24 мая 2019, пятница, 13:54
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

07 сентября 2018, 11:45

Предложена новая теория фантомной боли

Пациент управляет виртуальной конечностью на экране
Пациент управляет виртуальной конечностью на экране
Max Ortiz Catalan

Нейробиолог Макс Ортис-Каталан (Max Ortiz-Catalan) из Технологического университета Чалмерса в Гётеборге предложил новую теорию, объясняющую возникновение фантомной боли – болевых ощущения, которые человек, как ему кажется, испытывает в потерянных конечностях. Теория была им создана в ходе работы над новым методом лечения фантомных болей, в котором используется технология дополненной реальности и машинное обучение.

Ортис-Каталан назвал свою теорию «стохастической запутанностью». Он полагает, что после утраты конечности нейронные сети, связанные с ней, остаются без работы и, возбуждаясь случайным образом, становятся восприимчивыми к сигналам от других нервных цепочек, в том числе, ответственных за болевые сигналы. «Представьте, что вы потеряли руку. Это оставляет большой кусок “недвижимости” в вашем мозгу и в вашей нервной системе в целом без работы. Он перестает обрабатывать любой сенсорный вход, он прекращает производство любых выходных сигналов для движения руки, он простаивает – но не молчит, – объясняет Макс Ортис-Каталан. – Когда нейроны не заняты конкретной работой, они могут производить нервные импульсы в случайном порядке. Это может привести к случайной активации нейронов в этой части сенсомоторной сети, одновременно с сетью восприятия боли. Когда это происходит, создается ощущение боли в утраченной части тела. Обычно спорадические синхронные импульсы не могут иметь большого значения, потому что не выделяются на фоновом шуме. Но у пациентов с отсутствующей конечностью такое событие может привести к неожиданному эмоционально заряженному опыту – почувствовать боль в отсутствующей части тела. Такое необычное ощущение усиливает нейронную связь, делая ее постоянной».

В усилении появившейся связи между сенсомоторными нейронами потерянной руки и нейронами, участвующими в восприятии боли, играет роль так называемый «закон Хебба». Согласно наблюдению, высказанному в 1949 году канадским нейропсихологом Дональдом Хеббом, если нейрон А неоднократно возбуждает нейрон Б, то в этих нейронах происходят изменения, ведущие к увеличению эффективности нейрона А в качестве возбудителя нейрона Б. То есть связь между нейронами имеет тенденцию к усилению. Обычно это происходит за счет увеличения проводимости синапса или за счет метаболических изменениях в нейронах. Кратко этот закон обычно формулируют так: «Клетки, которые активируются вместе, связываются между собой» (Cells that fire together wire together).

В данном случае связь усиливается между нейронами сенсомоторных и болевых сетей. Новая теория объясняет, почему фантомные боли возникают не у всех людей, перенесших ампутацию. Поскольку в основе явление лежит случайное возбуждение нейронов, совпадение в активации нервных клеток может не возникнуть, а значит не возникнет и их устойчивая связь.

По словам Ортиса-Каталана, его теория объясняет, почему работает предложенный им ранее метод терапии фантомных болей, который носит название Phantom Motor Execution. В нем электроды, закрепленные на оставшейся части конечности, перехватывают нервные импульсы, которые идут к ней от мозга. Далее система искусственного интеллекта использует эти имульсы для управления вирутальной конечностью, которую пациент видит на экране. Пациенты вскоре начинают сознательно контролировать движения виртуальной конечности, что активирует соответствующие области их мозга и разрушает связь этих областей с болевыми нейронами.

Свою теорию Мак Ортис-Каталан изложил в журнале Frontiers in Neurology.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.