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 maggior parte delle persone che hanno perso un arto riescono ancora a percepirlo, non come un ricordo o una sagoma indistinta, ma in ogni suo realistico dettaglio. Possono flettere le loro dita fantasma e a volte persino avvertire il fastidio del cinturino dell'orologio o di un'unghia incarnita che pulsa. Incredibilmente, in rare occasioni, persino le persone nate senza un arto possano avvertirne il fantasma.
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.
Dunque, cosa provoca la sindrome dell'arto fantasma? L'accuratezza di queste apparizioni indica che possediamo una mappa del nostro corpo nel cervello. E la possibilità, per chi non ha mai avuto un arto, di avvertirne uno significa che siamo nati tutti quanti con almeno un inizio di questa mappa. Ma c'è una cosa che distingue i fantasmi che compaiono dopo un'amputazione dai loro predecessori in carne ed ossa: la maggior parte di loro provoca dolore. Per comprendere appieno gli arti fantasma e il dolore fantasma, dobbiamo considerare l'intero percorso dall'arto al cervello.
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.
I nostri arti sono pieni di neuroni sensoriali responsabili di tutto, dalle trame che percepiamo con la punta delle dita fino alla percezione della posizione dei nostri corpi nello spazio. I circuiti neurali trasportano l'input sensoriale lungo il midollo spinale, fino al cervello. Dato che buona parte del percorso si trova al di fuori dell'arto stesso, la maggior parte resta anche dopo l'amputazione. Ma la perdita di un arto altera il modo in cui i segnali viaggiano lungo il circuito.
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.
Nell'area dell'amputazione le terminazioni nervose recise possono ispessirsi e diventare più sensibili, trasmettendo segnali di pericolo anche in risposta a una leggera pressione. In circostanze normali, questi segnali vengono ridotti nel corno dorsale del midollo spinale. Per ragioni non ancora del tutto note, dopo un'amputazione, si ha la perdita di questo controllo inibitorio nel corno dorsale e i segnali possono intensificarsi.
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.
Una volta attraversato il midollo spinale, i segnali sensoriali raggiungono il cervello. Qui sono elaborati dalla corteccia somatosensoriale. In questa corteccia è mappato tutto il corpo. Le parti sensibili del corpo con molte terminazioni nervose, come le labbra e le mani, sono rappresentate dalle aree più ampie. L'homunculus corticale è un modello del corpo umano con proporzioni basate sulla dimensione delle rappresentazioni di ogni parte del corpo nella corteccia. La quantità di corteccia dedicata a una specifica parte del corpo può crescere o restringersi in base a quanto input sensoriale il cervello riceve da quella parte del corpo. Per esempio, la rappresentazione della mano sinistra è più ampia nei violinisti rispetto ai non violinisti. Il cervello aumenta la rappresentazione corticale anche quando una parte del corpo è ferita così da intensificare le sensazioni che ci avvertono del pericolo. Questa rappresentazione aumentata può provocare il dolore fantasma. È probabile che la mappa corticale sia anche responsabile della sensazione di percepire parti del corpo che non ci sono più, perché esiste ancora una loro rappresentazione nel cervello. Nel tempo la rappresentazione può ridursi e con essa anche l'arto fantasma.
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.
Ma la sindrome dell'arto fantasma non sempre sparisce da sola. La cura del dolore fantasma solitamente richiede una combinazione di fisioterapia, cure per la terapia del dolore, protesi, e tempo. Una tecnica chiamata terapia dello specchio può aiutare a sviluppare la capacità di movimento, riducendo il dolore nell'arto fantasma. Il paziente posiziona l'arto fantasma in una scatola dietro uno specchio e l'arto integro di fronte allo specchio. Questo fa credere al cervello di vedere il fantasma, piuttosto che sentirlo soltanto. Gli scienziati stanno sviluppando trattamenti con realtà virtuale che rendono l'esperienza della terapia dello specchio ancora più realistica. Anche le protesi possono creare un effetto simile: molti pazienti accusano dolore principalmente la notte, quando rimuovono le protesi. Gli arti fantasma possono a loro volta aiutare i pazienti a considerare le protesi come estensioni del loro corpo e a muoverle in modo intuitivo.
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.
Ci sono ancora molti interrogativi sugli arti fantasma. Non si sa perché alcune persone mutilate non sentano il dolore tipicamente associato a queste manifestazioni, né perché alcuni non avvertano alcun arto fantasma. Le nuove ricerche sugli arti fantasma non sono applicabili solo alle persone che li hanno. Una maggiore comprensione di queste manifestazioni ci fornirà un'idea più dettagliata del lavoro quotidiano del cervello per costruire il mondo così come lo percepiamo. Esse sono un promemoria importante di quanto la realtà che viviamo sia una costruzione soggettiva.