研究人员已经找到幻影痛的原因和可能的治疗方法

研究人员已经确定了肢体截肢和严重神经损伤后患者的慢性疼痛（目前无法治愈）的原因。解决此问题的一种可能方法是使用人工智能的功能。

根据一个流行但有争议的理论，肢体丧失后的幻影痛是神经系统的外围和中央结构重组不足的结果，它们共同构成了感觉系统。人体中的这种系统负责感知各种信号。它由受体，神经通路和负责感知的大脑部分组成。我们都知道最著名的传感器系统。这些包括触觉，嗅觉，视觉，听觉和味觉以及前庭设备。当运动与运动感知之间形成不匹配时，就会产生幻痛。简而言之，大脑会向截肢的肢体“发送”信号，并且不会收到回报，肌肉反应。

诸如触觉刺激，肌电假体，肢体再植和镜疗法等康复治疗可减轻疼痛。然而，最近的证据使研究人员质疑有争议的Perestroika感觉运动模型，尤其是在幻像疼痛的运动概念方面。

来自日本大阪大学的一组研究人员与剑桥科学家一起，使用 神经计算机接口来准备一组10人来控制机器人手臂。

标准的神经计算机接口通常使用所谓的“ 生物反馈 ”方法”。有了它，大脑和计算机可以朝相反的方向交互。科学家使用该界面来解密患者移动手臂“幻像”所需的智力活动的神经活动。然后，他们转换了解密后的手臂幻象运动，并使用人工智能方法将信号从手臂发送到了神经假体的“内部”。

在下图中，您可以看到描述学习过程的图表。在每个实验中，患者都必须通过移动假肢来控制假肢。之后，研究人员评估了他们的疼痛程度。然后，患者使用神经计算机接口训练了10分钟。



“即使手走了，幻影痛的人仍然觉得有手。基本上，这表现为痛苦的感觉，例如灼痛或过敏。这项研究的合著者，剑桥大学工程系的神经科学家本·西摩说，传统的止痛药在这种情况下无效。 “我们想提出一种基于技术的治疗，而不是药物治疗。”

科学家发现，在患有截肢或神经损伤引起的慢性疼痛的患者中，负责感觉和运动的大脑部分会“交叉”。通过纠正这种违规行为，可以缓解疼痛。研究结果可用于治疗其他慢性疼痛。例如，由于关节炎引起的疼痛。

负责运动活动的大脑部分工作正常，但未收到感觉反馈。当一组患者试图控制假体，将缺失的手的运动与大脑的“受损”部分联系起来时，只会增加疼痛。然后研究人员改变了策略，决定训练“错误”部分。没有左手的患者的大脑被教导通过解码与右手相关的运动来移动假体。对于右手截肢的患者，反向机制起作用。当受试者接受这种“不合逻辑”的技术训练时，他们发现他们的痛苦已大大减轻。当患者学会以这种方式控制手臂时，他们便利用了感觉系统的可塑性-大脑重组和学习新事物的能力。

尽管结果令人鼓舞，但西摩警告说，这种效果是暂时的。为了更好地研究它并使它成为理想的设备，需要昂贵的设备。但是，科学家认为，基于他们的技术的治疗将在5-10年内可用。理想情况下，他们希望创建患者可​​以在家中使用或与理疗结合的设备。科学家们确信，人工智能方法与新技术的结合是治疗疼痛的有希望的领域，也是日本和英国之间进一步合作的重要研究领域。

仅在英国，每年就进行约5,000次肢体截肢。最常见的是，在第一或第二型糖尿病患者中需要进行这种手术。在大多数情况下，已决定要截肢或遭受严重神经损伤，从而导致手部感觉丧失的人，仍然感觉到患侧的存在，就好像它已经就位一样-这种患者中有50-80％患有慢性幻痛。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN398755/