Разнообразные феномены фантомных конечностей были впервые подробно исследованы врачом Сайласом Уэйром Митчеллом во время Гражданской войны в США, когда для раненых военных были организованы госпитали, включая «ампутационный» госпиталь в Филадельфии. Уэйр Митчелл, невролог и писатель, был поражен описаниями ощущений лишившихся конечностей солдат, он стал первым, кто серьезно отнесся к проблеме фантомных конечностей. (Прежде считалось, что это чисто умственные конструкты, призраки, появление которых обусловлено чувством утраты и горя, похожие на призраки недавно умерших детей или родителей.) Уэйр Митчелл показал, что фантомную конечность ощущает любой человек, перенесший ампутацию, он также допускал, что это своего рода образ или воспоминание о потерянной конечности, сохранение нейронного представительства конечности в головном мозгу. Впервые Митчелл описал этот феномен в 1866 году в рассказе «Случай Джорджа Дедлоу», опубликованном в «Атлантик Мансли». Но только несколько лет спустя, в 1872 году, в книге «Поражения нервов и их последствия» невролог Митчелл обратил внимание своих коллег на проблему:
«[Большинство ампутантов] способны на волю к движению и, очевидно, могут внутренне выполнить это движение более или менее эффективно. …Точность, с какой эти пациенты описывают их [фантомные движения], как и уверенность, с какой они локализуют части движущейся, но несуществующей конечности, поистине удивительны. …Попытка движения проявляется в подергивании культи. …В некоторых случаях на руке отсутствуют мышцы, необходимые для выполнения движения, но и тогда движения пальцев осознаются и определяются так же отчетливо и с такой же точностью, как и в случаях, когда на конечности сохраняется часть мышц, ответственных за аналогичное движение».
Так и фантомная память и образы в той или иной мере присущи всем людям, перенесшим ампутации конечностей. Сохраняются эти фантомные феномены десятилетиями. Несмотря на то что фантомы могут быть докучливыми, а иногда и просто болезненными (особенно если конечность болела перед ампутацией), они могут быть и полезными для больных – например, при обучении пользованию механическим протезом или, как в случае Пауля Витгенштейна, при выборе аппликатуры для разучиваемой фортепьянной пьесы.
До исследования Митчелла фантомные конечности считали чисто психическими галлюцинациями, порожденными утратой, скорбью или тоской, – сравнимыми с видениями недавно умерших близких людей, которые случаются в первые недели после их смерти. Уэйр Митчелл был первым, кто показал, что эти фантомные конечности «реальны» – это неврологические конструкты, зависящие от оставшихся целыми головного и спинного мозга, а также проксимальных отделов чувствительных и двигательных нервов ампутированной конечности, а ощущение и «движение» в ней сопровождаются возбуждением в соответствующих отделах всех перечисленных нервных структур. (То, что такое возбуждение имеет место, Митчелл доказывал тем, что оно «перетекает» на культю и вызывает ее реальные движения.)
Недавние нейрофизиологические исследования подтвердили гипотезу Митчелла о том, что при фантомном движении активируется вся соответствующая сенсорно-идеаторно-моторная единица. В 2001 году в Германии Фарсин Хамзай и соавторы описали поразительную функциональную перестройку, происходящую в коре головного мозга после ампутации плеча – в частности, происходит «корковое растормаживание и расширение возбудимой области представительства культи». Мы знаем, что движение и ощущение продолжают существовать в коре и тогда, когда конечности уже нет, а данные Хамзая и других позволяют предположить, что представительство ампутированной конечности может в концентрированном виде сохраняться в расширенной, отличающейся повышенной возбудимостью области в коре. Именно этим можно объяснить причину того, что, как пишет Оттен, культя Витгенштейна «лихорадочно дергалась», когда он «играл» своей фантомной рукой[116].