科普:截掉的肢體為何仍感覺存在?

科普:截掉的肢體為何仍感覺存在?

患者:"大夫,能不能給點止痛藥啊,我的腳痛..."

醫生:“你確定是腳痛?你是從大腿部截肢的.."

患者:“確實是腳痛,我也奇怪,明明腳都沒了,為啥還會腳痛呢?”


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什麼是幻肢痛?

在很多截肢患者存在著這種奇怪的現象,醫學上叫做幻肢痛。這是一種截肢術後的併發症,50%-90%的患者都有可能出現這種現象。

幻肢痛是一種神經病理性疼,可呈現出持續的刀割樣痛、針刺樣痛、灼燒痛、麻痛、癢痛、擠壓痛或冷痛等。幻肢痛持續的時間因人而異,有幾個月到幾年的,也有終身持續的。

下面就是幾個網友對幻肢痛的描述

網友1: “幻肢痛要痛到什麼時候,每一刻不停的折磨,快受不了了,痛,痛,痛,,,,”

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網友2:“一生都會有,我都五年了”

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網友3:“我都十年了也疼”

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網友4: “我兩年了,只要大腦一想自己的腿,就出現幻肢痛,但已經習慣了,剛開始唯一的解決方法是轉移注意力,看會兒手機啥的,包括現在給你發消息的時候一想到都會出現這種感覺,時間長了就好了,我現在自己主動的讓它出現幻肢痛的感覺都沒事”

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早期幻肢痛會被認為是靈魂存在的直接證據

幻肢痛是什麼,為什麼會有幻肢痛?曾經這些問題困擾著很多人。

比如18世紀拿破崙時代的英國海軍名將納爾遜(Horatio Nelson)在英法戰爭中戰功卓著,他就在一次海戰中失去了右臂。他也忍受著幻肢痛,他

能清楚地感覺到他的失去的手臂還在疼痛

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納爾遜(Horatio Nelson)在海戰中失去右臂

只不過對於為什麼痛,他認為這是“存在靈魂的直接證據”。確實,這很容易就可以得到某種超自然的解釋,肢體和靈魂(疼痛)是可以分離的。

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神經學家們的偉大發現

但是,真正初步揭開幻肢痛的秘密,一直到上世紀中後期才有所進展。這裡面要歸功於兩位偉大的科學家,神經科學家龐斯(Tim Pons)和拉馬錢德蘭(S. Ramachandran)。

當年龐斯在給一隻猴子動了手術,切斷了一隻胳膊傳向脊髓所有的感覺神經纖維。他當時只是出於其他研究目的這麼做的,根本就沒有在意。

但是,有時候有一些奇特的現象就是在這種偶然下發現的,那隻猴子一隻沒有死去,直到11年後,龐斯再次給這隻猴子做開顱手術後,在標定肢體在大腦上的控制區時,意外地發現,那隻胳膊在大腦上還存在激活區。

也就是說,即使那條胳膊失去了,大腦並沒有失去對它的“思念”。

最令人稱奇地是,龐斯發現,觸摸猴子的臉部不僅可以引起大腦中臉部控制區的細胞激活,還可以激起這條胳膊的控制區細胞。

也就是說,原來失去的胳膊的控制區“入侵”到了臉部控制區。

當拉馬錢德蘭讀到龐斯的研究結果後,他驚喜交加。他立刻意識到,這一現象可以用來解釋幻肢痛。他非常想知道那隻截斷胳膊神經的猴子,在觸摸臉部會有怎樣的感覺。但是,可惜猴子不會說話。

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印裔美國科學家拉馬錢德蘭(S. Ramachandran)

拉馬錢德蘭立刻想到要找幻肢病人來做這份研究。於是,他找到了一位17歲名叫湯姆的中學生。湯姆是在一場車禍中,失去了肘關節以下的左手臂

湯姆在失去手臂的幾周後,一直都能感覺到失去的手臂,他似乎能感覺自己能控制左手指去拿物體,但是這只不過是一種幻覺。

拉馬錢德蘭將湯姆帶到了研究所,給他帶上眼罩,用一根棉籤觸碰他的各個地方,並詢問他碰到的是哪個位置。

拉馬錢德蘭碰了碰他的臉頰,問:“你感到碰到了哪裡?

湯姆回答:“臉頰。“

拉馬錢德蘭:“還有其他感覺嗎?

湯姆:“有點滑稽,我感覺你還碰到了我失去的大拇指了

。”

拉馬錢德蘭又將棉籤移到了他的上唇,問:“現在碰到哪了?”

“你碰到了我的食指,也碰到了我的上嘴唇。”湯姆回答道。

如此反反覆覆,拉馬錢德蘭仔細地確認了各個區域,最終繪出了下面這張圖:

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不同區域上的數字代表感知到的幻肢第幾根手指

圖中不同的數字代表著失去的左手的第幾根手指。我們可以看見,觸摸臉頰和左上臂,都可以使湯姆感覺那些失去的手指。

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解釋幻肢痛應具備的腦科學知識

我們知道,大腦是人體最複雜的器官,它控制著人的各種生理活動,我們運動、吃飯、睡覺、穿衣、做飯、思考、學習等幾乎一切活動,都需要大腦的參與

。大腦在功能上可以分為大腦皮層區和非皮層區

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這些發達的大腦皮層,佔據了大腦的絕對主要面積。而且,見過動物腦的人都知道,大腦表面是坑坑窪窪的,有很多小溝。其實,這些小溝是大腦為了增加表面積而刻意為之。因為這樣,大腦可以控制的區域就更加充分了。

神經學家們通過細緻測定,確定了人體各個部位在大腦的控制區。據此畫出下面這張形象圖

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圖中可見,從腳踝一直到頭,都可以在大腦的皮層上找到連續的區域。而且,這種關係在大腦皮層上是呈現倒立關係的。

也就是說,控制下肢的區域剛好在頭頂部,而控制頭的區域,則在皮層的位置靠下。

而且,人們還可以發現,手和嘴唇的控制區域要明顯大很多。這也符合現實情況的,因為人的手的功能非常精細,而大腿等雖然體積很大,但是不需要完成複雜的功能。

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如何解釋幻肢痛?

有了第4部分的基本知識,我們就可以回答幻肢痛形成的原因了。

大腦皮層控制區,雖然很精細,但是它並不是一層不變的。大腦就像身體的其他器官一樣,有很強的代償功能。

比如盲人失去了視覺之後,視覺區仍然會被保留,但是因為長時間的失能狀態,這塊區域就會慢慢退化,相應地其他部位就會“入侵”這塊空白地域。所以,盲人的聽覺、觸覺、嗅覺都可能要更突出一點。

下面這張圖就是類似的直接證據:紅色區域是受損的部位,對綠色區域進行一段時間刺激後,剛區域的支配區域就進入了紅色區域。

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而截肢後,原本控制該區域的大腦皮層就會慢慢的退化,逐漸被其他的區域所佔據。於是,原本控制該區域的皮層會和入侵的皮層相互間形成了某種“突觸聯繫”,刺激該區域就會導致失去的區域的神經衝動,產生幻肢還存在的感覺。

幻肢痛不僅是感覺到“失去的肢體還存在的錯覺”,還會有疼痛等異常感覺。這也是幻肢痛最令人厭煩的部分。

關於疼痛的原因,有很多種解釋

有學者認為可能與當時的劇烈疼痛在心理留下的陰影有關。而生理學家認為,可能與殘留在末端的神經末梢的異常放電有關,比如神經瘤

一般被截斷的神經斷端,如果不做任何處理,很可能會長出一個小圓球狀的瘤體(如下圖)。

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所以,現在的手術已經不像以前那樣,將神經隨便掩埋了。外科醫生會刻意修建神經末梢,進行合理的放置,這樣就可以減少幻肢痛的產生。

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總結

因為涉及到的專業知識有點多,還有點繁瑣,所以特地總結一下

  • 幻肢痛中的疼痛的原因,可能與殘端的神經末梢瘤有關,這部分瘤體會時不時地異常放電,導致疼痛;也可能是一種心理現象,因為“悲劇”發生時,劇烈的疼痛很可能會在大腦內形成某種心理陰影,以至於時不時會產生這種錯覺。
  • 而幻肢痛中關於“幻想肢體還存在或者刺激其他部位依然能感知到失去的肢體”,這可能與大腦的皮質功能區的相互代償有關。

總的來講,幻肢痛目前還並沒有完全弄清楚。隨著人們對相關知識的研究深入,人類能解決這一困擾患者的副作用。

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