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.
手足を失った人々の多くが なおもその存在を感じています それは記憶や曖昧な形といったものではなく 細部まで明確で 真に迫っています 実際には存在しない指を 曲げることもできますし 腕時計のバンドの擦れを 感じることや 足の爪が指に食い込み ずきずきと 痛むことさえあります そして大変驚くべきことですが 生まれつき手足のない人も しばしば幻覚を感じるようです
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.
それでは何が幻肢を引き起こすのでしょうか これらの幻覚が正確であることは 脳に体の地図が存在することを 示しているのです そして生まれつき手足のない人が 存在しない手足を 感じうるということは 私たちが少なくとも書き始めの地図と共に 生まれてくることを示唆しています しかし切断された後に現れる幻肢は 切断前の手足とは異なっています つまり 多くの幻肢は疼痛を伴います 幻肢と幻肢痛を完全に理解するためには 四肢から脳へと至る全ての神経路を 考える必要があります
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.
四肢には多くの感覚ニューロンがあり 指先で感じる触覚から 体の各部位の空間的な位置を認識する 位置覚まで あらゆる役割を担っています 神経路は脊髄を通して この感覚の入力信号を 脳へと伝達します これらの経路のほとんどの部分が 四肢そのものの外に存在するために 切断後もそのほとんどは 残存します しかし四肢の喪失により その経路の全ての段階で 信号の伝達方法が変化します
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.
手足の切断部では 切断された神経終末は厚くなり より感覚が鋭敏になるので ちょっとした圧に反応して 痛みの信号を送ってしまう可能性があります 正常な状況下では これらの信号は脊髄後角で 遮られます 私たちが知らない様々な理由により 手足の切断後に 脊髄後角での疼痛抑制が失われるため 信号が増強されるようです
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.
いったん脊髄を通過すると 感覚の信号は脳へ到達します 到達先の体性感覚野で 信号が処理されます 体の全ての部分が この体性感覚野にマッピングされています たくさんの神経終末を持つ 敏感な体の部位 例えば唇や手などは 最大の領域を占めています 大脳皮質の区分を表すホムンクルスは 人間の体の形をし 体の各部位に対応する大脳皮質の 領域の大きさに比例して描かれています 体の特定の部位に関連する大脳皮質の大きさは 個々の部位から脳へと送られる 感覚信号の量によって 大きくなったり小さくなったりします 例えば バイオリン奏者の 左手に対応する領域は バイオリンを弾かない人に比べて 大きくなるのです また脳は 体の一部位に障害を受けた時にも 皮質表現の領域を増やします 危険に対する感覚を高めるためです この皮質表現領域の増大が 幻肢痛を起こす可能性があります また大脳皮質の地図は もはや存在しない体の部位に 感覚を生じさせる最大の原因と なっている可能性が高いのです 彼らの脳に その皮質領域が 残されているからです 時間を経るにつれて この領域は縮小し 幻肢も消えていくかもしれません
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.
しかし 必ずしも幻肢は 自然に消えるとは限らないのです 一般に幻肢痛への治療には 理学療法 疼痛管理の薬物 義肢 切断後の時間経過 これらの組み合わせが必要です ミラーセラピーという治療法は 可動域を増やしたり 幻肢痛を軽減するのに とても役立つかもしれません 患者は幻肢を 鏡の裏側に置かれた箱の中に入れ 鏡の表側に無傷の手を置きます これにより 単に幻肢を感じているというよりも 幻肢を見ていると脳は錯覚するのです 科学者たちはバーチャルリアリティによる 治療法を開発しており これによりミラーセラピーによる経験が より真に迫ったものになります 義肢もまた同様の効果を 引き起こし得ます 多くの患者は 夜 義肢を外した時に 痛みが起きやすいと訴えます 幻肢は この場合 患者が 義肢を自分の体の一部であると認識し 直感的に扱えるような 手助けをしているのかもしれません 幻肢について未だ多くの疑問があります
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.
切断を経験した人によくある 幻肢を感じるものの 痛みは伴わない人や そもそも幻肢を感じない人が いる理由はわかっていません そして幻肢のさらなる研究は 幻肢を経験する人への適用に とどまりません 幻覚を深く理解することは 脳が日々どのように働き 知覚したものから周囲の世界を 構築する仕組みを 知る手がかりとなるでしょう 私たちの経験する現実は 実際には主観的であることを 忘れてはいけません