Een Zweedse wetenschapper legde uit waarom mensen pijn voelen in geamputeerde ledematen. Dit werd mogelijk dankzij de eerdere ontwikkeling van dezelfde auteur - een methode om dergelijke pijn te behandelen met behulp van een augmented reality-systeem. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Frontires in Neurology.
Nadat een arm of been is geamputeerd, kan de patiënt het gevoel hebben dat zijn niet-bestaande ledemaat nog steeds pijn heeft. Dit fenomeen wordt fantoompijn genoemd en kan nog steeds niet worden verklaard. De Zweedse wetenschapper Max Ortiz-Catalan heeft in zijn eerdere onderzoek een methode ontwikkeld om deze pijn te behandelen met behulp van machine learning en augmented reality-technologie. In het nieuwe werk bood de auteur op basis van zijn ontwikkeling een theoretische verklaring voor fantoompijnen.
Na amputatie van een ledemaat worden die neuronen die gewoonlijk bij de controle betrokken waren, als het ware werkloos. De cellen zelf en de verbindingen daartussen kunnen functioneren, maar ze doen geen werk meer: ze ontvangen geen signalen van gevoelige neuronen en verwerken deze niet tot bewegingsopdrachten. Tegelijkertijd ‘verdwijnen’ ze niet. Soms kan een uitbarsting van hun activiteit samenvallen met de activiteit van neuronen die verantwoordelijk zijn voor de perceptie van pijn. Als gevolg van een dergelijk toeval heeft een persoon gevoelens van pijn in de arm of het been, die afwezig zijn.
Dergelijke toevalligheden komen regelmatig voor bij alle mensen, dit is een soort geluid dat niemand in een normale situatie opmerkt. Bij patiënten met een geamputeerde ledemaat kan het gevoel van fantoompijn, vanwege zijn ongebruikelijkheid, niet worden vergeten. Bovendien 'bindt' elk van deze gezamenlijke uitbarstingen van activiteit meer en meer het werk van neuronen.
Ortiz-Catalan trok soortgelijke conclusies op basis van de methode om fantoompijn te behandelen, die hij zelf ontwikkelde. De wetenschapper verbond elektroden met de rest van het geamputeerde ledemaat van de patiënt en controleerde de overgedragen zenuwimpulsen. Vervolgens "vertaalde" de kunstmatige intelligentie het signaal van de elektroden in de beweging van een virtuele ledemaat, die te zien was op een computermonitor. De patiënt zag zichzelf op het scherm, maar met een ledemaat getekend met behulp van augmented reality-technologie, terwijl hij een virtuele arm of been in realtime kon besturen. Met deze oefening werken de neuronen die verantwoordelijk zijn voor de beweging van de ontbrekende ledemaat weer aan het werk, wordt hun verbinding met de neuronen die verantwoordelijk zijn voor pijn verzwakt en verdwijnen fantoompijn.
