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我曾經被一個板球擊中眼睛上方，它很像棒球，只是更硬。上一秒，這個“導彈”還安全地被一個外號叫“伍盧穆盧鞭子”的傢伙緊緊握在手中，下一秒它就撞擊了我的頭蓋骨。一個小時後，我的眼睛感覺非常腫脹，我在女子看臺附近閒逛，等待著人們對我英雄般的行為表示祝賀。什麼也沒有。一個也沒有。沒有人評論我的英勇事蹟或我的慘痛受傷。我悻悻地走進洗手間，鏡子顯示我的眼睛一點也沒有腫。我可以保證，它感覺腫脹了。我甚至能看到腫塊突出到我的周邊視野中。事實上，當我看到鏡子裡的自己時，那種腫脹的感覺，以及我能“看到”的腫塊都消失了。這是怎麼回事？嗯，我們身體的感覺——我們對自己身體的感知——是由大腦構建的。它取決於我們大腦中儲存的身體地圖，並作為有意識的輸出出現。
這些身體地圖在患有病理性疼痛的人身上會發生改變。例如，在幻肢痛中，患者在肢體被截肢後仍會感到疼痛，改變的地圖實際上可能導致疼痛。治療這種疼痛的一種方法是直接訓練大腦糾正扭曲的地圖。另一種治療這種疼痛的方法是指導患者想象用幻肢做出某些動作。儘管我們不知道這種運動意象在大腦中是如何工作的，但一種可能性是它也會糾正扭曲的地圖。
地圖的移動
在神經科學家凱特·麥基弗（Kate MacIver）和利物浦大學的同事進行的一項精彩的研究中，13名患有幻肢痛的截肢者在接受一項訓練計劃前後進行了腦部掃描。在訓練計劃中，他們每天的放鬆時段會想象幻肢的運動。成像的主要測量指標是透過以下動作誘發的大腦活動：撅起嘴唇、張開和閉合完好的手，以及張開和閉合幻肢手。為什麼要掃描患有上肢疼痛的人在撅嘴時的腦部活動？有非常充分的證據表明，在患有幻肢痛的截肢者中，大腦地圖會重組，以至於嘴唇的表徵（“虛擬”嘴唇）會轉移到缺失的手應該在的位置——大約四毫米遠。在沒有幻肢痛的截肢者中，沒有或只有很少的轉移。這種程度的轉移可能看起來微不足道，但考慮到感覺皮層每立方毫米約有 20,000 個腦細胞，它實際上代表了腦細胞反應特徵的巨大變化。
這是研究小組在訓練前發現的：當健康的對照組撅起嘴唇時，他們激活了他們的虛擬嘴唇。當他們想象移動手時，他們激活了他們的虛擬手。這並不奇怪。相反，當截肢者撅起嘴唇或移動幻肢時，他們會同時啟用他們的虛擬嘴唇和虛擬手。他們還激活了感覺皮層中通常代表身體另一側的部分——如果你願意，可以稱之為虛擬的對側手。這些結果足夠有趣，但並非完全出乎意料。它們證實了越來越多的文獻，這些文獻表明，患有病理性疼痛的人的身體地圖是扭曲的，或者大腦某些部分存在普遍的去抑制（正常抑制控制的減少，這種控制使大腦啟用保持在受控狀態）。
這項研究的真正亮點在於訓練帶來的改變。以下是他們在 6 到 12 周的訓練計劃後發現的結果：13 人中有 9 人報告說他們的疼痛強度減半，截肢者開始在撅起嘴唇和幻肢手部運動期間表現出與健康對照組相同的啟用模式，並且疼痛緩解的程度與大腦啟用恢復正常的程度相關。
一個明顯的侷限性是，儘管這項研究有健康的對照組參與訓練以進行比較，但它沒有患者和健康受試者未接受訓練的對照條件。因此，我們實際上並不確定訓練計劃在產生這些效果方面是否重要。也就是說，任何知情的人都會對它沒有效果感到非常驚訝。也許一個更有趣的問題是訓練的兩個主要組成部分對效果可能做出的貢獻。顯而易見的方面是想象的運動：我們知道想象的運動涉及與執行的運動相同的大腦機制，並且我們知道練習運動可以改進這些機制。這項研究清楚地表明，相同的過程適用於幻肢和完好的肢體。該發現不太明顯的方面是放鬆/身體掃描部分，它實際上構成了訓練課程的大部分。簡單地思考身體部位會啟用它們虛擬的對應物——人們在不使用代表身體部位的神經元的情況下無法感知自己的身體。專注於特定的身體部位需要抑制過程，而這種抑制過程的喪失可能構成訓練前掃描中觀察到的過度啟用模式的基礎。我希望這個研究小組在下一次研究中梳理出這些組成部分！
可變的大腦
無論其活性成分是什麼，這項研究都深入瞭解了幻肢痛患者緩解疼痛的可能機制。就其本身而言，這一發現非常棒，因為幻肢痛在截肢者中很常見，它對藥物有抵抗力，並且它至少可以像肢體缺失一樣使人衰弱。
該研究也證實了越來越多的關於人腦不穩定性的文獻。儘管大腦可塑性可能成為導致幻肢痛的重塑的基礎，但相同的可塑性也可以被利用來使大腦恢復正常並減少幻肢痛。哥倫比亞大學精神分析培訓和研究中心的精神病學家和精神分析學家諾曼·多伊奇（Norman Doidge）將這種效應稱為“可塑性的陰暗面”。
最後，這項研究為我們這些試圖開發更好、更有效的方法來治療病理性疼痛的人提出了更高的要求。儘管如此，我們仍然需要改進這些方案。這項研究提醒我們，我們可以教老狗新把戲，但我們能讓它進入馬戲團嗎？
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