U osób zdrowych, mechanizmy percepcji dotykowej są złożone i obejmują interakcję między różnymi typami receptorów dotyku znajdujących się w skórze i tkankach podskórnych. Wibracje mogą stymulować te receptory, przekazując informacje o teksturze, temperaturze, nacisku i innych właściwościach dotykanych przedmiotów. Badania sugerują, że różne charakterystyki wibracji mogą wywoływać różnorodne odpowiedzi percepcyjne, a wysokie częstotliwości wibracji są często bardziej skuteczne w aktywacji receptorów dotyku.
Jednakże, w przypadku osób po amputacji kończyny górnej, te mechanizmy mogą zostać zaburzone ze względu na utratę części receptorów dotyku znajdujących się w obszarze amputacji. W takich przypadkach, technologie protezowe mogą odgrywać kluczową rolę w przywracaniu percepcji dotykowej poprzez przekazywanie sygnałów wibracyjnych do nerwów pozostałych w okolicach amputacji.
Badania nad wpływem charakterystyki wibracji i układu wibracji na percepcję dotykową ramienia u osób zdrowych oraz osób po amputacji kończyny górnej stanowią istotny obszar badań w dziedzinie neurorehabilitacji i inżynierii biomedycznej. Zrozumienie tych mechanizmów może prowadzić do rozwoju bardziej skutecznych strategii terapeutycznych oraz zaawansowanych technologii protezowania, które mogą znacząco poprawić jakość życia osób z amputacją. Nad tym zagadnieniem pochylili się francuscy naukowcy, dowodząc pozytywnego wpływu wibracji na zmniejszenie bólu fantomowego kończyny. W swoich badaniach wskazują, że wprowadzenie bodźca wibrodotykowego zgodnego z intencją/działaniem motorycznym, możliwie jak najszybciej po amputacji, może przyczynić się do zachowania prawidłowej reprezentacji kończyn i zmniejszenia lub nawet zapobiegania rozwojowi bólu fantomowego [1].
W przypadku protez kończyn, istotne jest dobranie odpowiedniej charakterystyki wibracji, takiej jak częstotliwość, amplituda i rodzaj wzorca wibracji, aby jak najwierniej odwzorować naturalne odczucia dotykowe. Badania nad tym zagadnieniem mogą obejmować eksperymenty oceniające skuteczność różnych parametrów wibracji w wywoływaniu odczuć dotykowych oraz w poprawianiu funkcjonalności protez kończyn.
Nie można pominąć zjawiska, jakim jest ból fantomowy w przypadku amputacji. Bóle fantomowe to dolegliwości odczuwane przez osoby po amputacji, polegające na percepcji bólu lub dyskomfortu w obszarze amputowanej kończyny, która już fizycznie nie istnieje. Choć mechanizm tych dolegliwości nie jest w pełni zrozumiany, podejrzewa się, że wynikają one z złożonych zmian neurologicznych i neuropsychologicznych zachodzących po amputacji.
Już w latach 80. pacjentom, którzy cierpieli na bóle fantomowe, zalecano terapię wibracyjną oraz różne formy stymulacji elektrycznej [2].
W innych badaniach, w których wzięło udział 24 pacjentów cierpiących na ból kończyny fantomowej, i którzy otrzymali stymulację wibracyjną jako środek łagodzący ból – uzyskano bardzo obiecujące efekty. Podczas stymulacji zmniejszenie bólu zaobserwowało 75% pacjentów w porównaniu do 44% pacjentów otrzymujących placebo. W zależności od odczucia fantomowego, najlepszym miejscem zmniejszającym ból był obszar bólu lub mięsień antagonistyczny. Wyniki niniejszego badania sugerują, że stymulacja wibracyjna może być cenną metodą leczenia objawowego u pacjentów cierpiących na ból kończyny fantomowej [3].
Również francuscy naukowcy dowodzą pozytywnego wpływu wibracji na zmniejszenie bólu fantomowego kończyny. W swoich badaniach wskazują, że wprowadzenie bodźca wibrodotykowego zgodnego z intencją/działaniem motorycznym, możliwie jak najszybciej po amputacji, może przyczynić się do zachowania prawidłowej reprezentacji kończyn i zmniejszenia lub nawet zapobiegania rozwojowi bólu fantomowego [3].
Wreszcie, oprócz samej percepcji dotykowej, badania nad wpływem wibracji na ramiona mogą również badać inne aspekty, takie jak komfort użytkowania protez, zdolność do wykrywania obiektów i unikania kolizji oraz wpływ na propriocepcję i koordynację ruchową.
W ten sposób, pogłębione zrozumienie wpływu charakterystyki wibracji i układu wibracji na percepcję dotykową ramienia, może prowadzić do rozwoju bardziej zaawansowanych i skutecznych technologii rehabilitacyjnych oraz protez kończyn, które mogą istotnie poprawić jakość życia osób dotkniętych amputacją.
Źródła:
1. Guemann, M., Bouvier, S., Halgand, C. et al. Effect of vibration characteristics and vibror arrangement on the tactile perception of the upper arm in healthy subjects and upper limb amputees. J NeuroEngineering Rehabil 16, 138 (2019). https://doi.org/10.1186/s12984-019-0597-6
2. Berger SM. Conservative management of phantom-limb and amputation-stump pain. Ann R Coll Surg Engl. 1980 Mar;62(2):102-5. PMID: 6966480; PMCID: PMC2492314.
3. Lundeberg, Thomas. (1985). Relief of Pain from Phantom Limb by Peripheral Stimulation. Journal of neurology. 232. 79-82. 10.1007/BF00313905.
