Hiện tượng chi ma

Khi một cánh tay hoặc chân bị cắt cụt, bệnh nhân thường tiếp tục cảm thấy rõ ràng sự hiện diện của chi đã mất như một "chi ma" (trung bình là 80%). Dựa trên nghiên cứu trước đó của Ronald Melzack (Đại học McGill) và Timothy Pons (NIMH - Viện Sức khoẻ Tâm thần Quốc gia), Ramachandran đưa ra giả thuyết rằng có mối liên hệ giữa hiện tượng chi ma và khả biến thần kinh trong não người trưởng thành. Để kiểm tra giả thuyết này, Ramachandran đã tuyển dụng những người bị cụt tay. Điều này giúp ông tìm hiểu thêm về việc các chi ma có thể "cảm nhận" các kích thích ở các bộ phận khác của cơ thể hay không.[21]

Năm 1992, cùng với, T.T. Yang, S. Gallen và những người khác tại Viện Nghiên cứu Scripps - nhóm tiến hành nghiên cứu phương pháp chụp não bằng sóng từ (MEG) [22] - Ramachandran đã khởi xướng một dự án để chứng minh rằng đã có những thay đổi có thể tính toán được trong vỏ não thuộc hệ cảm giác thân thể của một bệnh nhân đã cắt cụt tay.[23][24]

Ramachandran giả thuyết rằng bằng chứng cho sự tái tổ chức vỏ não trong hình ảnh chụp bằng phương pháp MEG và những cảm giác không gây đau đớn mà ông đã quan sát được ở các đối tượng khác có liên quan đến nhau.[25][26]

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các chi ma không gây đau ít tương quan với khả biến cảm giác thân thể hoặc vận động hơn so với các chi ma gây đau.[27] Một nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng hệ thống thần kinh ngoại biên có liên quan đến hiện tượng chi ma gây đau đớn.[28]

Nghiên cứu tiếp tục tiến sâu vào các cơ chế và giải thích chính xác hơn.[29]

Liệu pháp hộp gương

Viết vào năm 2009, John Colapinto (tác giả của hồ sơ Ramachandran [2] trên tờ The New Yorker) nói rằng liệu pháp hộp gương cho những người bị cụt chi là thành tựu được ghi nhận nhiều nhất của ông.[30]

Ramachandran nghĩ rằng chứng đau chi ma sinh ra vì các hệ thống dây thần kinh khác nhau của người bị cụt không khớp với nhau: thị giác của người đó cho biết chi đã mất, nhưng các tín hiệu thần kinh đi lên não lại nói rằng chi vẫn còn đó. Hộp gương là thiết bị sử dụng một tấm gương để phản chiếu cánh tay lành lặn của người bị mất tay, nhằm khiến ảnh phản chiếu của cánh tay đó trông như cánh tay đã mất:

Họ đưa cánh tay còn lại của mình qua một lỗ ở thành hộp gương, để khi nhìn từ phía trên, họ sẽ thấy cánh tay của mình và hình ảnh phản chiếu của nó, như thể họ có hai cánh tay vậy.Sau đó Ramachandran yêu cầu họ di chuyển cả cánh tay còn nguyên vẹn và cả cánh tay ma (trong tâm trí) - giả vờ như họ đang chỉ huy một dàn nhạc. Các bệnh nhân đã cảm giác rằng họ lại có cả hai cánh tay.[31]

Ramachandran nhận thấy rằng trong một số trường hợp, việc phục hồi cử động cho một chi bị liệt sẽ làm giảm cơn đau.[32] Năm 1999, ông và Eric Altschuler đã ứng dụng kỹ thuật hộp gương lên cả những bệnh nhân đột quỵ bị yếu chi nhằm cải thiện khả năng kiểm soát cơ của họ.[33] Frederik Deconinck và cộng sự của ông, trong một đánh giá năm 2014, đã nhận định rằng cơ chế cải thiện kiểm soát vận động có thể sẽ khác với cơ chế giảm đau.[34]

Dù liệu pháp hộp gương ra đời vào cuối những năm 1990, gần như không có nghiên cứu nào về nó được công bố trước năm 2009, và phần lớn các nghiên cứu đó đến giờ vẫn gây ra nhiều tranh cãi.[35] Từ năm 2012 đến năm 2017, có tổng cộng 115 ấn phẩm về việc sử dụng liệu pháp này để điều trị chứng đau chi ma. Trong số đó, một đánh giá năm 2018, chỉ tìm thấy 15 nghiên cứu có kết quả khoa học đáng xét. Từ 15 nghiên cứu này, những người đánh giá kết luận rằng: “Liệu pháp hộp gương dường như có hiệu quả trong việc làm thuyên giảm những cơn đau chi ma, gồm giảm cường độ và thời gian của các cơn đau hàng ngày. Đây là một phương pháp điều trị có hiệu lực, đơn giản và rẻ tiền cho chứng đau chi ma." [36] Một đánh giá năm 2017 cũng nghiên cứu các ứng dụng của liệu pháp hộp gương, đã kết luận: “Liệu pháp hộp gương đã được sử dụng để điều trị chứng đau chi ma, chứng đau vùng phức hợp, bệnh thần kinh và đau lưng dưới. Cơ chế hoạt động của liệu pháp này vẫn chưa chắc chắn, và bằng chứng về hiệu quả lâm sàng của liệu pháp là đáng khích lệ, nhưng chưa chắc chắn. " [37]

Neuron gương

Các neuron gương lần đầu tiên được nhắc đến trong một bài báo xuất bản vào năm 1992 bởi một nhóm các nhà nghiên cứu, đứng đầu là Giacomo Rizzolatti tại Đại học Parma.[38] Theo Rizzolati: "Neuron gương là loại tế bào thần kinh nhận thức thị giác vận động phóng điện khi một con khỉ thực hiện hành vi và khi nó quan sát hành vi tương tự do một cá thể khác thực hiện." [39]

Năm 2000, Ramachandran đưa ra một số điều mà ông gọi là "phỏng đoán mang tính suy đoán thuần túy" rằng "neuron gương [ở người] sẽ có ảnh hưởng đến tâm lý học như những ảnh hưởng của DNA đến sinh học: cung cấp một khuôn mẫu thống nhất và giúp giải thích rất nhiều khả năng tinh thần mà cho đến nay các thí nghiệm vẫn chưa giải mã được." [40]

Ramachandran đã gợi ý rằng nghiên cứu về vai trò của neuron gương có thể giúp giải thích nhiều năng lực tinh thần của con người như khả năng đồng cảm, học kiểu bắt chước và tiến hóa ngôn ngữ. Trong một bài luận năm 2001 cho Edge, Ramachandran đã suy đoán rằng:

Tôi cho rằng ngoài việc cung cấp chất nền thần kinh để tìm ra ý định của người khác... sự xuất hiện và kết tinh của neuron gương ở họ Người có lẽ đã đóng một vai trò quan trọng trong nhiều khả năng tinh túy của con người như đồng cảm, học kiểu bắt chước (thay vì thử và sai), và sự truyền đạt nhanh chóng của thứ mà chúng ta gọi là "văn hóa". (Và cả "bước nhảy vọt" - sự truyền tải Lamarck nhanh chóng của những phát minh "tình cờ" có một không hai) [41]

Những suy đoán của Ramachandran về liên hệ giữa các neuron gương và sự đồng cảm đã được ủng hộ, đồng thời cũng gây ra một số tranh cãi.[42][43][44][45]

Thuyết tự kỷ "Gương vỡ"

Năm 1999, Ramachandran, cộng tác với Eric Altschuler, sau này là Tiến sĩ, và đồng nghiệp Jaime Pineda, đã đưa ra giả thuyết rằng rối loạn chức năng của neuron gương có thể là nguyên nhân gây ra một số triệu chứng và dấu hiệu của rối loạn phổ tự kỷ.[46] Từ 2000 đến 2006, ông và các đồng nghiệp tại Đại học California, San Diego đã xuất bản một số bài báo ủng hộ lý thuyết này, sau được gọi là thuyết tự kỷ "Gương vỡ".[47][48][49] Ramachandran và các đồng nghiệp của ông đã không đo trực tiếp hoạt động của neuron gương. Thay vào đó, họ đã chứng minh rằng trẻ em mắc chứng rối loạn phổ tự kỷ có phản ứng điện não đồ bất thường (được gọi là sự ức chế sóng Mu) khi chúng quan sát hành vi của người khác. Trong tác phẩm Bộ não biết kể chuyện (2010), Ramachandran tuyên bố rằng bằng chứng về ảnh hưởng của rối loạn chức năng neuron gương với chứng tự kỷ là "thuyết phục nhưng không có tính kết luận".[42]

Ý kiến cho rằng các neuron gương có ảnh hưởng đến chứng tự kỷ đã được thảo luận và nghiên cứu rộng rãi.[50][51][52][53][54]

Cơ sở thần kinh của cảm giác kèm

Ramachandran là một trong những nhà khoa học đầu tiên đưa ra giả thuyết rằng cảm giác kèm tự vị - màu phát sinh từ sự kích hoạt chéo giữa các vùng não.[55][56] Ramachandran và sinh viên tốt nghiệp của ông, Ed Hubbard, đã tiến hành nghiên cứu bằng phương pháp chụp cộng hưởng từ chức năng cho thấy hoạt động trong các vùng nhận dạng màu của não ở những người mắc chứng cảm giác kèm lớn hơn so với những người không mắc chứng này.[57] Ramachandran đã suy đoán rằng các phép ẩn dụ về khái niệm cũng có thể có cơ sở thần kinh từ việc kích hoạt chéo vỏ não. Tính đến 2015, cơ sở thần kinh của cảm giác kèm vẫn chưa được chấp nhận.[58]

Chứng rối loạn nhận dạng toàn vẹn cơ thể

Năm 2008, Ramachandran cùng với David Brang và Paul McGeoch đã xuất bản bài báo đầu tiên giả thuyết rằng chứng rối loạn nhận dạng toàn vẹn cơ thể là một chứng rối loạn thần kinh gây ra bởi tổn thương thùy đỉnh bên phải não.[59] Người mắc chứng này có ham muốn được cắt bỏ một chi. Chứng này được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1977. Dựa trên các nghiên cứu y khoa liên hệ tổn thương não với các hội chứng như chứng từ chối sở hữu chi, các tác giả suy đoán rằng mong muốn cắt cụt chi có thể liên quan đến những thay đổi ở thùy đỉnh bên phải. Năm 2011, McGeoch, Brang và Ramachandran đã ghi lại một thí nghiệm chụp chức năng liên quan đến bốn đối tượng muốn cắt cụt chi dưới. Phương pháp chụp não bằng sóng từ đã chứng minh rằng các tiểu thùy đỉnh bên phải của họ phản ứng với các kích thích xúc giác của chi mà đối tượng muốn cắt cụt ít hơn đáng kể so với các trường hợp đối chứng tương ứng về tuổi và giới tính.[60] Các tác giả đã dùng từ "Xenomelia" để mô tả hội chứng này, có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp "Xe" (xeno) - ngoài - và "melos" - chi.