Kunnen deze hersenveranderingen de fantoomledemaat verklaren?
Nieuw onderzoek zou kunnen helpen verklaren waarom sommige mensen melden dat ze na amputatie een gevoel ervaren in een ontbrekend ledemaat.
Fantoomledemaat is het gevoel dat het ontbrekende deel vast blijft zitten. De overgrote meerderheid van de mensen met amputatie rapporteren fantoomsensaties, vaak met pijn.
Nu heeft een beeldvormend onderzoek van twee onderzoekscentra in Rio de Janeiro in Brazilië bepaalde veranderingen in functionele connectiviteit - of hoe hersengebieden communiceren - vastgesteld die kunnen volgen op amputatie van ledematen.
De veranderingen vinden plaats in de sensorimotorische gebieden, de delen van de hersenen die aanraking en andere sensorische signalen verwerken en bewegingen controleren.
De onderzoekers vonden twee belangrijke veranderingen in functionele sensorimotorische connectiviteit. De ene beïnvloedde de communicatie tussen de linker- en rechterkant van de hersenen, en de andere beïnvloedde alleen de kant van de hersenen die aan de andere kant van het lichaam lag dan de amputatie.
Het journaal Wetenschappelijke rapporten heeft onlangs een paper over de bevindingen gepubliceerd.
"De hersenen veranderen als reactie op amputatie", zegt eerste studie-auteur Ivanei E. Bramati, die medisch fysicus is aan het D'Or Instituut voor Onderzoek en Onderwijs in Rio, "zijn jarenlang onderzocht bij patiënten die het fantoom melden. pijn in de ledematen. "
"Onze bevindingen tonen echter aan dat er een functionele onbalans is, zelfs als er geen pijn is, bij patiënten die alleen fantoomsensaties melden", voegt hij eraan toe.
Hersenenplasticiteit en fantoomledemaat
De onderzoekers geloven dat hun bevindingen wetenschappers zullen helpen om een betere hersenplasticiteit te begrijpen, wat het vermogen van de hersenen is om de structuur en functie te veranderen in reactie op veranderende omstandigheden.
Vroeger dachten veel wetenschappers dat het volwassen brein gefixeerd was en niet veel kon veranderen. Ze gingen ervan uit dat hoewel de hersenen tijdens de vroege ontwikkeling veel veranderingen ondergingen, het ophield zodra de volwassenheid arriveerde.
Tegenwoordig is er echter een andere mening. Er is nu een "algemene aanvaarding" dat zelfs het volwassen brein kan veranderen als reactie op stress, hormonen, leren, medicijnen, stimulatie, veroudering en andere factoren.
Deze omstandigheden kunnen leiden tot veranderingen in structuur en netwerken in de hersenen, waaronder het genereren van nieuwe neuronen en veranderingen in connectiviteit en biochemie.
Onderzoek naar mechanismen van hersenplasticiteit zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen, bijvoorbeeld voor psychiatrische aandoeningen.
Ongeveer 65 procent van de 1,6 miljoen mensen met amputatie in de Verenigde Staten heeft een amputatie van de onderste ledematen ondergaan.
De onderzoekers suggereren dat maar liefst 90 procent van de mensen met amputatie fantoomsensaties meldt.
Nieuwe inzichten in plasticiteit van de hersenen
In hun rapport verwijzen de auteurs naar studies die fantoomledematen in verband hebben gebracht met 'onaangepaste plasticiteit'.
Ze merken echter ook op dat meer recent onderzoek dit idee heeft aangevochten. Een studie toonde bijvoorbeeld aan dat er na handamputatie verhoogde activiteit was in het bijbehorende motorische en sensorische gebied van de hersenen.
Dergelijke tegenstrijdige bevindingen suggereren dat het fantoomledemaat misschien niet het gevolg is van directe oorzaken en dat er misschien zelfs meerdere factoren bij betrokken zijn.
Voor het meer recente onderzoek bestudeerden de onderzoekers functionele connectiviteit in sensorimotorische gebieden bij negen personen met amputatie van de onderste ledematen en negen gezonde personen zonder amputaties.
De personen met amputatie ervoeren allemaal fantoomsensaties in het ontbrekende ledemaatgedeelte, maar zonder pijn.
Een eerdere MRI-studie door het team onthulde dat het aanraken van de stomp van een ledemaatamputatie ervoor zorgde dat de hersenen overdreven reageerden.
Uit dit onderzoek bleek ook dat amputatie het corpus callosum lijkt te verzwakken, een structuur die de linker- en rechterhersenhelft met elkaar verbindt en met elkaar laat communiceren.
Het sensorimotorische gebied van een ledemaat ligt aan de kant van de hersenen die tegengesteld is aan die van de ledemaat zelf.
Netwerkonbalans in de hersenen
De onderzoekers vonden een "uitgesproken vermindering" in functionele connectiviteit tussen de twee hersenhelften bij personen met amputatie.
Ze zagen ook een toename van de functionele connectiviteit binnen de hersenhelft die aan de andere kant van de amputatie lag.
Het team merkt op dat amputatie van ledematen een onbalans veroorzaakt in de organisatie van het functionele netwerk van de hersenen.
Bovendien blijkt dat "pijn niet kritisch is" voor de soorten sensorimotorische veranderingen die optreden na letsel aan ledematen.
