Penyandang disabilitas sering melaporkan fenomena "nyeri bayangan", atau "tungkai bayangan", ketika mereka merasakan adanya jari, tangan, kaki, atau tungkai yang hilang, dan terkadang bahkan merasakan nyeri pada anggota tubuh yang pernah diamputasi. Hingga saat ini, sains belum dapat menjelaskan fenomena tersebut dengan cara apapun. Tapi sekarang, dengan menggunakan gambar beresolusi sangat tinggi, para ilmuwan di Universitas Oxford dapat mempelajari otak orang yang diamputasi dan melihat bagaimana otak mereka berubah setelah lengannya putus. Detail otak pada tingkat yang begitu tinggi untuk pertama kalinya mengungkapkan hal yang menakjubkan: otak orang yang diamputasi menyimpan peta yang sangat rinci tentang tangan yang hilang dan jari-jari individu.
Keberadaan peta rinci tentang tangan di otak ini - bahkan beberapa dekade setelah amputasi - dapat menjelaskan sebagian fenomena tungkai hantu.
Kekurangan sensorik pada orang yang pernah mengalami kebutaan, tuli, atau amputasi, misalnya, telah lama menjadi bidang subur untuk mempelajari plastisitas otak. Peneliti utama Sanna Kikkert dan rekan-rekannya di Laboratorium Tangan dan Otak, yang dipimpin oleh Associate Professor Tamara Makin, mengambil dasar untuk studi satu aspek dari fenomena tungkai bayangan, ketika orang yang diamputasi tidak hanya merasakan kehadiran atau perasaan di anggota tubuh yang hilang, tetapi juga dapat "mengontrol" tangan bayangan mereka. Dengan meminta orang untuk menggerakkan jari bayangan mereka satu per satu sambil memindai otak mereka secara paralel, para ilmuwan dapat membuat peta rinci dari representasi tangan bayangan di otak.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa menggerakkan tangan hantu menciptakan aktivitas di otak orang yang diamputasi, tetapi hingga saat ini sulit untuk mengetahui aktivitas apa sebenarnya itu. Misalnya, sulit untuk membuktikan bahwa aktivitas otak menunjukkan adanya kartu yang hilang daripada beberapa aktivitas abnormal yang disebabkan oleh amputasi.
Penelitian Kickert menunjukkan bahwa pola aktivitas tangan bayangan mengandung ciri-ciri penting representasi tangan yang “normal”, seperti pengaturan spasial jari dalam kaitannya satu sama lain. Tim mampu menunjukkan bahwa peta tangan tungkai hantu berada dalam kisaran yang ditunjukkan dalam sampel kontrol dari peserta dua tangan. Mengingat subjek kehilangan lengan mereka 25 hingga 31 tahun yang lalu, ini luar biasa.
Dalam makalah yang diterbitkan di jurnal eLife, para ilmuwan juga mampu menyangkal beberapa penjelasan lain yang lebih sepele untuk aktivitas otak bayangan. Mereka menunjukkan bahwa aktivasi lengan bayangan bukanlah hasil sederhana dari aktivitas otot atau saraf di tunggul yang tersisa setelah amputasi. Misalnya, pada orang yang diamputasi yang kehilangan ototnya (akibat amputasi di atas siku), peta tangan tetap sama seperti pada orang yang sama sekali tidak dapat mengirim atau menerima sinyal dari anggota tubuh (karena kerusakan saraf). Namun demikian, masih menjadi misteri apakah peta tangan yang tersimpan di otak menyebabkan sensasi bayangan pada anggota tubuh, atau apakah sensasi itu sendiri mempertahankan peta tangan di otak.
Video promosi:
Bagaimana otak melihat tubuh
Hasil ini sangat menarik karena bertentangan dengan kebijaksanaan konvensional mengenai bagaimana otak membentuk dan memelihara peta sensorik tubuh. Peta sensorik ini disebut somatosensory homunculus (dari bahasa Yunani untuk "pria kecil") dan telah lama mengejutkan para ilmuwan dengan strukturnya yang sangat terorganisir. Diatur dalam otak melipat bagian tubuh yang sangat mirip dengan bagaimana mereka berada di tubuh:
Telah lama diperkirakan bahwa peta ini membutuhkan aliran input sensorik yang konstan dari tubuh untuk menjaganya tetap teratur. Pemikiran ini telah didukung oleh sejumlah besar penelitian pada hewan yang menunjukkan bahwa ketika anggota tubuh diamputasi, daerah tubuh di dekatnya pada homunculus menyerang dan menimpa wilayah anggota tubuh yang hilang.
Reorganisasi serupa ditemukan pada manusia. Sebuah studi tahun 2013 oleh Tamar Makin dan rekan menemukan bahwa setelah amputasi, otak mengambil wilayah yang tersisa dari lengan yang hilang. Studi mereka juga menunjukkan bahwa cengkeraman ini terkait dengan cara subjek menggunakan tubuh mereka: semakin banyak orang yang diamputasi menggunakan lengan yang tersisa untuk aktivitas sehari-hari, semakin banyak lengan itu mengambil sumber daya otak dari lengan yang hilang, mungkin untuk mendukung penggunaan lengan utuh yang berlebihan.
Kickert menemukan reorganisasi serupa pada kelompok orang yang diamputasi di area lengan yang hilang di otak, serta peta tangan yang terperinci. Ini berarti bahwa setelah amputasi, area otak ini tidak hanya tetap berfungsi, tetapi juga dipertahankan, meskipun ada reorganisasi berikutnya - fakta ini sebelumnya belum dikenali.
Faktanya, ini dapat digunakan untuk menciptakan teknologi luar biasa khusus untuk orang yang lumpuh dan cacat: "neuroprostheses" yang dikendalikan langsung oleh otak, biasanya melalui elektroda yang ditanamkan di korteks serebral. Peta tangan yang disimpan setelah amputasi dapat digunakan untuk menggerakkan jari individu di antarmuka komputer saraf ini.
ILYA KHEL
