Les chercheurs ont trouvé la cause et le traitement possible de la douleur fantôme

Les chercheurs ont identifié la cause de la douleur chronique et actuellement incurable chez les patients après l'amputation d'un membre et de graves lésions nerveuses. Un traitement possible de ce problème consiste à utiliser les capacités de l'intelligence artificielle.

Selon la théorie populaire, mais plutôt controversée, la douleur fantôme après la perte d'un membre est le résultat d'une réorganisation inadéquate des structures périphériques et centrales du système nerveux, qui forment ensemble le système sensoriel. Un tel système dans le corps humain est responsable de la perception de divers signaux. Il se compose de récepteurs, de voies nerveuses et de la partie du cerveau responsable de la perception. Nous connaissons tous les systèmes de capteurs les plus connus. Il s'agit notamment du toucher, de l'odorat, de la vue, de l'ouïe et du goût, ainsi que de l'appareil vestibulaire. Lorsqu'un décalage se forme entre le mouvement et la perception de ce mouvement, une douleur fantôme se produit. Autrement dit, le cerveau "envoie" un signal au membre amputé et ne reçoit pas de retours, de réactions musculaires.

Les traitements de réadaptation tels que la stimulation tactile, les prothèses myoélectriques , la replantation des membres et la thérapie miroir réduisent la douleur. Cependant, des preuves récentes ont conduit les chercheurs à remettre en question le modèle sensoriel-moteur controversé de la perestroïka, en particulier en termes de notions motrices de la douleur fantôme.

Une équipe de chercheurs de l'Université d'Osaka (Japon), en collaboration avec des scientifiques de Cambridge, a utilisé une interface de neuro - ordinateur pour préparer un groupe de 10 personnes à contrôler un bras robotique.

L'interface standard de neuro-ordinateur utilise généralement la méthode dite de « rétroaction biologique »". Avec lui, le cerveau et l'ordinateur peuvent interagir dans la direction opposée. Les scientifiques ont utilisé l'interface pour déchiffrer l'activité neuronale des actions intellectuelles nécessaires au patient pour déplacer le «fantôme» du bras. Ils ont ensuite transformé le mouvement fantôme déchiffré du bras et envoyé un signal de celui-ci à «l'intérieur» de la neuroprothèse en utilisant des méthodes d'intelligence artificielle.

Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir un diagramme décrivant le processus d'apprentissage. Les patients devaient contrôler le bras prothétique en déplaçant le «fantôme» du bras dans chaque expérience. Après cela, les chercheurs ont évalué leur niveau de douleur. Ensuite, les patients se sont entraînés pendant 10 minutes avec une interface de neuro-ordinateur.



«Même si la main a disparu, les personnes souffrant de douleur fantôme sentent toujours qu'il y a une main. Fondamentalement, cela se manifeste par une sensation douloureuse, comme une brûlure ou une hypersensibilité. Les analgésiques conventionnels sont inefficaces dans cette situation, a déclaré le co-auteur de l'étude Ben Seymour, neuroscientifique au département de génie de l'Université de Cambridge. «Nous voulions proposer un traitement basé sur la technologie, par opposition à la pharmacothérapie.»

Les scientifiques ont découvert que chez les patients souffrant de douleurs chroniques associées à une amputation ou à des lésions nerveuses, des «fils sont croisés» dans la partie du cerveau qui est responsable de la sensation et du mouvement. En corrigeant cette violation, la douleur peut être guérie. Les résultats de l'étude peuvent être utilisés pour traiter d'autres douleurs chroniques. Par exemple, la douleur due à l'arthrite.

La partie du cerveau qui est responsable de l'activité motrice fonctionne bien, mais elle ne reçoit pas de rétroaction sensorielle. Lorsqu'un patient du groupe a essayé de contrôler la prothèse, en reliant le mouvement d'une main absente à la partie «endommagée» du cerveau, cela n'a fait qu'augmenter la douleur. Ensuite, les chercheurs ont changé de tactique et décidé de former la «mauvaise» pièce. Le cerveau d'un patient qui n'a pas de main gauche a appris à déplacer la prothèse en décodant les mouvements associés à sa main droite. Pour les patients amputés de la main droite, le mécanisme inverse fonctionne. Lorsque les sujets ont été formés à une telle technique "illogique", ils ont constaté que leurs douleurs avaient considérablement diminué. Lorsque les patients ont appris à contrôler le bras de cette manière, ils ont profité de la plasticité du système sensoriel - la capacité du cerveau à se restructurer et à apprendre de nouvelles choses.

Bien que les résultats soient prometteurs, Seymour prévient que l'effet est temporaire. Pour bien l'étudier et l'amener à un équipement idéal et coûteux, il est nécessaire. Cependant, le scientifique estime que le traitement basé sur leur technique deviendra disponible d'ici 5 à 10 ans. Idéalement, ils veulent créer des équipements que les patients peuvent utiliser à domicile ou combiner avec la physiothérapie. Les scientifiques sont convaincus que la combinaison de méthodes d'intelligence artificielle et de nouvelles technologies est un domaine prometteur pour le traitement de la douleur, ainsi qu'un domaine de recherche important pour une coopération plus poussée entre le Japon et le Royaume-Uni.

Environ 5 000 amputations de membres sont effectuées chaque année au Royaume-Uni seulement. Le plus souvent, la nécessité d'une telle opération se produit chez les patients atteints de diabète du premier ou du deuxième type. Dans la plupart des cas, les personnes qui ont décidé d'amputer ou qui ont subi de graves lésions nerveuses qui ont entraîné une perte de sensation dans la main continuent de ressentir l'existence du côté affecté, comme s'il était en place - de 50 à 80% de ces patients souffrent de douleurs fantômes chroniques.

Source: https://habr.com/ru/post/fr398755/