Потеря конечности вызывает крупные изменения в сенсорных и моторных картах человеческого тела. Мы можем предположить, что это справедливо и для лорда ситхов Дарта Вейдера. Возможный вид карты его мозга до травмы представлен на рис. 1. Ампутация снижает действие сенсорных и моторных процессов для потерянных конечностей. Это приводит к пробелам в картах, которые позднее занимают клетки мозга из близлежащих областей. Области, чьи входы и выходы для утраченных частей тела внезапно оказываются бесполезными, меняют свое назначение. Это инициирует процесс функциональной реорганизации головного мозга, в результате которой области, находящиеся на карте рядом (например, лицо), могут взять на себя функции и топографическое расположение областей утраченных органов. Когда часть тела (например, рука Люка) оказывается утраченной в результате ампутации, нейроны мозга, ответственные за нее, в основном замедляют свою работу. Другие области мозга создают иные и более сильные связи и занимают ту часть, которая отвечала за потерянную конечность.
Рисунок 1: Кортикальная карта областей тела Дарта Вейдера до травмы (по Пенфилду и Расмуссену[87]
). Нарта является видоизмененной, так как размер части тела на карте представляет количество нейронов, ответственных за данную область, а не физический размер самой части тела. Даная карта показывает приблизительное число нейронов, имеющих отношение к области мозга Дарта Вейдера до его поражения и потери конечностей. Обратите внимание, насколько близко расположены области руки и лица, и на то, что область большого пальца проходит как раз через область лба.Потеря сразу трех конечностей под ловкими взмахами светового меча Оби-Вана Кеноби представляется самой сильной травмой, когда-либо полученной телом Энакина Скайуокера. Существовавшие с рождения сенсорные входы внезапно исчезли, и мышцы, которые с легкостью работали под влиянием нервной системы, перестали существовать. Поскольку нейроны в мозге все еще активны и готовы отправлять и получать информацию и сигналы, отсутствие частей тела приводит к дисбалансу ожиданий сенсорной и моторной систем. И вот к чему это приводит (см. рис. 2).
Возможно, в теле Дарта Вейдера происходят странные процессы, потому что нервная система не умеет быстро «забывать» о внезапно исчезнувших частях тела. Связи между нейронами и рецепторами в соматосенсорной зоне коры головного мозга Энакина, ответственные за действие утраченного указательного пальца на левой руке Энакина, внезапно исчезли. Несмотря на это, эти нейроны в соматосенсорной коре все еще продолжают существовать и находятся в ожидании информации от тела.
Когда такой информационный вход исчезает и пропадает возможность его дальнейшего появления, может начаться «расширение» карты. Области рядом с уже не функционирующими участками строят новые связи и начинают использовать те нейроны, которые отвечали за работу утраченной конечности. Все это приводит к «ошибочному действию» нейронов старой области на карте. Когда вы прикоснетесь к лицу Дарта Вейдера (если, конечно, осмелитесь это сделать и успеете до того, как погибнете), то у него возникнет ощущение в той области, где раньше была его левая рука, но она теперь отвечает за восприятие ощущений щекой.
Рисунок 2: Схема возможных пластических изменений, которые могли произойти в соматосенсорной коре Дарта Вейдера после потери им трех конечностей в схватке с Оби-Ваном Кеноби. Показано расширение областей мозга, произошедшее вследствие использования Дартом Вейдером приспособлений [оружия и шлема), и области фантомных конечностей.
Такие симптомы могут возникнуть, когда представления о конечности на уровне коры головного мозга не исчезают, и их функции распространяются на другие области. Вместо этого возникает ложное убеждение, что конечность все еще существует (фантомная конечность), а значит, возможны сильные болевые ощущения (фантомные боли). При синдроме фантомной боли люди очень правдоподобно ощущают уже отсутствующую часть тела. Сохраняется и восприятие веса конечности, а также зуд и покалывание в ней.