Los amputados a menudo informan sobre el fenómeno de los "miembros fantasmas", donde todavía pueden sentir la presencia de dedos, manos, brazos, pies o piernas que faltan, e incluso siente dolor donde una vez fueron las partes amputadas. Hasta ahora, la ciencia no ha tenido explicación para este fenómeno.
Ahora, usando imágenes de resolución ultra alta, los investigadores de la Universidad de Oxford han podido examinar los cerebros de los amputados para ver cómo cambian sus cerebros después de la pérdida de un brazo. Ver el cerebro en este nivel de detalle ha revelado por primera vez que los cerebros de los amputados conservan un mapa increíblemente detallado de la mano y los dedos individuales que faltan. La existencia de este detallado mapa de la mano en el cerebro, décadas después de la amputación, podría ser parte de la explicación del fenómeno del miembro fantasma.
La privación sensorial, por ejemplo en personas que experimentan ceguera, sordera o amputación, ha sido durante mucho tiempo una vía fructífera para los científicos que estudian la plasticidad cerebral. La investigadora principal Sanne Kikkert, con sus colegas de la Laboratorio de mano y cerebro dirigido por la profesora asociada Tamar Makin, aprovechó un aspecto del fenómeno del miembro fantasma donde los amputados no solo pueden sentir la presencia o sensación en la extremidad faltante, sino que también pueden "controlar" voluntariamente su mano fantasma. Al pedirles a las personas que muevan sus dedos fantasmas individualmente mientras se escanean sus cerebros, la representación de la mano fantasma en el cerebro se puede trazar en detalle.
Investigaciones anteriores han demostrado que mover la mano fantasma crea actividad en el cerebro de los amputados, pero hasta ahora ha sido difícil decir lo que esta actividad realmente representa. Es difícil probar, por ejemplo, que la actividad cerebral indica la existencia de un mapa de la mano que falta, en oposición a alguna actividad anormal debido a la amputación.
El estudio de Kikkert muestra que los patrones de actividad de la mano fantasma contienen importantes características de la representación de la mano "normal", por ejemplo, la distribución espacial de los dedos en relación entre sí. De hecho, el equipo pudo demostrar que los mapas de las manos fantasmas estaban dentro del rango de los encontrados en una muestra de control de participantes de dos manos. Teniendo en cuenta que los amputados de la muestra perdieron sus manos entre 25 y 31 años antes, esto es bastante increíble.
Las imágenes cerebrales revelan mapas detallados de los dedos individuales de la mano en personas amputadas (parte inferior) que son asombrosamente similares en comparación con los mapas de manos de los participantes de control con las dos manos (arriba). Autor proporcionadoEn su papel, publicado en la revista eLife, los investigadores también pudieron refutar algunas otras explicaciones más triviales para la actividad cerebral fantasma. Mostraron que la activación de la mano fantasma no resulta simplemente de la activación de los músculos o nervios en la extremidad restante de los amputados. Por ejemplo, los mapas de las manos se mantuvieron iguales en los amputados a los que les faltaban estos músculos (debido a la amputación por encima del codo) o que no podían enviar o recibir insumos para la extremidad en absoluto (debido a daños en los nervios). Sin embargo, sigue siendo un misterio si el mapa de la mano conservada del cerebro causa las sensaciones del miembro fantasma, o si las sensaciones conservan el mapa de la mano en el cerebro.
Cómo la mente ve el cuerpo
Estos hallazgos son doblemente emocionantes porque están en contraste con la sabiduría tradicional con respecto a cómo se genera y se mantiene el mapa corporal sensorial en el cerebro. Este mapa sensorial se conoce como el homúnculo somatosensorial (del griego, "hombre pequeño"), y ha fascinado a los científicos debido a su estructura altamente organizada. Organizado, en el que las partes del cuerpo se disponen en el cerebro de una manera muy similar a cómo están en el cuerpo:
Un diagrama del 'homúnculo sensorial', que representa cómo se mapean las partes del cuerpo en el cerebro (se muestra en sección transversal). OpenStax College / Rice University, CC BYDurante mucho tiempo se ha creído que este mapa necesita un flujo constante de aportes sensoriales del cuerpo para mantener su organización. Esta idea fue apoyada por una considerable investigación en animales que muestra que cuando una extremidad es amputada, las áreas del cuerpo cercanas a esa extremidad en el homúnculo invadir y sobrescribir el territorio de la extremidad faltante.
Se ha documentado una reorganización similar en humanos. A 2013 estudio por Tamar Makin y sus colegas mostraron que después de la amputación, la mano restante secuestra el territorio del cerebro de la mano perdida. Su estudio también mostró que esta adquisición estaba relacionada con la forma en que los participantes usaban sus cuerpos: cuantos más amputados utilizaban su mano restante para completar las actividades diarias, más mano tomaban los recursos cerebrales de la mano faltante, probablemente para apoyar el uso excesivo de la mano intacta.
Kikkert encontró una reorganización similar en su grupo de amputados en el área de la mano que falta del cerebro, así como los mapas detallados de las manos. Esto significa que después de la amputación no solo se mantiene la funcionalidad original de esta área del cerebro, sino que parece mantenerse a pesar de la reorganización que también tiene lugar, un hecho que no ha sido previamente reconocido.
Esto podría utilizarse en una tecnología bastante sorprendente desarrollada para amputados y personas con discapacidad: "neuroprótesis" se refiere a extremidades artificiales que son controladas directamente por el cerebro, generalmente a través de electrodos implantados en la corteza. Los mapas de manos preservados en el cerebro después de la amputación podrían explotarse para permitir el movimiento individual de los dedos para estas interfaces cerebro-máquina.
Según informa el equipo, sus hallazgos "vuelven a abrir la cuestión de lo que sucede en un territorio cortical una vez que se eliminan sus principales aportaciones", y plantean nuevas posibilidades para una explicación más profunda del homúnculo dentro de todos nosotros.
Sobre el Autor
Harriet Dempsey-Jones, Investigadora en Neurociencias Clínicas, Universidad de Oxford
Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.
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