У США накопичено унікальний досвід з пересадки рук після їх втрати, нове дослідження нейробіологів дозволило краще уявити, як йде відновлення після операції.
Під час обстежень після операції, пацієнти з пересадженою рукою повинні були не дивлячись відповісти на питання, до якої області руки - до долоні або пальцях - доторкнулися. До речі, цей, здавалося б, тривіальне питання спантеличує фізіологів, які вивчають сенсорну область мозку. Команда доктора Фрея вивчила групу пацієнтів з пересадженою рукою. Двом з них відновили їх власну руку відразу після втрати, а у 14 інших були проблеми з чутливістю, викликані травмою. Чим більше часу проходить після операції, тим точніше пацієнти можуть визначати легкі дотики, говорить Скотт Фрей. У двох осіб з контрольної групи руки були пересаджені вісім і десять років тому. Чутливість їх була практично повною і точною, як у здорової людини. Як вважає доктор Фрей, на регенерацію нерва йде близько двох років. Поступове поліпшення тактильних і рухових здібностей у пацієнтів, які перенесли операцію три і півтора роки тому, свідчить про те, що мозок продовжує адаптуватися. Це досліджено важливо тому, що воно дозволить удосконалювати реабілітацію людей, які перенесли інсульт, черепно-мозкову травму, а, може бути, і пошкодження спинного мозку. Завдяки йому лікарі можуть полегшити і прискорити цей процес.
Дані дослідження свідчать, що людський організм здатний пристосовуватися і вибудовувати нові зв'язки в кінцівках, після того вони були порушені. Коли хірурги проводять операцію з пересадки, нерви нової кінцівки повинні зв'язатися з тілом. Пацієнт поступово знову стає здатний розрізняти тактильно тепло / холод, м'якість / твердість, тиск на руку і больові відчуття. Але проблема в тому, що якщо рухати нової кінцівкою після такої операції люди починають порівняно швидко, то відчуття повертаються куди повільніше.
Справа в тому, що наші тактильні відчуття залежать не тільки від, скажімо, рецепторів на шкірі, але і від обробки сигналів в головному мозку. Після втрати кінцівки мозок швидко знаходить нове застосування нейронам, раніше «обслуговував» нині відсутню кінцівку. Так, дослідження доктора Фрейя показує, що та область мозку, яка раніше керувала правою рукою, стала відповідати за відштовхувальні рухи, що виконуються лівою. Сканування мозку показує, що теоретично нервові зв'язки можна відновити і кілька років по тому після того як людина позбувся руки. Але мало відомо про те, як саме відбувається перебудова нейронних зв'язків під час відновлення відчуттів в кінцівках.
Чутливість тактильних закінчень має не тільки функціональний сенс. Інше дослідження, також представлене на засіданні, продемонструвало зв'язок тактильних відчуттів з емоціями людини. Одні наші нерви відповідають за відчуття болю і свербіння. Зовсім інші реагують на ласкаві дотики. Останні були в основному вивчені у тварин. У мишей вони знайдені на спинці, трохи менше на кінцівках, зовсім їх немає на лапках. У людини вони знайдені тільки в ділянках тіла, покритих волоссям. Раніше дослідники вимірювали чутливість нервових закінчень в передпліччя людини. Випробовувані говорили про приємні відчуття після легкого поколювання в цій області, але ніколи не відчували швидке легкий дотик.
Нарешті, тактильні відчуття грають дуже важливу роль у розвитку дитини. Доктор Уолкер повідомила, що наступним кроком стане дослідження роботи цих нервів у дітей з порушеннями розвитку, такими як аутизм.
Дослідження процесу обробки сигналів в головному мозку важливо і в контексті активної розробки штучних кінцівок: недавно портал Наукова Росія розповідав про розробку протеза руки, здатного передавати людині тактильні відчуття.