Dodano: 08 grudzień 2017r.

Zmiany w mózgu dziecka, któremu przeszczepiono obie ręce

U dziecka, które dwa lata temu przeszło przeszczep obu rąk, naukowcy zaobserwowali masowe zmiany w sposobie reprezentowania w mózgu bodźców czuciowych pochodzących z rąk. Mózg chłopca powrócił do bardziej typowego schematu. To pierwszy dobrze udokumentowany taki przypadek w historii.

 

W 2015 roku świat obiegła wiadomość o pionierskim przeszczepie obu rąk u 8-latka. W operacji uczestniczyło aż 40 lekarzy, trwała 11 godzin i przebiegła pomyślnie. Chłopiec od tamtej pory cieszy się większą sprawnością.

Zion Harvey, bo tak nazywa się chłopiec, nie miał łatwo. W wieku niemowlęcym zaatakowała go poważna infekcja o nieustalonej etiologii. Lekarze byli zmuszeni amputować mu dłonie i stopy. Choroba zniszczyła również jego nerki. Musiał poddać się ich przeszczepowi.

Stopy zastąpiono protezami, jak również dłonie, ale nie spełniały one oczekiwań chłopca, dlatego zdecydowano się na przeszczep. Operacja została wykonana w Szpitalu Dziecięcym w Filadelfii. Dwa lata po przeszczepie badacze udokumentowali reorganizację mózgu chłopca, który przystosował się do nowych narządów.

Według lekarzy, reorganizacja mózgu rozpoczęła się sześć lat przed przeszczepem, gdy chłopcu amputowano kończyny z powodu ciężkiej infekcji w okresie niemowlęcym.

Każdy obszar ciała, który otrzymuje bodźce czuciowe, wysyła sygnały do ​​odpowiedniego miejsca w mózgu. Poszczególne części mózgu odzwierciedlają określone części ciała. – Z badań nad naczelnymi oraz z obrazowania mózgu osób po przeszczepach wiemy, że mózg reorganizuje się, gdy przestaje otrzymywać sygnały czuciowe z amputowanych części ciała, w tym przypadku z rąk. Obszar mózgu reprezentujący odczucia z ust przesuwa się o dwa centymetry do obszaru dawniej reprezentującego dłonie – powiedział William Gaetz ze Szpitala Dziecięcego w Filadelfii, który jest głównym autorem opublikowanego na łamach „Annals of Clinical and Translational Neurology” artykułu opisującego przypadek Ziona Harveya.



Po przeszczepie badacze przy pomocy magnetoencefalografii sprawdzali lokalizację, siłę sygnału i czas reakcji pacjenta na bodźce czuciowe jego ust i palców u rąk. Byli ciekawi, co zobaczą, gdy nowe ręce chłopca zaczną odzyskiwać funkcje. Badanie wykonywano cztery razy w roku. Podobnie zbadano również pięć innych dzieci, by porównać wyniki.

Podczas dwóch pierwszych wizyt końcówki palców pacjenta nie reagowały na stymulację dotykową. Jednak gdy badacze dotykali jego ust, był widoczny wyraźny sygnał w obszarze mózgu, który powinien odpowiadać z bodźce czuciowe pochodzące z rąk. Do tego dochodził on z 20 milisekundowym opóźnieniem w porównaniu z grupą kontrolną złożoną ze wspomnianych wcześniej pięciu innych dzieci.

Podczas dwóch kolejnych wizyt, sygnały ze stymulacji warg powróciły do ​​regionu w mózgu odpowiedzialnego za odczucia pochodzące z warg i to z normalnym czasem reakcji. Sugerowało to, że remapowanie mózgu powróciło do bardziej normalnego wzorca.

W trakcie badania podczas dwóch następny wizyt, naukowcy zaobserwowali, że po dotknięciu palców, sygnały pojawiły się w części mózgu odpowiedzialnej za sygnały pochodzące z rąk. Sygnał dochodził z opóźnieniem, ale jednak pojawił się we właściwym miejscu. Opóźnienie skracało się w czasie kolejnych wizyt.

- Sygnały czuciowe docierają do prawidłowego miejsca w mózgu, ale mogą jeszcze nie być w pełni zintegrowane z siecią somatosensoryczną. Oczekujemy, że z czasem te reakcje zmysłowe staną się silniejsze i szybsze – wyjaśnił Gaetz.

Wyniki badań zespołu naukowców pod kierunkiem Gaetza wywołały wiele nowych pytań dotyczących plastyczności mózgu, szczególnie u dzieci. Jaki jest najlepszy wiek na przeszczep dłoni? Jak to wygląda u osób urodzonych bez rąk? Czy u osoby dorosłej proces wyglądałby tak samo? – By odpowiedzieć na te pytania potrzeba dalszych badań – zaznaczył Gaetz.

 

Źródło: Children's Hospital of Philadelphia, fot. Annals of Clinical and Translational Neurology