penggunaan DAP-V, obat yang menghambat aktivitas elektrokimia glutamat, neurotransmitter di otak.

Biasanya, glutamat memungkinkan komunikasi antar neuron saat mereka menyampaikan pesan elektrokimia satu sama lain dari stimulus eksternal, seperti pukulan ke tangan, hingga ke otak. Demikian pula, setelah cedera tulang belakang atau amputasi-ketika neuron tiba-tiba berhenti menerima sinyal input dari tetangganya-glutamat memungkinkan neuron yang ditinggalkan untuk terhubung dengan neuron lain yang akan memberi mereka stimulasi, sehingga meningkatkan reorganisasi kortikal.

Pons dan Good mengatakan bahwa mengikat reseptor glutamat dengan DAP-V akan mencegah komunikasi neuron-ke-neuron, sehingga neuron yang ditinggalkan, yang tidak lagi berkomunikasi dengan pasangan seumur hidup mereka, tidak akan dapat berkomunikasi dengan calon pasangan baru. , salah satu. Oleh karena itu, para peneliti percaya, neuron akan tetap terikat pada pasangannya. Dan ketika penyumbatan ke sumsum tulang belakang menghilang, koneksi dan fungsi kortikal asli akan tetap utuh.

Akhirnya, karena reorganisasi kortikal yang terjadi setelah amputasi sangat mirip dengan rewiring yang terjadi setelah cedera tulang belakang, Pons berharap bahwa agen farmakologis seperti DAP-V yang mencegah reorganisasi saraf di korteks juga dapat membantu mencegah phantom-limb. nyeri pada orang yang diamputasi. Namun, para peneliti mengingatkan bahwa penelitian ini masih dalam tahap awal dan belum membahas isu-isu dasar seperti bagaimana obat itu dapat diberikan dan apakah obat itu dapat diberikan untuk waktu yang singkat setelah amputasi atau apakah obat itu harus diberikan tanpa batas waktu.

yang berperan sebagai putri leia
bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan