Não é um bug, mas uma característica: um estudo da motilidade e atividade cerebral de uma pessoa com polidactilia

O corpo humano pode ser comparado com um mecanismo muito complexo que consiste em muitos sistemas separados que trabalham de maneira coordenada e oportuna para garantir funções vitais. Você pode compará-lo com um programa que consiste em milhares de linhas de código, cada uma das quais executa determinadas funções. Mas, e os programadores não me deixam mentir, geralmente há erros ou imprecisões no código. Alguns levam à inoperabilidade do programa ou de suas funções individuais, enquanto outros se tornam um recurso inesperado que complementa o programa.

Hoje conheceremos um estudo em que os cientistas decidiram examinar em detalhes o motor e a neuromecânica de uma pessoa cujo programa possui uma linha de código extra - um sexto dedo completo em cada mão. Esse desvio pode ser considerado funcionalmente útil, essas pessoas têm vantagens em habilidades motoras e que idéias os pesquisadores tiveram no campo da prótese? Encontraremos respostas para essas perguntas no relatório dos cientistas. Vamos lá

Base de estudo

Antes de tudo, vale a pena considerar brevemente o que é polidactilia. Como já entendemos, esse termo significa a presença em uma pessoa ou animal (mais frequentemente em cães e gatos) de dedos adicionais nas mãos e / ou pés. Essa anormalidade anatômica é hereditária. Cerca de 2% dos recém-nascidos nascem com um dedo extra, 10% deles têm um dedo extra nos membros superiores. Os cientistas descobriram que a polidactilia começa a se desenvolver ativamente dentro de 4 semanas após o desenvolvimento do embrião, quando ocorre o crescimento ativo dos membros. A principal fonte de polidactilia são mutações genéticas. No momento, existem cerca de 39 dessas mutações associadas à formação de dedos extras. Existem também muitas síndromes de distúrbios do sistema músculo-esquelético, cujos sintomas incluem polidactilia.



A classificação simplificada de polidactilia tem 3 categorias principais, dependendo da localização do dedo extra:

• radial (pré-axial): duplicando os segmentos do primeiro dedo;
• central: duplicação do segundo ou quarto dedos;
• ulnar (pós-axial): dobrando o quinto dedo.

Além da localização, a polidactilia também é dividida em categorias, de acordo com a estrutura dos dedos / dedos extras:

• polidactilia tipo 1: dedos extras são rudimentares e consistem exclusivamente em pele;
• polidactilia tipo 2: dedos extras são um ramo da principal;
• polidactilia tipo 3: dedos extras estão cheios (estrutura óssea, nervos, articulações, fluxo sanguíneo, pele, etc.).

No estudo que estamos considerando hoje, duas pessoas participaram (um rapaz de 17 anos e sua mãe de 52 anos) que possuem polidactilia do terceiro tipo (6 dedos completos nas duas mãos).

Os cientistas fizeram várias perguntas para as quais ninguém realmente havia tentado encontrar respostas antes: quão bem o cérebro humano pode lidar com dedos extras; se o dedo extra trabalha com os músculos e nervos do núcleo ou usa completamente os seus; quão independente é o dedo extra; como o corpo do portador do 6º dedo reage à sua atividade e há algum benefício adicional com o 6º dedo? Há muitas perguntas, não há respostas, mas não por muito tempo.


Demonstração das mãos de um rapaz de 17 anos que participou do estudo.

Olhando para o futuro, é seguro dizer que o cérebro e o sistema nervoso como um todo fazem um excelente trabalho gerenciando 6 membros. Além disso, esses dedos extras permitem que seus proprietários realizem determinadas tarefas com uma mão quando uma pessoa com 5 dedos precisa de dois e dois quando uma pessoa com 5 dedos precisa de três mãos. Em outras palavras, nosso sistema nervoso é muito inteligente, desculpe-me por exagero grosseiro. Nosso cérebro pode controlar os dedos extras sem muito esforço, e isso leva os cientistas a pensar em próteses que complementam membros inteiros. Parece muito futurista e até um pouco estranho, mas os cientistas têm várias evidências materiais tanto da capacidade do cérebro quanto dos benefícios de dedos extras.

Resultados da pesquisa

Imagem nº 1: o dedo extra do jovem está entre o polegar e o indicador.

Primeiro de tudo, os pesquisadores decidiram descobrir quais músculos e nervos estão envolvidos nas habilidades motoras do sexto dedo.

Como podemos ver na figura da mão direita, o polegar possui 2 falanges, as outras cinco - três falanges ( 1a , 1b ). Observa-se também que a anatomia de quatro dedos (dedos indicador, médio, anelar e dedinho) do participante do estudo é semelhante à anatomia humana sem polidactilia. As estruturas vasculares e nervosas do polegar do participante são as mesmas de uma pessoa sem polidactilia.

As diferenças estão nas articulações do polegar. A articulação carpal-metacarpo do polegar tem uma aparência esférica ( 1d ) com três graus de liberdade, incluindo torção, enquanto no caso usual, a articulação carpal-metacarpal do polegar é uma sela que não permite torção. O dedo extra (doravante DP) possui uma articulação em forma de sela ( 1e ), dois tendões flexores externos e um aparelho extensor interno ( 1c ) e nervos digitais adicionais.

Resumindo, essa mão de seis dedos é controlada por mais músculos e nervos do que a mão de cinco dedos. Ou seja, o dedo extra "alocou" músculos e nervos e não usa os dedos principais vizinhos para motilidade.


Imagem No. 2

Além disso, os pesquisadores realizaram uma análise das características biomecânicas dos dedos usando um dispositivo especial que permite avaliar a força de pressão de um dedo ( 2a ).


Realizando um teste de força dos dedos.

Os testes mostraram que a força de todos os dedos nos participantes do 6º e 5º dedos é quase idêntica ( 2b ). Os gráficos 2c mostram uma comparação da força dos dedos de uma pessoa com 6 dedos e uma pessoa com cinco dedos. Além da força total e força de dedos individuais, os cientistas analisaram um indicador como a interdependência, quando um dedo age sob a direção do outro (tente dobrar apenas o dedo anelar e ver quais outros dedos começarão a dobrar um pouco). Esse teste permitiu avaliar o grau de independência do dedo extra ( 2d ). A análise mostrou independência quase completa, mas foi encontrada uma ligeira cooperação do extra e do polegar. Outros dedos tinham o mesmo vício que as pessoas com cinco dedos.


Demonstração de independência do dedo extra.

Após esses testes, uma ressonância magnética do córtex motor do cérebro (o participante do teste bateu com um determinado dedo) foi realizada para determinar a atividade de determinadas áreas com a atividade de um dedo.

A comparação da atividade do córtex motor mostrou que a atividade do dedo extra nas camadas corticais sensório-motoras primárias difere de todos os outros dedos e até do polegar ( 2e ). Assim, ficou provado que a área selecionada do córtex motor controla a motilidade da DP.

O próximo teste foi ainda mais curioso. Um braço estava coberto com uma grade graduada. Em resposta a um sinal tátil (tocando uma mão oculta), os sujeitos devem indicar os pontos de toque correspondentes na segunda mão. Esse teste pode ser facilmente repetido em casa: oculte uma mão (por exemplo, a esquerda) e deixe alguém com um lápis ou caneta tocar levemente a ponta do dedo indicador ou qualquer outro ponto, e, olhando para a mão direita, diga onde foi o toque . Esse teste permite determinar como mentalmente uma pessoa está consciente e representa seu corpo e suas partes.

A Figura 2f mostra que os sujeitos estão totalmente cientes de todos os dedos e percebem a posição do dedo extra entre o polegar e o indicador.

Os pesquisadores também realizaram testes mais práticos nos quais os participantes tiveram que interagir com vários assuntos ou realizar algumas ações comuns. Assim, foi possível determinar o grau de vantagens ou desvantagens de se ter um dedo adicional.


Verificando a motilidade da mão direita com seis dedos nº 1.


Verificando a motilidade da mão direita com seis dedos nº 2.

Um sistema preciso de captura de movimento foi utilizado para registrar os movimentos das falanges distais e proximais de cada dedo. As mesmas interdependências entre os movimentos dos dedos ( 3a ) foram encontradas no teste biomecânico anterior, sugerindo que a mobilidade e a independência do DP não diminuem durante a manipulação.


Imagem No. 3

As interdependências entre os movimentos dos dedos estão fortemente correlacionadas entre as mãos de cinco e seis dedos para todos os dedos, exceto o extra. Ou seja, o dedo extra é completamente individual e independente.

Um estudo da sinergia cinemática dos dedos mostrou que os movimentos das mãos com seis dedos têm um grau de liberdade maior que o das mãos com cinco dedos ( 3b , 3c ). Esses resultados foram confirmados por análise teórica da informação, levando em consideração as relações não lineares ( 3d ). Acontece que a entropia máxima (variabilidade) dos movimentos das mãos com seis dedos é significativamente maior do que com cinco dedos.

Os cientistas também observam que, durante os testes, o dedo extra se moveu em coordenação com o polegar e o indicador juntos, e não com cada um deles individualmente ou sozinho ( 3e ).

A partir dessas observações, conclui-se que a independência do dedo extra não substitui o dedo indicador ou o polegar, mas a manifestação de um modelo único de movimento. Em outras palavras, esses testes mais uma vez confirmaram a utilidade da motilidade do dedo extra. Além disso, a velocidade da motilidade ( 3f ) da mão de seis dedos, que não era inferior à velocidade de uma mão com cinco dedos, também é uma confirmação adicional dessa afirmação.

No final, os cientistas decidiram tocar Guitar Hero, ou melhor, algo semelhante. Os participantes tiveram que pressionar as teclas com um dedo (cada dedo tinha uma tecla separada) quando o retângulo vermelho caiu no campo branco ( 3g ). A velocidade de movimento dos retângulos aumentou gradualmente a cada nível do "jogo". O tempo de um nível foi de 2 minutos. Após a conclusão bem-sucedida de um nível, o próximo, mas mais difícil, começou.


Teste com as chaves.

O mais interessante é a preparação para este teste: por 5 dias, os participantes praticaram usando uma mão direita (todos os 6 dedos) ou a mão direita (5 dedos) + 1 dedo da mão esquerda ( 3h ).

Como resultado, o sucesso da passagem de níveis em ambas as versões (1 braço / 6 dedos e 2 braços / 5 + 1) foi idêntico, o que, segundo os cientistas, comprova a vantagem real de 6 dedos.


Assuntos cotidianos comuns (amarrar cadarços, digitar e alguns videogames) realizados por um cara com polidactilia.

Para um conhecimento mais detalhado das nuances do estudo, recomendo que você analise o relatório dos cientistas e materiais adicionais .

Epílogo

Este estudo pode parecer um pouco frívolo, mas responde a uma série de perguntas que ninguém queria fazer antes. Primeiro, agora sabemos com certeza que nosso cérebro é capaz de lidar com sucesso com a motilidade de extremidades adicionais, o que não deveria ser. Em segundo lugar, algumas anormalidades anatômicas podem ter benefícios adicionais. Em terceiro lugar, eu não interpretaria Mortal Kombat com um participante de pesquisa de 17 anos.

Obviamente, os resultados deste trabalho não significam que todas as anomalias anatômicas podem ter lados positivos e não podem ser eliminadas nos estágios iniciais da manifestação. Muitas pessoas que foram diagnosticadas com polidactilia terminaram com ela na infância. E esta é a decisão certa. Ao mesmo tempo, não se pode condenar o desejo dos cientistas de entender os princípios do cérebro e as habilidades motoras das mãos das pessoas nas quais dedos extras pertencem ao terceiro tipo de polidactilia, ou seja, dedos completamente formados e cheios.

Os próprios pesquisadores estão muito entusiasmados com seu trabalho e argumentam que seus resultados podem levar a comunidade científica a começar a desenvolver próteses complementares que serão usadas não como substituto de um membro ausente, mas como um adicional. Algo semelhante já estava no filme "Homem-Aranha 2" (2004), não é? Espera-se que os membros adicionais não enlouqueçam o usuário e ele não comece a realizar experimentos mortais com trítio.

Em qualquer caso, podemos concordar em uma coisa - não importa o que uma pessoa tenha deficiência física, ela permanece uma pessoa.


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