En el cerebro, una extremidad perdida nunca se ha ido

Un problema circulatorio raro requirió que Emily Wheldon le ampuste su brazo izquierdo hace tres años. Su cerebro todavía piensa que está ahí.

«La mayoría de los días, se siente como si tuviera mi brazo a mi lado», dice ella.

La percepción es tan convincente que Wheldon tuvo que entrenar para no confiar en la extremidad faltante.

«Cuando tuve la amputación por primera vez», dice ella, «estaba tratando de sacar mi brazo para evitar caer».

Ahora, un estudio de Wheldon y otras dos personas con amputaciones de brazos pueden ayudar a explicar por qué viven con extremidades fantasmas.

Los escaneos cerebrales mostraron que en los tres, «la representación fantasma de la mano es exactamente similar a la representación de la mano pre-amputada», incluso cinco años después de la cirugía, dice Hunter Schone, un asociado postdoctoral en la Universidad de Pittsburgh que comenzó el proyecto como estudiante doctoral en el University College de Londres.

El hallazgo que aparece en el diario Neurociencia de la naturalezadesafían la investigación de décadas en monos y personas que sugieren que después de perder el aporte sensorial de una extremidad, el cerebro reorganiza drásticamente las áreas vinculadas a esa extremidad.

«No estoy seguro del [new] El estudio realmente niega esa investigación «, dice el Dr. Krish Sathian, presidente de Neurociencia en Penn State Health, quien no participó en la investigación.» Pero la trama se espesa, que siempre es el caso en la ciencia «.

Sathian y Schone están de acuerdo en que el hallazgo es un buen augurio para las personas que confían en una interfaz cerebro-computadora implantada quirúrgicamente para controlar una extremidad protésica o robótica. La interfaz depende de que el cerebro mantenga durante muchos años los circuitos que una vez se usaron para mover un brazo, la mano o la pierna.

Un mapa cerebral del cuerpo

El estudio de noticias involucró a tres personas que sabían que iban a tener una amputación debido al cáncer o alguna otra enfermedad.

Los investigadores realizaron escaneos de resonancia magnética antes y después de la amputación para buscar cambios en la corteza somatosensorial, un área del cerebro que mantiene un mapa detallado del cuerpo.

«Cuando tocas algo con tu mano, una determinada región se activa», dice Schone. «Si sientes algo con los dedos de los pies, se activa una región diferente».

Antes de la amputación, los participantes en el escáner moverían sus dedos, permitiendo a los científicos ver qué regiones cerebrales respondían. Hasta cinco años después de la amputación, los participantes imaginaron mover sus dedos desaparecidos.

Estudios anteriores habían sugerido que después de la pérdida de una mano, el cerebro cambiaría las fronteras de su mapa corporal. El área que respondía a la mano faltante se encogería, mientras que el área vecina vinculada a los labios se expandiría.

Pero eso no es lo que encontró el equipo.

«No hay evidencia de que el mapa de los labios esté cambiando», dice Schone, «que va completamente en contra de todos esos viejos estudios que sugieren si pierdes esta parte del cuerpo, esta región del cerebro se reorganizará por completo».

Estudios anteriores fueron limitados porque compararon los cerebros de las personas que ya habían perdido una extremidad con los cerebros de las personas típicas. El nuevo estudio parece ser el primero en ver el cerebro de la misma persona antes y después de una amputación.

Brazos protésicos y dolor fantasma de la extremidad

Como muchas personas que han tenido una amputación, Wheldon a menudo siente dolor en su brazo y mano fantasma.

«Es como un dolor palpitante que a veces se vuelve bastante insoportable», dice ella. A veces parece que le duele la muñeca, otras veces es como si sus dedos estuvieran calambres.

Investigaciones anteriores sugirieron que el dolor de la extremidad fantasma fue el resultado de los cambios en el mapa corporal del cerebro. Pero el nuevo estudio sugiere que ocurre porque El mapa no ha cambiado, y el cerebro todavía espera señales de la parte del cuerpo faltante.

«Imagínese si tuviera un nervio que recibía una información muy detallada para el cuerpo y de repente ahora está recibiendo una entrada extraña y atípica», dice Schone. «¿Cómo lidiaría el cerebro con algo como esto?»

Podría interpretar el aporte como dolor, dice.

Si es así, dice, la solución puede radicar en encontrar un nuevo hogar para un final nervioso, en lugar de simplemente dejarlo expuesto.

Un mapa corporal inmutable podría ser un gran impulso para el campo emergente de las interfaces de computadoras cerebrales, lo que puede permitir que una persona paralizada hable o mueva un brazo robótico.

Muchas de estas interfaces colocan electrodos en la misma área del cerebro que mantiene el mapa del cuerpo. Entonces dependen de ese mapa que permanezca constante durante muchos años.

La nueva evidencia de esto «ofrece mucha esperanza para pacientes con afecciones neurológicas», dice Sathian.

Emily Wheldon no está buscando una interfaz cerebro-computadora que pueda controlar un brazo izquierdo protésico.

Pero ella dice que es útil tener una explicación científica de por qué su extremidad faltante todavía parece que está unida y a veces duele.

«Mucha gente no se da cuenta de que todavía puedes sentir la extremidad», dice, «y se sorprenden cuando digo que sufro de dolor fantasma».

Wheldon ha podido controlar ese dolor con la estimulación eléctrica y una terapia que utiliza una representación visual de la extremidad faltante. Y ella dice que el dolor fantasma es mucho menos severo que el dolor que sintió cuando su brazo todavía estaba allí.

«En aquel entonces, el dolor era tan intenso que no podía cuidar a mi hija recién nacida», dice ella. Ahora está de vuelta en el trabajo y puede ayudar a sus hijos a vestirse y listo para la escuela.