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(2025-08-22 08:23:39)
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我们的大脑在一个截肢后实际上没有重新组织它自己
先前在猕猴中的研究提示当一个肢体被切除时大脑的部分重新组织它自己，但现在一项在人中的研究已经颠覆了那个想法
新科学家 By
21 August 2025
在进入一个核磁共振扫描仪之前试验参与者艾米莉（Emily Wheldon）和一名研究人员一起练习试图来将失去的手指从她被截肢的手臂上移开。Tamar Makin/Hunter Schone
我们的大脑跟随一个截肢可能不能够像我们想的那样重新连线，这可能对我们如何治疗一种常见的叫幻肢疼痛并发症有严重影响。
大脑的一个叫躯体感觉皮层的部分接收和处理跨全身的感官信息，例如触觉和温度。一些研究提示这个皮层的区域被映射到身体的不同部位，因此，例如如果对你的脚趾你的手被烫伤一个不同的脑区将亮起来。
还已经提出在一个截肢或神经断裂案例中躯体感觉皮层重新组织它自己。例如，在一项猕猴的手臂神经已经被切断的研究中，正常响应手部刺激的躯体感觉皮层神经元反而被面部触碰激活。研究人员结论了一些响应手部被接触的皮层区域部分已被重新分配到面部。
但剑桥大学的塔玛·马金和她的同事们已经首次比较了在一个截肢前后人的脑部活动，发现了它实际上没有变化。
研究人员用核磁共振扫描了三个人在他们的肢因医疗原因被截前的大脑。在扫描期间，他们被要求噘起他们的嘴唇并敲打他们的手指。
当研究小组在后截肢三个月和六个月重复这项实验并要求参与者尝试移动他们不再有的手指时，他们的大脑信号仍然一样的。马金说，“就我们能测量到的它们是相同的”。
其中两名参与者也分别在18个月和5年接受了随访，他们的大脑信号没有显示出与之前任何显著的变化。
研究人员首先通过训练一个人工智能模型来识别哪个截肢前的脑部扫描被联系到参与者移动每个手指验证了他们的研究。当他们返回在一个随机顺序的后截指和摆动每个手指时，该模型能从脑部活动识别他们正试图来移动的手指，证明它仍然始终如一。
在实验的另一部分中，研究人员测量了参与者随他们移动他们的嘴唇活动和尝试移动他们的后截肢手指体感皮层的活动。这项测试同样也被26名手臂平均在23年前被截肢的人做了。研究人员发现活动水平是可比较的。
马里兰州约翰·霍普金斯大学的约翰·克拉考尔说：“这项研究以一种明确的方式证实大脑能够重新映射、重新连线或重组——皮层能只是做一次切换——的想法是不正确的” 。
研究人员争论这一发现可能改变幻肢疼痛的治疗方法。一种在已经经历一个截肢人中他们仍然感觉到已经不在那里的手臂或腿的疼痛或不适的常见症状。
一些来治疗这种病症的努力涉及使用视觉线索，比如虚拟现实来促使大脑进入重新组织化它自己。马金说，这种方法有混合的效果，任何好处可能的由于安慰剂效应。
相反，研究人员说这种症状可能被通过移植神经进入有时在截肢期间添加的新组织预防。此外，从他们的目标部位切断的剩余神经部分能生长并造成神经组织增厚，这可能贡献到幻肢疼痛。
克拉考尔说，“幻肢痛的适应不良可塑性理论被基于大脑能够以某种它没有的方式重组的想法。从某种意义上说，人们认为治疗幻肢疼痛的方式将改变只因为该理论基于的是错误的” 。
期刊参考：Nature
Neuroscience
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