Eksperymenty z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej pokazują, że może ona mieć zastosowanie w leczeniu bólu fantomowego, na który cierpią osoby, które utraciły kończynę.

Nasz mózg stale odbiera najróżniejsze bodźce i za pomocą mechanizmów percepcyjnych poddaje je takiej obróbce, żeby człowiek mógł funkcjonować w środowisku. Bodźcem jest wszystko, co rejestrują zmysły: wzroku, słuchu, smaku, węchu, czucia (dotyk, ból, odczucie zimna-ciepła), równowagi i propriocepcji (ułożenia ciała i napięcia mięśniowego).

Mózg jest odpowiedzialny za interpretację przekazów sensorycznych w taki sposób, aby miały one dla nas znaczenie. Dlatego czytając tekst, bez trudu zamieniamy spostrzegane symbole na litery, z których układamy sensowną treść. Słysząc mowę, odbieramy ją jako słowa, które układają się w zdania, nie stanowią zaś tylko mieszaniny dźwięków. Mózg przy takiej interpretacji korzysta z różnych mechanizmów, które są pewne i wydajne w sytuacjach jednoznacznych, ale stosuje kompensację w momencie, kiedy dostarczane dane nie są pełne lub są zaburzone.

Ból - niewygodna konieczność

Jednym z rejestrowanych przez mózg odczuć jest ból, który jest nam potrzebny do istnienia oraz ma wyraźnie wrodzone i ewolucyjne podłoże; jest gwarantem tego, że unikniemy oparzenia, ostrego narzędzia czy nadmiernego wygięcia stawów.

Badania nad mózgiem i mechanizmem powstawania wrażeń bólowych pokazują, że ból ma przynajmniej dwa główne komponenty. W pierwszym ból odczuwamy za sprawą percepcji określanej jako somatosensoryczna, gdzie bodźce docierające ze skóry, błon śluzowych lub organów wewnętrznych tworzą obraz obiektu ciała. W drugim mamy do czynienia ze stanem, który jest bardziej emocją niż odczuciem cielesnym. W tym przypadku mózg posiada w sobie obraz naszego ciała (rodzaj mapy), który jest modulowany tak, żeby reprezentacja ciała była spójna i całościowa.

Fantom - niezwykła zagadka

Jednym z rodzajów bólu jest ból fantomowy. Jest to niezwykłe zjawisko, w którym współistnieją takie elementy jak: poczucie realności fantomowej kończyny, wrażenia kinestetyczne, termiczne, sensoryczne oraz ból. Badania naukowe nad tym fenomenem wskazują, że jego źródeł należy szukać w mechanizmach przetwarzania bodźców i informacji w mózgu, reorganizacji funkcjonalnej kory mózgowej i subiektywnym odczuwaniu ciała. Niektóre części ciała (np. dłonie, twarz) są wrażliwsze na dotyk (mają większą ilość receptorów nerwowych) i dzięki temu posiadają silniejszą reprezentację w korze mózgowej. Nowoczesne metody obrazowania funkcji mózgu wskazują, że zaburzenie unerwienia w danej części ciała powoduje zanik i reorganizację korowej reprezentacji tej części ciała. Dlatego na przykład dotknięcie określonych obszarów twarzy u pacjenta po amputacji ramienia może powodować pojawienie się bólu fantomowego w utraconej kończynie.

Z powodu powszechności zjawiska bólu fantomowego (80 % pacjentów po amputacji odczuwa ten ból) i jego uciążliwości, wysiłki badaczy zmierzają w kilku kierunkach. Obok często mało skutecznych metod farmakologicznych (środki przeciwbólowe), stosuje się też takie techniki jak: hipnoza, metody wizualizacyjne czy specyficzne formy pracy z ciałem i dotykiem. Badania prowadzone w latach 90. XX wieku przez Vilayanura S. Ramachandrana z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, wskazały na rolę mechanizmów reorganizacji kory mózgowej w odczuwaniu bólu fantomowego. Praktyczne zastosowanie tych badań, to wykorzystanie skrzynki z lustrem (mirror box), gdzie pacjent w polu widzenia mógł obserwować odbicie swojego przedramienia w miejscu, gdzie powinna się znajdować jego utracona, fantomowa kończyna. Proste złudzenie, któremu ulegali pacjenci, było na tyle skuteczne, że mózg dokonywał reorganizacji percepcyjnej, która przyczyniała się do redukcji bólu fantomowego.

W stronę rzeczywistości wirtualnej

Wykreowany komputerowo świat, który dostarcza przestrzennych, stereograficznych obrazów, wspierany czasami przez dodatkowe elementy, których zadaniem jest mocniejsze zatopienie uczestnika w sztucznym świecie, jest wirtualną rzeczywistością (virtual reality). Wirtualne światy są doskonalone, zaś za sprawą takich elementów jak interfejsy haptyczne, które mają za zadanie komunikować się z użytkownikiem za pomocą dotyku, dostarczają coraz bardziej przekonywujących wrażeń. Korzysta z tego już nie tylko branża rozrywkowa - zastosowania dla virtual reality znajdują się także w medycynie.

Przeprowadzony przez naukowców z Uniwersytetu Manchester eksperyment z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości pokazał, że może ona mieć zastosowanie w leczeniu bólu fantomowego. Pacjent umieszczony w wykreowanym komputerowo świecie mógł sterować ruchami generowanej komputerowo kończyny, kontrolować ruchy palców, dłoni, rąk, stóp i nóg. W trakcie eksperymentu korzystano ze specjalnych rękawic i czujników przymocowanych do łokcia i nadgarstka lub kolana i kostki. Mimo ograniczonego zakresu (w eksperymencie wzięło udział pięć osób, a cztery z nich odczuły poprawę w postaci redukcji bólu fantomowego), wyniki były obiecujące i inspirujące do dalszych poszukiwań.

Można mieć pewność, że rozwój technik składających się na rzeczywistość wirtualną, nauk kognitywnych czy inżynierii biomedycznej przyczyni się też do polepszenia funkcjonowania osób, które straciły kończynę. Można wyrazić nadzieję, że Polska znajdzie się w gronie tych, którzy poszerzą wiedzę na ten temat: jeden z paneli tematycznych Narodowego Programu Forsight Polska 2020 ma w swoim zakresie interfejsy haptyczne i systemy rzeczywistości wirtualnej.