Her insanın beyninde, vücudun farklı bölgeleri için özel alanlar bulunan detaylı bir haritası bulunur. Peki, bir uzuv kaybedildiğinde bu harita ne olur? Bilim dünyası uzun yıllar boyunca, bir uzuv kesildiğinde beyindeki bu haritanın büyük ölçüde yeniden düzenlendiğine, yani kaybolan uzvun yerini komşu uzuvların devraldığına inanıyordu. Bu fikir, nörobilimcilerin yetişkin beyninin plastisitesi, yani beynin yaralanmalara, yeni deneyimlere veya eğitime yanıt olarak yapısını ve işlevini değiştirme yeteneği konusunda merkezi bir ilke haline gelmişti.
Ancak yeni bir çalışma, bu yaygın kanının tam tersini ortaya koyuyor: Beynin vücut haritası, amputasyondan yıllar sonra bile çarpıcı bir şekilde stabil kalıyor.
Bir uzvu kaybettikten sonra beyinde neler olduğunu test etmek için benzersiz bir yaklaşım izlendi. Ampute olma hazırlığındaki üç yetişkin hasta, kanser veya ciddi kan dolaşımı sorunları gibi tıbbi nedenlerle kol amputasyonu geçirecekleri için bu çalışmaya dahil edildi. Bu hastaların beyinleri, amputasyondan önce ve sonrasında, bazı durumlarda beş yıla kadar fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ile tarandı. Tarama sırasında hastalardan parmaklarını oynatmaları, ayak parmaklarını bükmeleri veya dudaklarını büzmeleri gibi farklı vücut parçalarını hareket ettirmeleri istendi. Bu, beyin aktivitesini haritalandırmayı ve beynin vücut haritasını oluşturmayı sağladı.
Ameliyattan sonra taramalar tekrarlanarak, hastalardan olmayan (hayalet) parmaklarını oynatmaları istendi. Hayalet uzuv hareketleri hayali değildir; çoğu amputee, fiziksel olarak artık orada olmasalar bile kayıp uzuvlarına dair canlı hisler yaşamaya devam eder. Bu durum, aynı kişi üzerinde amputasyondan önce ve sonra beynin el haritasını doğrudan karşılaştırmak için nadir bir fırsat sundu.
Araştırmacılar, üç hastada da beyindeki el haritasının şaşırtıcı derecede değişmeden kaldığını ve yüz gibi diğer vücut parçaları tarafından üzerine yazılmadığını keşfetti. Bu nöral stabilite, birçok amputee'nin kayıp uzuvlarını neden bu kadar canlı hissettiğini açıklamaya yardımcı oluyor.
Çoğu amputee için hayalet duyumlar nötr değildir; acı verici olabilir ve yanma, saplanma veya kaşınma olarak tanımlanır. Yıllardır, bu acı verici duyumların temel açıklaması, beynin vücut haritasının yeniden düzenlendiği fikrinden geliyordu. Bu teori de, sözde hasarlı haritaları düzeltmeyi amaçlayan ayna kutusu terapisi, sanal gerçeklik eğitimi veya duyusal ayrım egzersizleri gibi terapilere ilham vermişti.
Ancak yeni bulgular, beynin vücut haritasının 'bozuk' olmadığını gösteriyor. Bu, bu terapilerin klinik çalışmalarda plasebo tedavilerinden daha iyi performans göstermesinin neden tutarlı bir şekilde başarısız olduğunu açıklamaya yardımcı oluyor. Eğer harita bozulmamışsa, onu düzeltmeye çalışmak bir çıkmaz sokaktır.
Bu sonuçlar, sinirlerin kesilmesiyle oluşan karmaşık kümelerin beyne yanlış sinyaller gönderebileceğini düşündürüyor. Bu nedenle, amputasyon cerrahi tekniklerinde sinir sinyallerini korumak ve beyne istikrarlı bağlantıları sürdürmek için yeni yaklaşımlar geliştiriliyor.
Bu bulgular, protez uzuvlar ve beyin-bilgisayar arayüzlerinin geliştirilmesi için önemli çıkarımlara sahip. İleri teknoloji beyin-bilgisayar arayüzleri, hareket girişimlerini veya kayıp uzvu hissetmeyi sağlamak için elektrik uyarımı sağlamak amacıyla, ampute uzvun korunmuş haritasına doğrudan erişebilir. Bu teknolojiler geliştirilmekte ve bir gün, korunmuş vücut haritasını kullanarak protez bir uzvun doğal ve sezgisel kontrolünü ve duyumlarını yeniden kazandırabilir.
Sonuçlar, beyinlerimizin, duyusal girdi kaybolduğunda bile temsilleri koruyan dayanıklı bir vücut modeli olduğunu gösteriyor. Amputeler için bu, kayıp uzvun beyinde yaşamaya devam ettiği anlamına geliyor; bazen rahatsızlığın kaynağı olarak, ancak aynı zamanda gelecekteki teknolojiler için bir kaynak olarak.
