"خريطة الجسم" في الدماغ لا تتغير: يُظهر التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الطولي استقرار تمثيلات اليد حتى بعد البتر

الفكرة الشائعة هي أنه في حال بتر ذراع، فإنّ منطقة خريطة الجسم اليتيمة في القشرة الحسية الجسدية الأولية (S1) سرعان ما تستحوذ عليها المناطق المجاورة، وخاصةً الشفتان والوجه. لكنّ بحثًا جديدًا نُشر في مجلة Nature Neuroscience يُبدّل هذا المفهوم. فقد تابع الباحثون ثلاثة مرضى بالغين بشكل طولي، قبل البتر ولمدة تصل إلى خمس سنوات بعده، وقارنوهم بمجموعة الضوابط. وظلّت خريطة اليد في S1 والقشرة الحركية (M1) مُشابهةً بشكلٍ ملحوظ للأصل، ولم يحدث "توسع" لمنطقة الشفة في "اليد". بعبارة أخرى، لا يُحفّز البتر نفسه "إعادة توصيل" قشرية واسعة النطاق - إذ يحتفظ البالغون بنموذج داخلي مستقر للجسم حتى بدون مُدخلات طرفية.

خلفية الدراسة

لطالما استُكملت الصورة التقليدية للوضع الجسدي (وهو نفس "الإنسان المصغر" الذي ابتكره بنفيلد) بأطروحة "إعادة رسم خريطة" القشرة بعد البتر: يُفترض أن منطقة اليد في القشرة الحسية الجسدية الأولية (S1) تفقد مُدخلاتها بسرعة وتُلتقط بواسطة الإسقاط المجاور للوجه/الشفتين، وأن درجة إعادة الرسم هذه ترتبط بألم وهمي. وقد دعمت هذه الفكرة دراسات ومراجعات مقطعية للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي/تخطيط الدماغ المغناطيسي، بالإضافة إلى ملاحظات سريرية فردية حول "انتقال" الأحاسيس من الوجه إلى اليد الوهمية. إلا أن قاعدة الأدلة اعتمدت بشكل رئيسي على مقارنات بين أشخاص مختلفين وأساليب "الفائز يحصد كل شيء"، الحساسة للضوضاء واختيار العتبة.

في السنوات الأخيرة، ظهرت خرائط أكثر دقة تُظهر التنظيم المعقد، والذي غالبًا ما يكون مستقرًا، للوجه واليد في S1 لدى مبتوري الأطراف: قد تكون بعض الإشارات المُستخدمة لـ"غزو" الشفة نتيجةً للتحليل، كما أن العلاقة مع الألم الوهمي غير متسقة. أشار النقاد تحديدًا إلى منهجية "الفائز يحصد كل شيء"، ومناطق الاهتمام الصغيرة، وعدم مراعاة الحركات الوهمية والتأثيرات التنازلية. تُقدم مناهج الفوكسل المتعددة والتحليل الانعكاسي العصبي (RSA) صورةً أكثر دقة، حيث غالبًا ما يكون "الالتقاط" الواضح للوجه غير واضح.

دراسة طولية جديدة نُشرت في مجلة "نيتشر نيوروساينس" تُسدّ الفجوة الرئيسية - مُقارنةً "مع الذات" قبل البتر وبعده بأشهر/سنوات. في ثلاثة مرضى، قارن الباحثون عمليات التنشيط أثناء حركات أصابع اليد (قبل) ويد "وهمية" (بعد)، بالإضافة إلى الشفتين؛ وكانت هناك أيضًا مجموعات ضابطة ومجموعة خارجية لبتر. النتيجة: بقيت خرائط اليد والشفتين مستقرة بشكل ملحوظ، ولم تُعثر على أي علامات على "تمدد" الوجه في اليد؛ وقد تمكّن مُفكّك التشفير المُدرّب على بيانات "قبل" من التعرّف بنجاح على "بعد". الخلاصة - لدى البالغين، لا تُدعم التمثيلات الحسية الجسدية بالمُدخلات الطرفية فحسب، بل أيضًا بالنماذج/النوايا الداخلية.

ومن هنا تأتي التداعيات العملية والنظرية: يمكن لواجهات الدماغ والحاسوب والأطراف الصناعية الاعتماد على "خرائط" مستقرة بشكل مدهش للطرف المبتور، وتتطلب فرضية "الألم = إعادة رسم الخريطة" مراجعةً لصالح آليات أخرى للألم الوهمي. وبشكل أعم، يُغير هذا العمل ميزان الجدل الدائر منذ فترة طويلة حول اللدونة: إذ تبيّن أن وضعية الجسم الناضجة لدى البشر أكثر استقرارًا بكثير مما افترضته دراسات علم الأعصاب.

كيف تم التحقق من ذلك؟

استخدم الباحثون تصميمًا طوليًا: سُجِّل تصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) لدى نفس الأشخاص قبل الجراحة، ثم بعد ثلاثة أشهر، وستة أشهر، ثم بعد ذلك (سنة ونصف أو خمس سنوات). في جهاز المسح، طُلب من المشاركين تحريك أصابعهم (قبل البتر) وأصابعهم الوهمية (بعده)، وضمّ شفاههم، وثني أصابع أقدامهم.

• العينة وضوابط الدراسة: 3 مرضى بتر أطرافهم العلوية اختياريًا؛ 16 من الضوابط الصحية (مع عمليات مسح متكررة)؛ مقارنة إضافية مع مجموعة مكونة من 26 من مبتوري الأطراف المزمنين (متوسط 23.5 سنة بعد البتر).
• قياسات الخريطة: مراكز الثقل (COG) للنشاط في S1، وارتباطات النمط قبل/بعد كل إصبع، وفك تشفير الحركة الخطية SVM (التدريب قبل البتر → الاختبار بعده والعكس صحيح)، وتقييم اختراق الشفاه في منطقة اليد.
• النتائج الرقمية الرئيسية: كانت الارتباطات الطولية لأنماط الإصبع إلى الإصبع عالية (r ≈ 0.68-0.91؛ p <0.001)، وظلت دقة فك التشفير المدرب "قبل" أعلى من الصدفة عند اختباره "بعد" (≈ 67-90٪)، ولم تتوسع حدود "خريطة الشفاه" إلى "منطقة اليد" حتى لمدة 1.5-5 سنوات.

لماذا يعد هذا الأمر مهمًا لعلم الأعصاب والممارسة السريرية؟

يُظهر البحث أن تمثيلات "الجسم" في S1 لدى البالغين لا تدعمها فقط الإشارات الحسية الطرفية، بل أيضًا التأثيرات التنازلية من النوايا الحركية والنماذج الداخلية. وهذا يُفسر سبب إثارة محاولة تحريك يد "وهمية" نشاطًا مشابهًا لنشاط اليد الطبيعية، ولماذا قد تكون الدراسات المقطعية السابقة قد بالغت في تقدير "تدخل" الوجه بسبب نهج "الفائز يأخذ كل شيء" الذي لا يأخذ في الاعتبار النشاط الوهمي. وهذا خبر سار لواجهات الدماغ والحاسوب: فـ"خريطة" مفصلة وثابتة للطرف المبتور مناسبة للتطبيقات طويلة المدى. أما بالنسبة لعلاج الألم الوهمي، فإن المضمون أكثر دقة: فالجراحات الحالية والواجهات العصبية لا "تستعيد" الخريطة لأنها موجودة بالفعل؛ لذلك، يجب استهداف آليات الألم الأخرى.

ما الذي يجب التحقق منه بعد ذلك

يستنتج المؤلفون بدقة ووضوح: لا يوجد دليل على "إعادة تشكيل" ناتجة عن نقص في تكوّن الجسم S1 بعد البتر لدى البالغين؛ فالحفظ وإعادة التنظيم ليسا متعارضين من الناحية النظرية، ولكن لا يُلاحظ "التقاط" كبير للشفاه في القياسات الطولية. من المهم توسيع العينة وتوحيد المهام:

• توسيع نطاقات N والعمر، واختبار سرعة/حدود الحفاظ على البطاقة لأسباب البتر المختلفة ومستويات التحكم الحركي قبل الجراحة.
• أضف علامات محيطية موضوعية، بما في ذلك تخطيط كهربية العضلات وتحفيز الأعصاب، لفصل مساهمات الإشارات الهابطة والمحيطية.
• إعادة التفكير في بروتوكولات إعادة رسم الخرائط من الفائز يأخذ كل شيء إلى التحليلات الطولية ومتعددة الفوكسل والتصنيف التي تأخذ في الاعتبار صراحة الحركة الوهمية.

باختصار - النقاط الرئيسية

• الاستقرار بدلاً من "الإمساك": تظل خرائط اليد والشفاه في S1/M1 عند البالغين في وضع ثابت لمدة تصل إلى 5 سنوات بعد البتر.
• الشبح ليس خيالاً: محاولات تحريك الأصابع "الوهمية" تنتج أنماطاً مشابهة إحصائياً لحركات اليد قبل الجراحة.
• التأثيرات: أساس قوي لأطراف BCI الاصطناعية؛ إعادة النظر في مفهوم اللدونة المدفوعة بالعجز؛ أهداف جديدة لعلاج الألم الوهمي.

المصدر: Schone HR وآخرون. "خرائط الجسم القشري المستقرة قبل وبعد بتر الذراع"، مجلة Nature Neuroscience ، 21 أغسطس 2025 (بيان موجز). DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-025-02037-7