Шведский ученый объяснил, почему люди чувствуют боль в ампутированных конечностях. Это стало возможным благодаря предыдущей разработке того же автора — способу лечения таких болей с помощью системы дополненной реальности. Исследования опубликовано в журнале Frontires in Neurology.

После ампутации руки или ноги пациент может чувствовать, как будто его несуществующая конечность все еще болит. Это явление называют фантомными болями, и его до сих пор не могут объяснить. Шведский ученый Макс Ортиз-Каталан в своих предыдущих исследованиях разработал метод лечения этих болей с помощью машинного обучения и технологии дополненной реальности. В новой работе автор на основе своей разработки предложил фантомным болям теоретическое объяснение.

После ампутации конечности те нейроны, которые обычно участвовали в ее управлении, становятся как бы безработными. Сами клетки и связи между ними могут функционировать, но никакой работы они больше не выполняют: не принимают сигналы от чувствительных нейронов и не перерабатывают их в команды к движению. При этом, по мнению автора, они не «затихают». Иногда всплеск их активности может случайным образом совпасть с активностью нейронов, отвечающих за восприятие боли. В результате такого совпадения у человека и возникает ощущения боли в руке или ноге, которых нет.

Такие совпадения регулярно происходят у всех людей, это своего рода шум, который в обычной ситуации никто не замечает. У пациентов же с ампутированной конечностью ощущение фантомной боли ввиду его необычности не может забыться. При этом каждый такой совместный всплеск активности все больше «связывает» работу нейронов.

Подобные выводы Ортиз-Каталан сделал на основе метода лечения фантомных болей, который он сам и разработал. Ученый подключал к оставшейся части ампутированной конечности пациентов электроды и отслеживал проходящие нервные импульсы. Затем искусственный интеллект «переводил» сигнал с электродов в движение виртуальной конечности, которую можно было видеть на мониторе компьютера. Пациент видел на экране себя же, но с дорисованной с помощью технологии дополненной реальности конечностью, при этом он мог управлять виртуальной рукой или ногой в режиме реального времени. С помощью этого упражнения нейроны, отвечающие за движение недостающей конечности, снова становятся рабочими, их связь с нейронами, отвечающими за боль, ослабевает, и фантомные боли проходят.