Türünün ilk örneği olan bir çalışmada, araştırmacılar beynin kayıp bir uzvun kontrol merkezinin cerrahi ampütasyondan uzun süre sonra bile varlığını sürdürebildiğini buldu.
Bu bulgu, beynin kendini yeniden organize etme yeteneği (plastisite olarak da bilinir) hakkındaki uzun süredir devam eden teorilerle taban tabana zıttır.
ABD’nin tıbbi araştırma kurumu Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden (NIH, The National Institutes of Health) bilim insanları ve meslektaşları, kol ampütasyonundan önce ve sonra insan beyninin aktivitesini inceledi ve bir uzvun kaybının büyük ölçekli bir beyinsel yenilenmeye yol açmadığını buldular.
Önceki araştırmalar, birincil ‘somatosensoriyel korteks’ adı verilen bu iç haritayı tutan beyin bölgesindeki nöronların, daha önce uzvu hisseden korteksin komşu bölgesine doğru büyüyeceğini öne sürmüştü.
Ancak 21 Ağustos'ta Nature Neuroscience'ta yayınlanan son bulgular, birincil somatosensoriyel korteksin kol kesilmesinden yıllar sonra bile dikkate değer ölçüde sabit kaldığını ortaya koyuyor.
Yazarlar, çalışmanın sinirbilim alanındaki, bir uzvun kaybedilmesinin bu bölgede köklü bir yeniden yapılanmaya yol açtığı yönündeki temel bilgiyi çürüttüğünü söylüyor.
İnsanların neden kesilen uzuvlarını hissetmeye devam ettiği anlaşıldı
İngiltere, Cambridge Üniversitesi'nde bilişsel sinirbilimci ve çalışmanın kıdemli yazarı Tamar Makin, "Neredeyse her sinirbilimci, ders kitaplarından beynin yeniden organize olma kapasitesine sahip olduğunu öğrenmiştir ve bu, ampüteler üzerinde yapılan çalışmalarla kanıtlanmıştır," diyor. Ancak "ders kitapları yanılıyor olabilir," diye ekliyor. "Özellikle beyin araştırmaları söz konusu olduğunda hiçbir şeyi hafife almamalıyız."
Bu keşif, daha iyi protez cihazlarının geliştirilmesine veya "hayalet/fantom uzuvlar" durumunda (insanların kesilen uzuvlarını hissetmeye devam ettiği koşullarda) ağrı için daha iyi tedavilerin geliştirilmesine yol açabilir. Ayrıca, ampütasyon geçiren kişilerde duyuyu geri kazandırmak için çalışan bilim insanlarına da yardımcı olabilir.
İki ampütasyon öncesi tarama (pre1, pre2) ve ampütasyon sonrası 3. ay, 6. ay ve 1,5 yıl gösteriliyor. Grafik: Hunter Schone, NIH
Ampüte hastaların 'hâlâ uzvumu hissedebiliyorum’ şeklindeki ifadeleri araştırmaya neden oldu
Çalışmanın başyazarı ve Pensilvanya'daki Pittsburgh Üniversitesi'nde nörobilimci olan Hunter Schone, ampütasyon geçiren bazı kişilerden gelen önceki raporların, kendisini ve meslektaşlarını, beynin vücut haritasının ampütasyondan sonra yeniden düzenlendiği fikrinden şüphe etmeye yönelttiğini söylüyor. Bu haritalar, dokunma veya sıcaklık gibi duyusal bilgilerin belirli vücut bölgelerinde işlenmesinden sorumludur. Schone, "'Hâlâ uzvumu hissedebiliyorum, onlarca yıldır sahip olmadığım bir elimin parmaklarını tek tek hareket ettirebiliyorum' derlerdi," diyor.
Bu çelişkiyi araştırmak için araştırmacılar, kollarından biri kesilecek üç kişiyi takip etti. Ekip, ameliyattan önce ve sonra beş yıla kadar vücudun kortikal temsillerini haritalamak için fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) kullandı. Bu, bunu yapan ilk çalışmadır.
Ampütasyonlarından önce katılımcılar, beynin farklı bölgelerindeki aktiviteyi ölçen bir fMRI tarayıcısının içinde parmaklarını tıkırdatmak, dudaklarını büzmek ve ayak parmaklarını esnetmek gibi çeşitli hareketler yaptılar. Bu, araştırmacıların eli hangi bölgelerin algıladığını gösteren bir korteks "haritası" oluşturmalarına olanak sağladı.
Komşu nöronların ampütasyondan sonra kortekste yeniden dağıldığı fikrini test etmek için, bitişik korteks bölgesinin -bu durumda dudaklardan gelen duyuları işleyen bölgenin- haritalarını da oluşturdular. Schone, katılımcıların ampütasyonlarından sonra bu egzersizi "hayalet parmaklarıyla" tıkırdatarak birkaç kez tekrarladıklarını söylüyor.
Ameliyattan beş yıl sonra bile, eksik elin kortikal haritası, kesilmeden öncekiyle aynı şekilde aktifti
Analiz, kol kesildikten sonra bile beynin vücut temsilinin tutarlı olduğunu ortaya koydu. Ameliyattan beş yıl sonra bile, eksik elin kortikal haritası, kesilmeden öncekiyle aynı şekilde aktifti. Ayrıca, dudakların kortikal temsilinin, önceki çalışmalarda öne sürülen gibi, kesilmeden sonra el bölgesine kaydığına dair bir kanıt da yoktu.
Makin, çalışmalarının, beynin yerleşik vücut haritasının bir uzuv kaybından sonra bile sabit kaldığına dair "en kesin ve doğrudan kanıt" olduğunu söylüyor. "Bu, alanın temel bilgisine aykırı." diyor.
Uzuv kaybından sonra bile beyin kayıp bölgeye bağlanmayı bekliyor
Schone, "Bu çalışma, uzuv kaybından sonra bile beynin vücuda tutunduğunu, neredeyse yeni bir şekilde yeniden bağlanmayı bekler gibi olduğunu güçlü bir şekilde hatırlatıyor," dedi. "Artık hızla gelişen beyin-bilgisayar arayüzü teknolojileri, beynin vücut haritasının zaman içinde tutarlı kaldığı varsayımıyla çalışabiliyor. Bu, bir sonraki aşamaya geçmemizi sağlıyor: parmak ucunu tabanından ayırmak gibi el haritasının daha ince ayrıntılarına erişmek ve doku, şekil ve sıcaklık gibi duyunun zengin ve nitel yönlerini geri kazandırmak gibi."
Yorumunuz