Tema

Känselintryck från en konstgjord hand

Att förlora en kroppsdel kan få stor inverkan på både funktion och känsla, med så kallade fantomsensationer. Forskningen om proteser har dock gjort stora framsteg, och det är nu möjligt att återfå känsel på konstgjord väg, genom kirurgiskt implanterade elektroder. Arbetsterapeuten Ulrika Wijk har undersökt om det också går att skapa känselintryck från en konstgjord hand – utan kirurgiskt ingrepp.

– Vår kroppsupplevelse skapas aktivt i hjärnan precis som vår upplevelse av omvärlden. Hjärnans modell av kroppen stämmer däremot inte alltid överens med den fysiska kroppen. Har du förlorat en kroppsdel kan du fortsätta att uppleva känselintryck, så kallade fantomkänslor, trots att kroppsdelen inte längre finns. Detta kan vi utnyttja inom forskningen för att utveckla proteser som känns mer som en del av den egna kroppen, säger Ulrika Wijk, doktorand vid Lunds universitet och arbetsterapeut på handkirurgiska kliniken vid Skånes universitetssjukhus i Malmö och som nu lägger fram sin avhandling Towards a tactile artificial hand .

Utseendemässigt kan proteser ofta se verkliga ut, men känslan saknas. Phantom hand map (PHM) är ett slags känselkarta som finns på underarmen eller i ansiktet, och som väcker en fantomkänsla av beröring på den förlorade handen. Det vill säga nervimpulser på huden som representerar den förlorade handen i hjärnan. Det finns ofta en punkt för varje finger och PHM är ett vanligt fenomen hos personer som amputerats. Det kan bero på förändringar i armens nerver i kombination med plastiska förändringar i hjärnan (hur pass föränderlig och anpassningsbar hjärnan är) efter amputationen. Tidigare forskning har visat att PHM har en direkt koppling till den amputerade handens representation i hjärnan.

PHM är en känselkarta på underarmen (eller i ansiktet) där nervimpulser på huden väcker en fantomkänsla i hjärnan av beröring på den förlorade handen. Känselkartan kan se olika ut hos olika personer, det finns ofta en punkt för varje finger. Foto: Ulrika Wijk.

Simulera känslan av beröring

– Phantom hand map fungerar väldigt bra för att ge en intuitiv och direkt känselåterkoppling till hjärnan. Utan att göra några kirurgiska ingrepp kan vi använda individens känselkarta i en handprotes för att simulera känslan av beröring.

För att kunna vidareutveckla och genomföra metoder med känselåterkoppling i handproteser utan kirurgi har Ulrika Wijk undersökt protesanvändares upplevelser av känsel. I samarbete med ingenjörer vid Lunds tekniska högskola och ortopedingenjörer och tekniker på Aktiv ortopedteknik har forskarna tagit fram en prototyp av en handprotes som har en enkel mekanisk lösning. I fingerspetsarna finns små luftkuddar som genom slangar förflyttar trycket till luftkuddar placerade vid punkterna på användarens individuella känselkarta. På så sätt ger protesen vid beröring en direkt och naturlig känselåterkoppling till hjärnan.

Luftkuddar i protesens fingerspetsar förflyttar trycket genom slangar vid olika punkter på armen och på användarens känselkarta. Lufttrycket som uppstår vid beröring ger användaren en upplevelse av känsel i den förlorade handen. Foto: Ulrika Wijk

– Efter att ha använt protesen i hemmiljö i flera veckor visade de objektiva bedömningarna inte på förbättrad funktion med protesen. Däremot ökade upplevelsen av att protesen var mer kroppsegen vid den direkta känselåterkopplingen, vilket gav flera deltagare en känsla av helhet. Även om kontrollen av protesen inte förbättras kan upplevelsen av känsel bidra till att den används desto mer, och det har positiva effekter på hälsa och livskvalitet.

Annorlunda träning vid medfödd avsaknad av hand

Eftersom bara de med förvärvad amputation har en PHM, och inte personer med medfödd avsaknad av en hand, studerade Ulrika Wijk även om det går att lära hjärnan att koppla samman sensoriska stimuli på underarmen till specifika fingrar. Hon undersökte därför om det går att lära sig att associera beröring på förutbestämda punkter på underarmen med specifika fingrar. Deltagarna fick ett träningsprogram på två veckor med en taktil display kopplad till en dator för beröring i form av tryck, och deras associationsförmåga var mycket god även två veckor efter att de avslutat träningsprogrammet.

– Det innebär att det är möjligt att träna hjärnan och skapa ett slags känselkarta. Jag vill fortsätta att undersöka hur och när fantomfenomenet PHM uppkommer och testa olika sätt med känselåterkoppling i handproteser. På sikt kanske vi till och med kan hitta sätt som kompenserar för förlorad känsel vid nervskador, säger Ulrika Wijk.

Avhandlingen:

Towards a tactile artifical hand

Text: Tove Gilvad

Artikeln var först publicerad som nyhet från Lunds universitet

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Känselintryck från en konstgjord hand

 lästid ~ 3 min