Шведские биомедики разработали новую теорию о происхождении фантомных болей: болевых ощущений в ампутированных конечностях. Им помог в этом особый метод лечения, основанный на машинном обучении и дополненной реальности.

Автор метода и теории — Макс Ортиз Каталан (Max Ortiz Catalan), специалист по биотехнологиям из Технического университета Чалмерса (Гетеборг, Швеция). В основе его концепции лежит термин «стохастическая запутанность». Статья об исследовании опубликована 6 сентября в журнале Frontiers in Neurology.

В науке до сих пор пока нет четкого понимания, откуда берутся фантомные боли. Никто не знает, как их эффективно лечить, хотя этот феномен сильно ухудшает качество жизни пациентов. Каталан предположил, что после ампутации конечности нейроны, которые обычно отвечали за нее, становятся «безработными». Они перестают обрабатывать поступающую извне информацию или приводить мышцы в движение. Но эти нейроны остаются активными. Иногда эта активность может совпадать с другими нейронными сетями — в частности, теми, что отвечают за болевые ощущения. Поэтому человеку кажется, что он испытывает боль в отсутствующей части тела.

Синхронизация разных групп нейронов происходит довольно часто, но обычно мы не обращаем на это внимания. Для человека с ампутированной конечностью такие ощущения могут стать настоящим шоком, ведь он понимает, что не может чувствовать ту часть тела, которой нет. Однако чем чаще пациент вспоминает об этом и испытывает стресс, тем сильнее он укрепляет это нейронное соединение, считает Ортиз Каталан.

Чтобы помочь таким людям, ученый и его коллеги придумали систему «фантомных моторных действий». Исследователи прикрепили к пациентам электроды для отслеживания сигналов, которые мозг посылал к отсутствующей конечности, а специальный алгоритм затем преобразовывал их в движения виртуальных конечностей на экране. Пациенты могли контролировать виртуальные конечности так же, как обычные. Это позволяло стимулировать и восстанавливать нормальную работу нейронов в «безработных» областях. Таким образом, их связь с болевыми нейронами ослабевала, и неприятные ощущения уходили.