Neuroni ponovo prenose poruke

Transplantacija ruke može da vrati neophodne neurone i obnovi osećaj dodira do skoro normalnog - zaključak je studije koju su predstavili na godišnjoj konferenciji Društva za neuronauke u SAD.

Nagle promene dešavaju se u mozgu posle amputacije ruke. Za svega nekoliko dana, možda čak i sati, neuroni koji su pre toga obrađivali osećaje šake i prstiju počinju da menjaju svoj smer i reaguju na osećaje drugih delova tela (kao što je, na primer, lice).
Do danas je u svetu urađeno više od osamdeset pet transplantacija ruku - svaka podrazumeva dugotrajnu proceduru (8-10 sati) u kojoj hirurzi spajaju kosti, mišiće, nerve, krvne sudove, meko tkivo povređenog zgloba pacijenta i njihove sopstvene ili donatorske ruke, često koristeći iglu koja je tanja od dlake ljudske kose.

Studije su pokazale da je potrebno oko dve godine da se regenerišu periferni nervi, a osećaji vrate polako kroz šaku do vrhova prstiju, i to brzinom od oko 2 mm dnevno. Čak i kada se nervi obnove, hirurški zašivena ruka i dalje je manje osetljiva na dodir od normalne. „Jedno moguće objašnjenje za to jeste da čulna ʼmapaʼ mozga u odsustvu osećaja gubi sposobnost odgovora na nedostajuću ruku", kaže Skot Frej, kognitivni neuronaučnik Univerziteta Micuri u Kolumbiji. Ukoliko je ovo tačno, mozak bi morao da reorganizuje mapu čula da bi se osećaj potpuno obnovio. Frejova grupa naučnika i saradnici sa Kristina M. Klajnet instituta u Luivilu (države Kentaki), želeli su da ispitaju ovu hipotezu - pozvali su osam pacijenata kojima je amputirana ruka, četvoro je hirurškom interevencijom dobilo sopstvenu ruku nazad; ostalih četvoro dobilo je novu ruku transplantacijom od donora, u vremenskom periodu 2-14 godina posle povrede.

Istraživački tim izmerio je vrlo sistematično osetljivost na dodir primaoca nove ruke, koristeći plastični filament - vlakno tanko kao najlon za pecanje. Ovim vlaknom blago su ubadali pacijente po šakama ʼnovih rukuʼ, prateći mustru crvenih tačaka kojima su ih prethodno obeležili. Učesnicima nije bilo dozvoljeno da gledaju, nosili su naočare sa crvenim staklima kroz koje se ne vidi crveno mastilo. Posle svakog ubadanja pacijenti su upitani da pomoću fine žute olovke označe mesta na kojima su mislili da su dodirnuti. Kako bi otkrili koliko učesnici precizno osećaju, naučnici su izmerili udaljenosti između crvenih i žutih tačaka.
Od osam učesnika četvoro njih bilo je u stanju da odmah nađe mesto dodira (skoro poput zdravih ljudi koji ovo mogu da urade sa ne više od 2 mm greške). Što je vremenski period nakon transplantacije (ili ponovnog prišivanja ruke) bio duži, to su pacijenti bili precizniji u nalaženju mesta dodira, pokazujući stalni napredak dugo nakon što su nervi ruke zarasli. Postepeno napredovanje ukazuje da pored oštećenog ekspremiteta i sam mozak mora da se adaptira kako bi se obnovio osećaj.

Frančesko Petrini, neuroinženjer Švajcarskog federalnog instituta za tehnologiju u Lozani napominje da ovu hipotezu podržavaju podaci ranijih studija, ali i novi snimci funkcionalne magnetne rezonance Frejovog pacijenta koji je sa dvadeset tri godine (1998) izgubio ruke, a trinaest godina kasnije dobio transplante.

Na konferenciji je predstavljena i druga studija - dr Frej je sa kolegama dvadeset sedam meseci pratio stanje pacijenta kod koga su neorganizovane i abnormalne forme moždanih aktivnosti bile povezane sa pokretima presađene ruke. Kako se kontrola nad pokretima ruke poboljšavala tako su se usklađivale i moždane aktivnosti.

"Da bismo otkrili šta se tačno menja u mozgu nakon amputacije i transplantacije neophodno je da detaljno i dugoročno pratimo stanje kontinuiranim snimanjem mozga, koje bi trebalo da počne odmah nakon amputacije," kaže Frej. Činjenica da osoba može da nauči da koristi i oseća sa novom rukom posle više od deset godina, jeste „ekstremni primer" onoga šta je zapravo moguće. Iako je direktno oštećenje mozga znatno teže za regeneraciju, nova istraživanja nagoveštavaju da će ljudi koji su imali povredu kičme ili šlog sada imati više potencijala za oporavak.