不真实的幻肢
我们的身体有时会有一些“虚幻”或不真实的感觉。例如,你可能会时不时感觉到手机振动了,但其实并没有。类似地,对截肢者来说,他们可能会在已经失去的肢体上感到疼痛、瘙痒或其他感觉。幻肢现象也会出现在天生没有四肢的人或瘫痪病人身上。据报道,有大约一半的幻肢病人会感到令人难以忍受的幻肢痛。
1829年,美国神经学家、被誉为神经病学之父的西拉斯·威尔·米切尔博士首次详细描述了幻肢现象。不过,一些较早的理论并未能解释这种现象如何发生,以及为什么会发生,直到最近,科学家才逐步揭开这种奇怪症状背后的真相。
对幻肢现象的产生原因及其作用方式的深入研究,将有助于科学家了解人类大脑的本质。为了充分了解这种幻觉,我们首先需要了解大脑本身如何处理来自身体各个部位的感觉。
人类大脑中的地图
在人类的大脑皮层中,感觉区负责感知各种感觉,运动区则负责身体部位做出相应的动作。大脑中的这两个区域都有一份关于身体的地图,称为“体感地图”(somatotopic map)。打个比方,这张地图中的某个区域专门负责右前臂,另一个区域则负责右手腕,以此类推。在所有人的大脑中,体感地图都以同样的方式排列。
美国裔加拿大籍神经科学家怀尔德·潘菲尔德博士通过一系列实验,在大脑中发现了体感地图
美国裔加拿大籍神经科学家怀尔德·潘菲尔德博士通过一系列实验,绘制出了这些复杂的体感地图。他在手术中用电刺激患者的特定大脑区域并观察其反应。当他刺激感觉区域的某个特定部位时,患者报告称,身体的某个特定部位感觉就像被触摸了一样。
这让他意识到,身体各个部位的感觉是由大脑的不同区域处理的。通过这种方法,他绘制出了大脑不同区域的功能地图。
此外,研究发现,我们身体上较为敏感的区域在大脑中对应着更大的区域。例如,大脑中负责手指的区域要比负责手臂的区域更大。这就是为什么与手臂相比,我们可以很容易地分辨出手指上两个很近的点感受到的触觉。
是什么导致了幻肢?
当我们的手臂被触碰时,手臂上的神经末梢会将“被触碰”的信号传递到大脑的感觉区域,让我们由此产生了被触碰的感觉。
大脑的感觉区会接收来自身体各个部位的信号。当一个人失去了某条肢体时,就会失去从该肢体输入到大脑的所有信息。然而,大脑仍然保留着失去肢体的“迷你”体感地图。例如,右臂截肢者的大脑中仍保留着与右臂有关的感觉区域,这些神经元依然会产生作用。
最初,这个大脑区域的任何活动可能都来自完整的右臂,但在截肢后,在该区域发生的任何活动都会让截肢者有不真实的感觉,仿佛右臂仍然存在。
那么,与缺失肢体有关的感觉区域为什么仍在活动呢?
大脑有一种特殊的自我改变能力,叫做“神经可塑性”。在失去肢体后,大脑中与缺失肢体相对应的区域会以某种方式“闲置”。在大脑皮层的体感地图中,这些未被使用的区域会被征用来照顾其邻近身体部位的功能。
例如,在大脑感觉皮层中,“手区”紧挨着“脸区”。因此,在失去一只手臂后,来自手区的神经元会被“招募”到脸区,重新发挥功能。最初,在截肢后,这种混乱会导致大脑认为有些脸部的感觉来自已经失去的手。正因为如此,许多截肢者报告称,触摸脸部会让他们产生“幻肢”的感觉,好像失去的肢体还在那里。
因此,归根结底,是不断变化的大脑地图混淆了我们的感觉。
幻肢痛
一些截肢者会因为失去的肢体而感到疼痛和不适,这被称为“幻肢痛”。那么,一个人如何才能摆脱根本不存在的肢体所带来的疼痛?
这个问题要求临床医生想出新的方法来缓解疼痛。其中一种方法是使用镜子。将一面镜子垂直放置在躯干和缺失肢体之间,形成一个完整肢体的反射镜像。感到幻肢痛的患者可以使用镜子来观察完整肢体的镜像,并根据需要进行移动,以缓解疼痛。
逐渐地,缺失肢体的感觉区域会映射到新的身体部位。到这个时候,幻肢痛就可以通过缓解新分配的身体部位的疼痛来缓解。例如,一些失去手臂的患者可以通过训练,将原来手臂的感觉区域映射到脸部,从而可以通过抚摸脸部来减轻幻肢痛。
结论
幻肢是由于大脑的“神经可塑性”而产生的独特现象。这种神经可塑性会使与缺失肢体有关的感觉区域重新发挥功能,使截肢者产生错觉,认为自己感觉到了已经失去的“幻肢”。简单来说,幻肢的发生源自于大脑回路发生了混淆。这一现象证明了人类大脑能够根据新的输入信息不断进行调整。
神经可塑性可以给我们带来有负面影响的“幻觉”,但也能帮助我们将新技能无缝整合到大脑的“知识库”中。一项针对出租车司机的研究表明,在路线和地图等方面的高强度训练可以增加他们大脑中负责导航区域的脑组织。不管是不是“幻觉”,这样的证据都是令人鼓舞的,因为这表明,即使在大脑发育成熟后很久,它仍然能够带来巨大的变化。
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