O estudo mostra que o cérebro mantém o mapa interno do corpo após a amputação

Novas evidências funcionais de ressonância magnética indicam que os mapas cerebrais e labiais permanecem estáveis ​​após anos de amputação e, para remodelar nossa compreensão da flexibilidade nervosa, direcionar as estratégias de membros artificiais e reabilitação no futuro.

Ingressos: Mapas corticais estáveis ​​antes e depois da amputação do braço. Crédito

Em um estudo recente publicado em Neurociência naturalTestei um grupo de pesquisadores se a amplificação de adultos levar a uma reorganização cortical em grande escala, rastreando as mãos e as representações labiais com ressonância magnética funcional (fMRI) antes e 5 anos após a cirurgia.

fundo

Durante décadas, os alunos descobriram que, depois que a mão se perde, o rosto invade suas terras no cérebro. No entanto, as extremidades parecem vivas nos dedos e podem tentar movê -los, indicando mapas reservados. Estudos de animais clássicos e fotografia humana precoce apoiaram uma reorganização em grande escala no córtex sensorial físico primário (S1). A mais recente ação humana indica estabilidade, à medida que os movimentos do Phantom participam.

Os autores também destacam que a atividade falsa pode ser confirmada pelas cólicas musculares restantes, indicando tentativas de motor reais em vez de procedimentos imaginados. O campo carece de dados longitudinais após as mesmas pessoas através da cirurgia.

As comparações do globo afetado e afetado e a repetição do córtex cinético inicial (M1) são necessárias para reconciliar os modelos, e são necessárias mais pesquisas para determinar quem está reorganizando -o e quando.

Sobre estudo

Três adultos agendados para um braço mono (P1, P2, P3) duas vezes antes da cirurgia, 3 meses, 6 meses e siga -Up (1,5 anos por P1; 5 anos para P2). Dezesseis Ctrls (CTRL) foram examinados em quatro sessões por 6 meses; Um conjunto separado de 22 controles menores é analisado além de P1.

Um grupo amputado crônico (n = 26) apresentou o contexto. A ressonância magnética de Job é obtida em 3 Tesla Scanner. A provável magnetização preparou que preparou a rápida dissecção do eco e o nível de fotografia em nível de oxigênio no sangue (negrito) (tempo de repetição (TR) 1,5 s, tempo de eco (TE) 35 mm, campo de largura (FOV) 212 mm, 2 mm de voxels.

Durante a pesquisa, os participantes fizeram os movimentos de cada dedo, lábios e pés; Após a cirurgia, eles experimentaram os movimentos falsos da mão e concluíram a pesquisa de imagens. Análise focada em S1, Brodmann 3B (BA3B), com cópias simétricas em M1. O modelo linear geral (GLM) é as condições mais poderosas dos pesos beta.

As análises multivoxel incluíram a divisão de vetores SVM (SVM) via sessões e a análise de similaridade de atuação (RSA) usando distâncias cruzadas. As definições da área de interesse (ROI), as transformações do centro de peso (Cog) e os parâmetros homogêneos (exibição completa na metade do máximo (FWHM) 3 mm) seguem os procedimentos.

UMCronograma experimental. O exame foi realizado antes e após a amputação através de 4-5 pontos de tempo: duas vezes antes, 3 meses, 6 meses e 1,5 (P1)/5 anos (P2) após a amputação. paraEsclarecendo os três participantes que descrevem 6 meses de amputação, incluindo sua descrição pessoal de seus fins fictícios. COs movimentos de dispersão não são falsos. O mapa da atividade com pontuação Z exibe as tentativas do participante de abrir e fechar a mão falsa contra o movimento da imaginação, após 6 meses de amputação. DSua mão (vermelha) e lábios (azuis) mapas de ativação cortical (em contraste com os movimentos dos pés) no hemisfério infectado em 4-5 sessões. Todos os mapas foram colocados no mínimo de 33 % do Z máximo e uma escala de cor comum (a estatista Z máxima> 4,5). Os participantes concordaram em reproduzir sua imagem. Ilustrações cerebrais em UM Foi criado em orgânico.

Resultados do estudo

Através das sessões que se estendem antes e depois da cirurgia, todos os participantes nos três casos criaram sensações falsas e podem experimentar os movimentos falsos dos dedos; O movimento fantasma produziu uma atividade mais forte do que a imaginação do movimento, acompanhada pelas cólicas musculares restantes no tronco, confirmando o controle motor real.

A atividade manual e labial é rastreada no hemisfério oposto à mão perdida no tempo usando tarefas idênticas. As transformações da CG para dedos e dedos individuais estão localizados dentro da distribuição CTRL em 6 meses, e os padrões de dedilhado de Voxelwise antes da amputação estão fortemente associados aos do exame final.

As operações de decodificação de meio -fio confirmaram os padrões de dedos com classes de pré -caminhos, e RSA com distâncias passivas de Mahalanobis, incluindo sessões, incluindo acompanhamento a longo prazo. Juntos, esses padrões multi -oxel indicam a estabilidade do mapa manual no S1, com evidências semelhantes no M1.

O estudo também testou uma previsão central de revenda: aumento da atividade labial na mão S1 desfavorecida e expandindo os limites do mapa dos lábios em direção à terra da mão. Nenhuma do estilo apareceu. Nos momentos, a atividade mono -variável na área da mão permaneceu dentro da faixa de Ctrl, o bombardeio labial não foi derrubado em direção à mão e os limites do mapa labial não mostraram expansão.

Um dos participantes (P2) mostrou um aumento temporário na representação dos lábios em 6 meses, que retornou ao intervalo típico por 5 anos. Quando comparado ao regimento de coluna crônico (n = 26; cerca de 23,5 anos desde a amputação) e o regimento secundário da CTRL (n = 18), a questão falsa caiu na falsa e os lábios caíram nas distribuições de grupo, e a atividade dos lábios na área da mão S1 que corresponde ao estilo crônico de Amptee.

Os autores observam que alguns dos casos participaram de uma grande atividade, embora significativamente, mais alta que as extremidades crônicas.

Desvios transitórios foram detectados, mas eram peculiaridades, não sistemáticas. Em 6 meses, o P1 tem uma diminuição temporária na seletiva média dos dedos para Ctrls, que retornou ao intervalo típico de 1,5 anos; P3 mostrou uma diminuição semelhante de trânsito no decodificador em 6 meses. O P2 já reduziu a precisão da classificação antes da cirurgia devido ao fraco controle do motor, complicando a interpretação das alterações pós -discriminação.

Os autores observam que alguns cortes de trânsito não sobreviveram à correção das estatísticas e podem refletir a variação das amostras classificadas por longos períodos. Na bola irregular, o dedo seletivo da mão direita e do batom mostrou uma flutuação típica da sessão para a sessão para Ctrls.

Uma análise separada descobriu que, para a mão perdida, o P3 mostrou apenas uma breve diminuição na conexão média entre os dedos em 3 meses, que foi normalizada em 6 meses.

Em geral, as evidências longitudinais mostram mapas corticais estáveis ​​da mão oral por meio de amputação, com descontos curtos e participando apenas perto da janela prematura de pós -pó.

Conclusões

Nos adultos, o braço não resultou em uma exibição ampla do S1 ou M1. Representações manuais e batom permaneceram topograficamente estáveis, enquanto uma estrutura multi -oxel pode ser formada através da cirurgia, com declínios curtos cedo após a amputação.

Os resultados suportam uma transformação conceitual mais profunda: S1 não é uma deportação negativa de entradas periféricas, mas mantém um modelo corporal interno e flexível que continua mesmo após a perda sensorial. Essa estabilidade está clinicamente preocupada, pois apóia estratégias de treinamento que se beneficiam de artesanato intacto para controle artificial e estimulação nervosa direcionada ou nutrição falsificada. O projeto longitudinal, a pequena amostra, a generalização da poeira adulta e o molde da criança podem variar.

Trabalhos futuros devem ser testados por várias causas, idades e caminhos de reabilitação para determinar quando reorganizar mapas corticais e como as intervenções são formadas.