Kończyny fantomowe - zagadka ludzkiego mózgu.

Jeden z największych światowych autorytetów w dziedzinie bólu, Ronald Melzack, psycholog z Uniwersytetu McGilla, prowadząc swoje badania nad źródłami i leczeniem bólu, niejako z konieczności znalazł się w dziwnym świecie kończyn fantomowych.
Po amputacji niemal wszyscy pacjenci odczuwają brakujące kończyny. Wielu odczuwa nieraz nieznośny ból, którego źródło stanowi kończyna fantomowa. Zjawisko to nie polega bynajmniej na prostej kontynuacji aktywności nerwów w kikucie amputowanej kończyny; prawdopodobnie fantomy te powstają w mózgu.
Można się o tym przekonać na podstawie historii jednego z przypadków niedawno badanych przez Melzacka. Melzack i jego współpracownicy opisują szczegółowo doświadczenia młodej kobiety K.G., której w wieku zaledwie sześciu lat amputowano nogę poniżej kolana, a wkrótce potem dopasowano jej protezę dolnej części nogi.
K.G. powiedziała naukowcom, że niedługo po amputacji zaczęła odczuwać obecność stopy fantomowej mniej więcej w tym samym miejscu, gdzie przed amputacją znajdowała się jej prawdziwa stopa. Chociaż fantom ten nie jest kompletny (obejmuje on boki stopy i jej palce, ale brak mu wierzchu i spodu), to potrafi on wykonywać pewne ruchy i odbierać wrażenia: pacjentka umiała przebierać jego palcami, a w pobliżu pieca lub kominka odczuwała ciepło. Najbardziej niezwykłą cechę tej stopy fantomowej stanowi to, że nie jest ona jedynym fantomem.
Pacjentka ma jeszcze jeden fantom: zespół miniaturowych palców stopy, które wydają się dołączone do spodu kikuta. Owe miniaturowe palce - choć tak malutkie - są najbardziej dokuczliwe, nieustannie swędzą i poruszają się. To przebieranie palcami powoduje, że K.G., obecnie dwudziestokilkuletnia kobieta, ma trudności z zasypianiem w nocy. Ponadto istnieje jeszcze trzeci fantom: łydka i stopa, które pojawiają się, by wypełnić sztuczną nogę, gdy pacjentka zakłada protezę.
Ten trzeci fantom jest najmniej wyraźny, ale jego stopa dostarcza różnorakich odczuć. Można ją łaskotać, czasem wydaje się spocona i, co najbardziej nieprzyjemne, jakby unieruchomiona w jednej pozycji. Ta ostatnia sprawa szczególnie intryguje badaczy, ponieważ przed amputacją owa stopa była również unieruchomiona, chociaż K.G. tego nie pamięta - jest przeświadczona, że potrafiła się normalnie poruszać. Tak więc fakt, że nieruchomy; fantom przypomina jej prawdziwą stopę, nie może być przypisany żadnym świadomym wspomnieniom pacjentki.
Mamy tu do czynienia z pamięcią, ale w pewnym sensie jest to bardziej pamięć mózgu K.G. niż jej własna, świadoma pamięć.

Przypadek ten odznacza się wszystkimi cechami, zapewniającymi kończynom fantomowym tak duże zainteresowanie badaczy mózgu.
Podstawą zainteresowań jest samo istnienie fantomu, części ciała, która stanowi twór wyobraźni - cokolwiek by to w tym kontekście znaczyło - ale może odbierać wszystkie wrażenia, które byłyby udziałem jej odpowiednika z krwi i kości; (czyli nie istniejącej kończyny), i wydaje się być absolutnie prawdziwa. Obserwator zapewne uważa to za cudowne zjawisko, ale rzadko kiedy uzna je za takie osoba, która go doświadcza. Zarówno drugi, jak i trzeci fantom są dla K.G. dokuczliwe, ale wielu pacjentów po amputacji cierpi dużo bardziej.

Większość pacjentów, u których występuje zjawisko kończyny fantomowej, odczuwa z tego powodu ból, a ich relacje świadczą o tym, jak okropne mogą być te cierpienia.
Ból fantomowy, jak mówią pacjenci, przypomina krajanie nożem, jest palący, druzgocący, wykręcający i miażdżący: “Masz wrażenie, jakby ktoś próbował wyrwać twoją nogę”; “Jak porażenie prądem”; “Jakby ktoś ją odpiłowywał”.
Niektórzy pacjenci mieli również wrażenie, jakby próbowano im przebić dłoń kciukiem lub wyrywano im paznokcie. Z opisów tych jasno wynika, że nie mamy tu do czynienia ze zwykłym naśladowaniem wcześniej doświadczanych wrażeń, lecz z całkowicie nowym i straszliwie wyraźnym bólem, pochodzącym z nie istniejącej kończyny lub dłoni.
Zdarzało się, że pacjenci, u których przeprowadzono amputację, popełniali samobójstwo, aby ostatecznie uciec od ciągłego, rozdzierającego bólu. I, niestety, większość starań jakie podejmowano, by złagodzić ból cierpiących, nie daje spodziewanych wyników. Wszczepianie elektrod, masowanie lub naciskanie na kikut, hipnoza lub leki znieczulające - żadne z tych środków nie są dość skuteczne. Sięgano nawet po takie metody jak wycięcie kawałka mózgu, do którego powinny docierać te wrażenia bólowe, ale i to - na ogół - nie przynosiło rezultatu.

Nawet gdy ból nie występuje, kończyny fantomowe odczuwa się niezwykle wyraźnie. Znana jest historia pacjenta, który utracił prawą rękę poniżej ramienia, ale wciąż odnosił wrażenie, że ma prawą dłoń. W chwilę po tym, jak pacjent sięgnął swoją fantomową dłonią po filiżankę kawy, eskperymentator odsunął nagle naczynie i pacjent wydał okrzyk bólu. Badany poczuł, jakby filiżanka została wyrwana z jego (nie istniejących) palców.

Chociaż ból może być najważniejszym wrażeniem towarzyszącym fantomowi, nie jest to wcale jedyne wrażenie, o czym świadczy przypadek K.G. Fantomy mogą swędzieć, szczypać, stwarzać wrażenie wilgoci, ciepła lub zimna. Zdarza się, że na palcu-fantomie wciąż odczuwa się noszony uprzednio pierścionek, a na nadgarstku-fantomie czuje się zegarek.

Oprócz tego, że istnieje zjawisko “pamiętania” takich szczegółów jak biżuteria noszona niegdyś na amputowanej ręce, bywa też, że odczucia kończyny fantomowej mogą się zmieniać w zależności od okoliczności. Może się zdarzyć, że gdy posiadacz fantomu zmarznie, będzie miał wrażenie, iż fantom pokrył się gęsią skórką. Pewien pacjent z chorobą Parkinsona coraz mocniej odczuwał w swojej lewej ręce fantomowej charakterystyczną sztywność, niezręczność i mrowienie, w miarę jak choroba ta postępowała.

Zazwyczaj fantom zachowuje się jak normalna kończyna - ręka zwisa z boku, gdy pacjent stoi, ale porusza się w przód i w tył, gdy zaczyna on iść. Kiedy osoba po amputacji siedzi na krześle, noga fantomowa pozostaje zgięta w kolanie. Nie zawsze jednak tak się dzieje: znany jest przypadek pewnego mężczyzny, który uważał, że jego ręka-fantom sterczy z ramienia, wyciągnięta w bok pod kątem prostym, i w związku z tym człowiek ten zawsze obracał się bokiem, kiedy przechodził przez drzwi.
Trudno sobie wyobrazić bardziej jaskrawą ilustrację przekonania, że kończyna-fantom wydaje się rzeczywiście istnieć. W końcu wystarczyłoby, aby chory przyjrzał się sobie i przekonał się, że jego ręki już nie ma.

Fantomy rąk i nóg występują zdecydowanie najczęściej, ale znane są też przypadki, gdy zjawisko to dotyczyło amputowanego nosa, męskiego członka czy piersi.
Brak natomiast jakichkolwiek doniesień na temat fantomu ucha [Można by przypuszczać, że operacji przyszycia uciętej części ciała dokonuje się na ogół na tyle szybko, że nie ma dość czasu, aby powstał fantom.
Mimo to nasuwa się tu interesujące pytanie: gdyby przyszycia dokonano po tym, jak pojawił się fantom, to czy przyszyta część ciała zastąpiłaby go, powiększyłaby go czy może współistniałaby z nim?

Przyznaję, że to przypadek Bobbitta - znany z prasowych i telewizyjnych relacji nieszczęsny Amerykanin, którego zapalczywa żona pozbawiła członka; przyp. red. - skłonił mnie do rozważenia tej kwestii].
Przypadek K.G. jest ważny, ponieważ miała ona zaledwie sześć lat, gdy amputowano jej dolną część nogi. Niektórzy twierdzili, że u tak małych dzieci fantomy nie będą powstawać: albo dlatego, że dzieci nie miały kończyny przez czas wystarczająco długi, by stała się ona elementem obrazu ich ciała, albo dlatego, że ich młody i wciąż rozwijający się mózg szybko zmieni przeznaczenie opuszczonego przez amputowaną kończynę obszaru czuciowego, przydzielając mu zadanie odbioru jakichś zupełnie innych docierających do niego informacji.

Wyobraźmy sobie obszar ciała dotykowego homunkulusa w mózgu K.G., pierwotnie przydzielony prawej nodze. Co się stanie z tym obszarem po amputacji?
Na krótką metę - stanie się on niemy, gdyż nie będą już doń napływały żadne wrażenia. Istnieje jednak coraz więcej danych, które wskazują, że taki stan rzeczy będzie tylko przejściowy. Mózg nie może sobie pozwolić na utrzymywanie w korze mózgowej grupy komórek, które nie mają nic do roboty.

Eksperymenty przeprowadzane w ciągu ostatniego dziesięciolecia dowiodły, że mózgi (wliczając mózg ludzki) są znacznie bardziej plastyczne i znacznie mniej sztywno “okablowane”, niż uprzednio sądzono; nagłe usuniecie z pewnego ich obszaru wszelkich wrażeń, wysyłanych uprzednio przez amputowaną teraz kończynę, przypomina oczyszczenie grządki w ogrodzie przez wyrwanie wszystkich kwiatów - nie trzeba długo czekać, wkrótce zakiełkują nowe rośliny.
Analogia ta nie jest pełna, ponieważ komórki mózgowe w rejonie nogi homunkulusa pozostaną takie same; zmiana polega na tym, że będą one teraz otrzymywać sygnały z innej części ciała, dzięki uzyskaniu połączenia z inną grupą neuronów czuciowych.

W przypadku brakującej ręki można by oczekiwać, że pozbawiona teraz zajęcia przestrzeń w mózgu zostanie opanowana albo przez komórki nerwowe wysyłające sygnały z rejonu twarzy, albo przez komórki z rejonu ramienia, ponieważ obszary te położone są bezpośrednio po jednej i po drugiej stronie ręki dotykowego homunkulusa.
Istotnie, w pewnych przypadkach prawdopodobnie tak właśnie się dzieje; u niektórych pacjentów można wywołać wrażenie ręki fantomowej, dotykając albo kikuta w pobliżu ramienia, albo też, co wydaje się dość dziwne, twarzy.
Udało się nawet odtworzyć mapę opisującą położenie poszczególnych części ręki fantomowej bezpośrednio na twarzy: nadgarstek - pod brodą, łokieć - wzdłuż szczęki i tak dalej. Takie odwzorowania kończyn fantomowych zapewne dowodzą, że obszar mózgu, uprzednio zajmowany przez amputowaną kończynę, poddawany jest kolonizacji niemal natychmiast. Wyniki tych eksperymentów stanowią jednak zagadkę, gdyż z punktu widzenia biologii przejęcie nie zajętej przestrzeni w mózgu powinno służyć powiększeniu zdolności mózgu do przyjmowania możliwie największej ilości informacji czuciowych.
Po amputacji ręki biologicznie rozsądne rozwiązanie polegałoby na przeznaczeniu obszaru, który pierwotnie był przydzielony tej ręce, do odbioru wrażeń z twarzy oraz na jednoczesnym pozbyciu się wszelkich wrażeń pochodzących z nerwów, które uprzednio monitorowały tę rękę. Nie jest natomiast rozsądne - z tego punktu widzenia - by ręka fantomowa nakładała się na wrażenia z twarzy.
Sam fakt, że fantomy istnieją (nie mówiąc o ich uporczywości), dowodzi, że nie można uznać tej sprawy za zupełnie prostą.
W omawianym przypadku ręka stara się narzucić swoją obecność w postaci podobnego do ducha obrazu, który rzuca cień na twarz.
Można by sądzić, że mamy tu do czynienia ze stanem przejściowym między obrazem ręki a mającą go zastąpić twarzą. Ale jak wówczas wytłumaczyć takie przypadki jak K.G., kiedy fantomy trwają w bardzo wyraźnej i niezmiennej formie przez wiele lat (w tym przypadku 14 lat), długo po tym, gdy powinna już nastąpić reorganizacja homunkulusa?

Tego typu anomalie przekonały Ronalda Melzacka, że obraz własnego ciała jest tylko częściowo wytworem naszych zmysłów. Zmysły odgrywają oczywiście ważną rolę: ciągłe odczuwanie Twojego ciała pozwala Ci po zamknięciu oczu bardzo precyzyjnie określić położenie tułowia i rąk. Ale w tych rzadkich przypadkach, gdy brak informacji czuciowych, obraz ciała pozostaje niezmienny niezależnie od wszelkich reorganizacji - Melzack zaś uważa, że stanowi to wynik ciągłego istnienia reprezentacji ciała w mózgu.
Uczony ten zakłada, że trzy części mózgu współpracują, by zachować tak zwany neuropodpis (newosignatwe) ciała. Sądzi on, że oprócz dotykowego homunkulusa również układ limbiczny, stanowiący część mózgu odpowiedzialną za emocje, a także płat ciemieniowy biorą udział w utrzymywaniu kompletnego obrazu ciała.

Melzack jest przekonany, że układ limbiczny musi odgrywać tu rolę, ponieważ paraplegicy, u których rdzeń kręgowy został przerwany, opisują wrażenia dotyczące dolnych fantomowych części ciała, nadal używając takich samych emocjonalnych określeń (na przykład: “przyjemne”, “wyczerpujące”), jakie stosowali przed wypadkiem.
Płat ciemieniowy odgrywa zasadniczą rolę w rozróżnieniu w sensie przestrzennym między tym, co stanowi nas, a tym, co jest na zewnątrz. Uszkodzenie tej części mózgu może spowodować ignorowanie różnych części ciała lub dziwaczne wypowiedzi na ich temat (por. Rozdział 10). Zdaniem Melzacka kombinacja doznań dotykowych, emocji i trójwymiarowego odczuwania ciała w przestrzeni tworzy tak silny obraz ciała, że może on udzielić schronienia nawet fantomom.

Chociaż amputacja może spowodować całkowite wyeliminowanie pewnych wrażeń spośród potoku informacji napływających do neuropodpisu, obraz ciała w mózgu jest w pełni zdolny do przetrwania nawet w takich warunkach. Według Melzacka aktywność w dowolnej części sieci neuronów tworzącej neuropodpis na ogół pozwoli zachować poprzedni obraz ciała. Zgodnie z takim podejściem kończyna fantomowa stanowi po prostu wymysł mózgu.
Przypomina rzeczywistą kończynę, ponieważ przez lata była reprezentacją rzeczywistej kończyny. W tym sensie jest ona czymś w rodzaju neuronalnego portretu. Tak długo, jak pozujący model (kończyna) istnieje, portret cechuje się niewiarygodną dokładnością. Gdy jednak model odchodzi, portret pomału, lecz nieuchronnie zmienia się.

Zdarzają się więc kończyny fantomowe, które początkowo mają naturalne wymiary, ale z czasem stopniowo składają się jak teleskop, przybierając formę dłoni doczepionej do ramienia lub, jak drugi fantom K.G., postać miniaturowych paluszków na końcu kikuta. Taki neuronalny portret jest jednak przynajmniej częściowo niezależny od tego, co dzieje się w dotykowym homunkulusie, i nie musi zniknąć nagle - czy to bezpośrednio z powodu utraty kończyny czy też w wyniku stopniowej reorganizacji.

Można nawet zaryzykować twierdzenie, że myślowy portret ciała jest w pewnym sensie całkowicie niezależny od napływających wrażeń czuciowych - jak inaczej wyjaśnić, że niektórzy ludzie urodzeni bez kończyny mogą mimo wszystko wyraźnie odczuwać jej fantom?

Mimo że termin “kończyny fan tomowe” brzmi dziwacznie, fantomy są znacznie bliższe codziennej rzeczywistości, niż nam się wydaje. Ronald Melzack dowiódł, że każdy człowiek może doświadczyć odczucia kończyny fantomowej, jeśli zablokuje się dopływ krwi do jego ręki lub nogi, tak że kończyna ta ulegnie uśpieniu.

Uczony zdołał to osiągnąć w warunkach laboratoryjnych, hamując dopływ krwi do ręki ochotnika za pomocą mankietu używanego do pomiaru ciśnienia krwi. Badany siedział przy stole, trzymając pod stołem rękę zasłoniętą kawałkiem czarnego materiału. Od czasu do czasu proszono go, by określił dokładne położenie swojej ręki.
Melzack stwierdził, że gdy ustawały wszelkie doznania w tej ręce, ochotnicy zaczynali odczuwać wrażenie ruchomego fantomu: ręka, która była wyciągnięta, stopniowo uginała się w łokciu, tak że z każdą minutą dłoń przybliżała się do piersi. Badani doświadczali nie tyle poruszania się ręki, ile wrażenia, że przed chwilą znajdowała się ona w danym punkcie, a teraz jest gdzie indziej.

Wystarczyło niecałe pół godziny, aby powstało wrażenie, że ręka znacznie się ugięła. Niektórzy ochotnicy byli najwyraźniej zdumieni odległością miedzy miejscem, gdzie ręka rzeczywiście się znajdowała, a miejscem, gdzie, jak im się wydawało, powinna się znajdować. Kiedy materiał zasłaniający rękę usuwano i można ją było zobaczyć, fantom znikał.

Po upływie odpowiedniego czasu, by fantom całkowicie uniezależnił się od rzeczywistej ręki, proszono uczestników doświadczenia o wskazanie pewnego punktu. Punkt ten wybierano tak, by znajdował się dokładnie w połowie odległości między fantomem a rzeczywistą ręką - tak więc na ogół ręka fantomowa znajdowała się na lewo, a rzeczywista ręka na prawo od tego celu. Większość uczestników po spojrzeniu na cel kierowała swoją rękę fantomowa na prawo, tak aby nań wskazywała. Oczywiście ruch ten wykonywany był przez rzeczywistą rękę, która w rezultacie oddalała się jeszcze bardziej w prawo od celu.

Większość osób doświadczających odczuć kończyn fantomowych nie doznała żadnego uszkodzenia mózgu i są oni w pełni świadomi, że odczucia te nie są rzeczywiste, nawet jeśli w roztargnieniu zachowują się tak, Jakby kończyna ta ciągle istniała. Pod tym względem różnią się zasadniczo od pacjentów, którzy wskutek ciężkiego wylewu nie mogą uwierzyć, że sparaliżowana ręka czy noga jest naprawdę ich własną (szerzej na ten temat w Rozdziale 10).
Ale między tymi dwoma sytuacjami występuje pewna analogia: wielu pacjentów, którzy nie przyznają się do sparaliżowanej kończyny, upiera się Jednocześnie, że “prawdziwa” ręka czy noga ciągle znajduje się na swoim miejscu, chociaż na ogół jest niedostępna dla oczu. Mogą ją czuć, twierdzą, że potrafią nią poruszać, a nawet, że poruszyli nią na polecenie.
Nawet pośród tych złudzeń istnieje jakiś rodzaj obrazu ciała zachowujący wspomnienie o tym, jak kiedyś odczuwało się sparaliżowaną obecnie rękę.

Proces prowadzący do powstania kończyn fantomowych nie jest tak ważny, jak sam fakt występowania tego zjawiska. Przypomina nam ono raz jeszcze, że mózg jest w pełni zdolny do tworzenia wrażeń, które są pod każdym względem tak samo wyraźne i przekonujące jak rzeczywiste doznania. Dopóki musimy polegać na naszym mózgu, nie potrafimy po prostu ustalić, czy to, co widzimy, wąchamy, słyszymy czy pamiętamy, jest rzeczywiste, zbliżone do rzeczywistości, czy też jest jakąś pospiesznie wymyśloną wersją rzeczywistości.
Ale czy istnieje cokolwiek innego, na czym moglibyśmy polegać?

Ingram Jay - Płonący dom. Odkrywając tajemnice mózgu

---