The vast majority of people who’ve lost a limb can still feel it— not as a memory or vague shape, but in complete lifelike detail. They can flex their phantom fingers and sometimes even feel the chafe of a watchband or the throb of an ingrown toenail. And astonishingly enough, occasionally even people born without a limb can feel a phantom.
La majorité des personnes ayant perdu un membre peuvent toujours le sentir — non pas comme un souvenir ou une forme vague, mais dans des détails réalistes. Ils peuvent fléchir leurs doigts fantômes, et parfois même sentir l'irritation d'un bracelet de montre, ou la douleur d'un ongle incarné. Et étonnemment, parfois, même des personnes nées sans un membre ressentent cette sensation fantôme.
So what causes phantom limb sensations? The accuracy of these apparitions suggests that we have a map of the body in our brains. And the fact that it’s possible for someone who’s never had a limb to feel one implies we are born with at least the beginnings of this map. But one thing sets the phantoms that appear after amputation apart from their flesh and blood predecessors: the vast majority of them are painful. To fully understand phantom limbs and phantom pain, we have to consider the entire pathway from limb to brain.
Par quoi les sensations de membres fantômes sont-elles causées ? La précision de ces apparitions suggère que nous avons une carte de notre corps dans notre cerveau. Et le fait qu'il soit possible pour une personne qui n'a eu ce membre de sentir ce dernier signifie que nous naissons avec au moins les prémices de cette carte. Mais une chose différencie les fantômes qui apparaissent après une amputation de leurs prédécesseurs en chair et en os : la majorité d'entre eux sont douloureux. Pour mieux comprendre ces membres et cette douleur fantômes, nous devons regarder le chemin parcouru du membre jusqu'au cerveau.
Our limbs are full of sensory neurons responsible for everything from the textures we feel with our fingertips to our understanding of where our bodies are in space. Neural pathways carry this sensory input through the spinal cord and up to the brain. Since so much of this path lies outside the limb itself, most of it remains behind after an amputation. But the loss of a limb alters the way signals travel at every step of the pathway.
Nos membres sont pleins de neurones sensoriels responsables des textures que nous sentons avec le bout des doigts et de notre compréhension de la position de notre corps dans l'espace. Cette donnée sensorielle est transportée par les neurones via la colonne vertébrale jusqu'au cerveau. Puisque la grande partie de ce chemin se trouve en dehors du membre lui-même, la plupart de celui-ci persiste après une amputation. Mais la perte d'un membre modifie la façon dont le signal voyage via les voies neuronales.
At the site of an amputation, severed nerve endings can thicken and become more sensitive, transmitting distress signals even in response to mild pressure. Under normal circumstances, these signals would be curtailed in the dorsal horn of the spinal cord. For reasons we don’t fully understand, after an amputation, there is a loss of this inhibitory control in the dorsal horn, and signals can intensify.
Au niveau de l'amputation, les terminaisons nerveuses sectionnées peuvent s'épaissir et être plus sensibles, transmettant des signaux de détresse même en réponse à une pression moyenne. Dans des circonstances normales, ceux-ci seraient entravés dans la corne postérieure de la colonne vertébrale. Pour des raisons que nous ne comprenons pas complètement, après une amputation, le rôle inhibiteur de la corne postérieure est moins important, et les signaux peuvent s'intensifier.
Once they pass through the spinal cord, sensory signals reach the brain. There, the somatosensory cortex processes them. The entire body is mapped in this cortex. Sensitive body parts with many nerve endings, like the lips and hands, are represented by the largest areas. The cortical homunculus is a model of the human body with proportions based on the size of each body part’s representation in the cortex, The amount of cortex devoted to a specific body part can grow or shrink based on how much sensory input the brain receives from that body part. For example, representation of the left hand is larger in violinists than in non-violinists. The brain also increases cortical representation when a body part is injured in order to heighten sensations that alert us to danger. This increased representation can lead to phantom pain. The cortical map is also most likely responsible for the feeling of body parts that are no longer there, because they still have representation in the brain. Over time, this representation may shrink and the phantom limb may shrink with it.
Une fois passés par la colonne vertébrale, les signaux arrivent au cerveau. Là, le cortex somato-sensoriel les analyse. Le corps entier est cartographié dans ce cortex. Les parties sensibles avec beaucoup de terminaisons nerveuses comme les lèvres ou les mains, sont représentées par les plus grandes zones. L'homoncule moteur est une représentation du corps humain dont les proportions sont basées sur la taille de chaque partie du corps dans le cortex. La quantité de cortex dédiée à une partie spécifique du corps peut grandir, rétrécir selon la quantité d'informations que cette partie du corps envoie au cerveau. La représentation de la main gauche est ainsi plus grande chez les violonistes que chez les non-violonistes. Le cerveau augmente aussi la représentation du cortex lorsqu'une partie du corps est blessée afin d'exacerber les sensations qui nous préviennent de dangers. Cette représentation augmentée peut mener à une douleur fantôme, elle est sûrement aussi responsable de la sensation de parties du corps qui ne sont plus là, car elles sont toujours représentées dans le cerveau. Avec le temps, cette représentation peut diminuer, de même que le membre fantôme.
But phantom limb sensations don’t necessarily disappear on their own. Treatment for phantom pain usually requires a combination of physical therapy, medications for pain management, prosthetics, and time. A technique called mirror box therapy can be very helpful in developing the range of motion and reducing pain in the phantom limb. The patient places the phantom limb into a box behind a mirror and the intact limb in front of the mirror. This tricks the brain into seeing the phantom rather than just feeling it. Scientists are developing virtual reality treatments that make the experience of mirror box therapy even more lifelike. Prosthetics can also create a similar effect— many patients report pain primarily when they remove their prosthetics at night. And phantom limbs may in turn help patients conceptualize prosthetics as extensions of their bodies and manipulate them intuitively.
Mais les sensations de membre fantôme ne disparaissent pas toujours d'elles-mêmes. Des traitements pour les membres fantômes nécessitent un mélange de thérapie physique, de médicaments pour la gestion de la douleur, de prothèses, et de temps. Une technique appelée la thérapie de la boite miroir peut se révéler très utile pour développer une amplitude de mouvement et réduire la douleur dans le membre fantôme. Le patient place le membre fantôme dans une boite derrière un miroir et le membre intact devant le miroir. Ceci trompe le cerveau qui voit le membre fantôme plutôt que de juste le sentir. Les scientifiques ont développé des traitements en réalité virtuelle qui rendent l'expérience de la thérapie de la boite miroir encore plus réaliste. Les prothèses créent un effet similaire, de nombreux patients rapportent avoir mal principalement lorsqu'ils retirent leur prothèse la nuit. Les membres fantômes peuvent à leur tour aider les patients à voir les prothèses comme des extensions de leur corps, et à les manipuler de façon intuitive.
There are still many questions about phantom limbs. We don’t know why some amputees escape the pain typically associated with these apparitions, or why some don’t have phantoms at all. And further research into phantom limbs isn’t just applicable to the people who experience them. A deeper understanding of these apparitions will give us insight into the work our brains do every day to build the world as we perceive it. They’re an important reminder that the realities we experience are, in fact, subjective.
Beaucoup de questions demeurent sur les membres fantômes. Nous ne savons pas pourquoi certains amputés échappent à la douleur typiquement associée avec ces apparitions, ou pourquoi certains n'ont pas du tout de fantôme. Des recherches plus poussées sur ces membres fantômes ne sont pas seulement applicables aux personnes qui les expérimentent. Une compréhension plus profonde de ces apparitions peut nous aider à comprendre comment fonctionne notre cerveau chaque jour lorsqu'il construit le monde tel que nous le percevons. Elles sont un rappel important que les réalités que nous expérimentons, sont, en fait, subjectives.