Fantoomvalu: kuidas ravida käevalu, kui kättki pole

Fantoomvaluks nimetatakse näilikke valusid või ebameeldivaid tundmusi, mis tekivad amputeeritud jäsemetega inimestel. Inimesel võivad olla ära lõigatud näiteks kõik sõrmed, kuid inimene tunneb ikkagi, et sõrmed valutavad, külmetavad, pakitsevad või koguni hõõguvad.

Mõnikord nimetatakse seda nähtust isegi hallutsinatsiooniks, sest inimene tajub seda, mida tegelikult pole olemas. Fantoomvalu on üsna müstiline asi, millega teadlased on tegelenud juba palju aastaid, kuid ikkagi pole selle valu tekkepõhjused päris selgeks saanud.

Brittide ja jaapanlaste ühisuurimus
Kõige tuntum inimene, kes on viimasel ajal vaevelnud fantoomvalude käes, on Edgar Savisaar. Keskerakonna endine esimees tunnistas eelmisel aastal Tallinna Televisioonile antud usutluses, et nagu paljud teisedki inimesed, kes on mõnest oma jäsemest ilma jäänud, kannatab temagi fantoomvalude all. „Mul on fantoomvalu, kuid pisut teistsugune kui paljudel. Tunnen kogu aeg, et see jalg, mida enam ei ole, et see jalg külmetab. Voodis tahaks kogu aeg tekki peale panna,“ rääkis Savisaar.
Hiljuti uurisid Suurbritannia Cambridge’i ülikooli ja Jaapani Osaka ülikooli teadlased, miks ikkagi inimesed tunnevad fantoomvalusid. Pärast eksperimente, arvutusi ja mõtisklusi toodi järeldused avalikkuse ette. Teadlaste arvates peituvad fantoomvalu põhjused äralõigatud jäsemetes enestes ja aju ebakorrektses töös. Jaapani ja Briti professorite selline hüpotees, mille nad avaldasid 2016. aasta oktoobris ajakirjas Nature Communications, on tekitanud teadusmaailmas kahetisi seisukohti: mõned pooldavad seda, teised jälle vaidlevad vastu.
„Vaatamata sellele, et kätt enam pole, tunnevad fantoomvalude käes kannatavad inimesed, et käsi on endiselt omal kohal. Neile tundub, et käsi põleb ja reageerib väga valulikult puudutustele, kusjuures ükski valuvaigisti ei suuda sellest valust jagu saada. Me tahtsime mõista, kas on selle valuga võimalik võidelda mitte meditsiinilisest, vaid insenertehnoloogilisest vaatevinklist,“ rääkis Cambridge’i ülikooli neuroteadlane Benjamin Seymour, kes oli ainus inglane kümne jaapanlase kõrval, kes selle uurimuse teostasid.

Eksperiment tuli valude tõttu katkestada
Kuidas Suurbritannia ja Jaapani teadlased oma uurimuse läbi viisid? Nad korraldasid ebahariliku eksperimendi, milles osales kümme vabatahtlikku. Kõigil neil oli amputeeritud üks käsi ja nad tundsid fantoomvalu.
Teadlased ühendasid neile külge küberneetilise käe (robotkäe) ja õpetasid seda kasutama. Erinevalt teistest sarnastest seadmetest, ühendub robotkäsi juhtmevabalt ajuga, lugedes ajukeskusest tulevaid signaale magnetoentsefalograafi abil. Küberkäega asjatamine pole sugugi lihtne, mistõttu eksperimendist osavõtjatel kulus väga palju aega selleks, et õppida tehiskätt kasutama nagu päriskätt.
Mõne aja pärast tuli teadlastel eksperiment hoopistükkis pooleli jätta, sest ootustevastaselt tekitas küberkäe liitmine ajutööga mitte nõrgemaid, vaid hoopis tugevamaid valusid. Lisaks selgus, et mida rohkem õppisid katsealused oma tehiskätt juhtima, seda väljakannatamatumaks valu muutus.
Selline tulemus šokeeris teadlasi, sest tehiskäe liitmine tervete inimeste ajuga polnud kunagi taolisi tagajärgi esile kutsunud. Püüdes mõista, kuidas kõik toimub, muutsid teadlased eksperimendi kulgu ja lülitasid küberneetilise käe selle ajuosa külge, mis juhtis tervet kätt.
Seekord olid tulemused vastupidised. Kui katsejänesed õppisid proteesi juhtima, kadusid valud müstilisel kombel mõneks ajaks. Nii arvavadki teadlased, et valu reaalne allikas peitub neuronite plastilisuses, aju võimes profileerida närvirakud ümber uute ülesannete lahendamisele.

Aju asub otsima amputeeritud jäset
Ben Seymouri kinnitusel tähendab käe või jala amputeerimine, et liikumist juhtinud närvirakud kaotavad oma funktsiooni. Aju kohandab neid uute ülesannete lahendamiseks, püüdes asjatult allutada mittetöötavaid jäsemeid. Mõningatel juhtudel on sellise tegevuse tulemuseks fantoomvalud, sest neuronite vahel tekivad väärad sidemed.
Uurijad selgitasid välja, et kui inimene püüdis kontrollida proteesi, sidudes liikumise puuduva käega, valutase suurenes ja ta tundis väljakannatamatut valu, kuid osates seostada proteesi liikumist terve käega oli tulemuseks vastupidine efekt ja valuhood vähenesid.
Spetsialistide arvates tunneb inimene amputeeritud jäsemetes fantoomvalu, sest aju jätkab signaalide saatmist jäsemetele, aga kuna vastust ei tule, siis hakkabki inimene tundma valu. Kui ühendada küberneetiline jäse otse ajuga või käe- või jalaköndi närvilõpmetega, siis on võimalik fantoomvalust pääseda. See tähendab, et ajule, mis hakkab otsima amputeeritud jäset, on vaja anda midagi asemele, mingit aseainet.
Eksperiment demonstreeris samuti, et käeta inimene tunneb fantoomvalu isegi pärast küberneetiliste jäsemete pikaajalist kasutamist. Kui aga teadlased lülitasid proteesid ümber tervetele kätele, hakkas fantoomvalusid esinema tunduvalt harvemini.

Fantoomvaludes vaevlejatele antakse lootust
Teadlased järeldasid nendest eksperimentidest, et pärast jäseme amputeerimist surevad või degradeeruvad need neuronid ehk närvirakud, mis tegelevad signaalide edastamisega jäsemetele. Sel põhjusel toimub aju liikumiskeskuses töö ümberkorraldus, kuid see protsess töötab vigaselt, mis ongi fantoomvalude põhjuseks. Kui suunata protsess rikkumata marsruudile ja anda ajule ülesanne ühendada vigased neuronid õigel viisil, siis aitab see fantoomvalust vabaneda.
Näiteks teostatakse Suurbritannias igal aastal umbes 5000 amputeerimist. Enamikul juhtudel tunnevad jäsemetest ilma jäänud inimesed endiselt amputeeritud käe-jala olemasolu, kuigi seda tegelikult olemas pole. Umbes 50 kuni 80% patsientidest vaevavad kroonilised valud, mida teatakse fantoomvaluna. Isegi valuvaigistavad tabletid ei suuda fantoomvalust jagu saada.
Teadlastel õnnestus tehisintellekti meetodite kombineerimisel uue meditsiinitehnoloogiaga paigutada fantoomvalu ümber teisele punktile, nimelt robotitehnilistesse neuroproteesidesse, mistõttu valutunne nõrgeneb. Kõigepealt dekodeerisid teadlased mentaaltegevuse neuronite aktiivsuse, pärast aga asendasid käte fantoomliikumise neuroproteesidega.
Neurofüsioloogide kinnitusel lubab äsjane avastus juba umbes viie aasta pärast töötada välja tõhusa teraapia fantoomvalude vastu.
Teadustöö „Induced sensorimotor brain plasticity controls pain in phantom limb patients“ autoriteks on Takufumi Yanagisawa, Ryohei Fukuma, Ben Seymour, Koichi Hosomi, Haruhiko Kishima, Takeshi Shimizu, Hiroshi Yokoi, Masayuki Hirata, Toshiki Yoshimine, Yukiyasu Kamitani ja Youichi Saitoh.
Teadusartikkel ilmus ajakirjas Nature Communications (2016, kd 7), kust on võetud ka käesolevat lugu illustreerivad joonised.