Людям, які втратили в результаті ампутації кінцівку, іноді здається, що неіснуюча рука або нога болить. На думку вчених, це результат збою в мозку.
«Не дивлячись на те що руки вже немає, люди з фантомними болями відчувають, що вона до цих пір на місці - їм здається, що рука горить і дуже болісно реагує належним чином, ніякі знеболюючі не допомагають позбутися від подібних симптомів. Ми хотіли зрозуміти, чи можна боротися з нею за допомогою інженерних технологій, а не медикаментозного втручання », - заявив Бенджамін Сеймур (Benjamin Seymour) з Кембріджського університету (Велика Британія).
Сеймур і його колеги з'ясували, що причиною появи таких болів є некоректна «реорганізація» роботи мозку, що приводить до появи неправильних зв'язків між нейронами, що керували рухами ампутованою руки або ноги, в ході вкрай незвичайного досвіду. Як розповідають вчені, сьогодні серед нейрофізіологів стрімко набирає популярність теорія, що фантомні болі виникають через те, що мозок «за звичкою» подає певні команди в втрачену кінцівку, очікує побачити їх результат дій, якого, звичайно ж, не виникає. Це і породжує больові відчуття.
Відповідно нейрофізіологи вважають, що подібну реакцію можна придушити, якщо дати мозку щось реальне, що замінить втрачену руку або ногу, - наприклад, кібернетична кінцівку, підключена безпосередньо до мозку або нервових закінченнях в куксах ніг і рук.
Керуючись цією ідеєю, Сеймур і його колеги зібрали групу з десяти інвалідів, які відчувають фантомні болі через ампутації руки або пошкодження плечового нервового сплетіння, і запропонували їм підключити до себе і навчитися користуватися кібер-рукою. На відміну від інших подібних приладів, ця кібер-кінцівку підключалася до мозку «бездротовим» способом, зчитуючи сигнали з центру руху в мозку за допомогою магнетоенцефалографа. Процес навчання, як розповідають дослідники, був двостороннім - мозок навчався користуватися рукою, а машина - розшифровувати його сигнали. Тому спочатку руху кібер-руки були вкрай неакуратними і неточними, учасникам дослідів знадобилося витратити багато часу, щоб навчитися користуватися нею як «рідний».
Абсолютно несподівано вченим довелося припинити експеримент через деякий час - всупереч їх очікуванням, підключення кібер-руки до мозку інвалідів призвело до послаблення, а до різкого посилення болів, причому чим більше учасники дослідів вчилися керувати штучної кінцівкою, тим сильніше ставали неприємні відчуття. Цей результат здивував учених, так як підключення кібер-руки до мозку здорових людей ніколи не викликало подібних наслідків. Намагаючись зрозуміти, чому так відбувається, вони змінили експеримент, підключивши кібер-маніпулятор до тієї частини мозку, яка управляла здоровою рукою.