大脑重新映射本身孩子双手移植

第一个孩子接受成功的手移植也是科学家所发现的第一个孩子巨大的变化从手上感觉大脑中表示。大脑重组被认为已经开始六年在移植之前,当孩子失去了双手,因为幼年时期严重感染。值得注意的是,接过手移植后,病人的大脑恢复向一个更典型的模式。

身体的每个区域接收神经感觉将信号发送给相应的网站大脑。这些信号的空间模式激活大脑的神经元被称为大脑躯体感觉representation-particular部分反映身体的特定部位。

“我们知道从非人灵长类动物研究和脑成像研究成年人病人截肢后,大脑重新映射本身不再从手中接收输入,”第一作者威廉Gaetz博士说,生物磁效应成像实验室的放射学研究员在费城儿童医院(盖章)。“大脑区域代表的感觉嘴唇变化多达2厘米的区域曾代表手中。”

这种大脑重新映射发生上肢截肢后被称为大规模皮层重组(MCR)。“我们曾希望看到MCR在我们的病人,事实上,我们是第一个观察MCR的孩子,“Gaetz说。“我们更兴奋地观察发生了什么时病人的新的手开始恢复功能。对我们的耐心,我们发现这个过程是可逆的。”

费城儿童医院的研究人员和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院在今天发表了他们的发现《神经病学临床和转化。他们的病例报告描述锡安哈维,现在10岁,两年前接受全球媒体报道的第一个孩子接受一个成功手移植。

着团队由l·斯科特·莱文,医学博士,流式细胞仪,主席骨科手术和整形手术宾夕法尼亚大学医学教授和主任砍手移植项目,执行,2015年7月的里程碑手术切。“锡安的孩子很多第一次在宾夕法尼亚大学医学和费城儿童医院的,和世界各地,”莱文说,文章的资深作者。他补充道,“他大脑中观察到的变化,我们的协作团队已经仔细评估移植后两年前,锡安现在是第一个孩子表现出大脑映射重新定位。这是一个巨大的里程碑,不仅为我们的团队和我们的研究,但对锡安。这是另一个标志是他的进步,与他的新四肢和继续进步。”

研究者利用脑磁图描记术(MEG)措施磁场活动在大脑中,检测位置,信号强度和时机的病人对感官刺激的反应轻应用于他的嘴唇和手指。他们的表现兆双边后一年四次手移植,执行类似的测试五个健康孩子担任年龄组。

在第一个两次,病人的指尖没有回应触觉stimulation-being薄丝感动。当实验者摸病人的嘴唇的时候,梅格信号注册在手部的大脑皮层,但相比20毫秒的延迟控制。两年后访问,从嘴唇梅格信号刺激了大脑的嘴唇区域,用一个正常反应世纪表明大脑重新映射回到更正常的模式。

当实验者摸病人的指尖在两年后访问,梅格信号出现在大脑的手区域,与更短的延迟响应时间访问3到4,但高于信号强度。“感官信号到达正确的位置在大脑中,但或许尚未得到完全集成到躯体感觉网络,“Gaetz说。“我们预计,随着时间的推移,这些感官反应将变得更加典型。”

Gaetz补充说,“这些结果提出了许多新问题,产生兴奋大脑可塑性,尤其是孩子。其中的一些新问题包括,什么是最好的年龄手部移植吗?截肢后MCR经常发生吗?大脑如何映射在出生的人没有手吗?我们会看到MCR扭转一个成年人的时候,当我们在这个病人吗?我们正在计划新的研究调查这些问题。”

与此同时,这种病人的后续研究提供鼓舞人心的细节在他的功能的能力。”我们的后续研究18个月后移植表明他能够写,裙子和养活自己比以前更独立操作,改善生活质量的重要因素,”莱文说。