Для объяснения природы фантомов Митчелл предложил несколько гипотез, взаимосвязанных друг с другом. В местах ампутации в процессе заживления часто формировалось утолщение центральной зоны повреждённого нерва – невро́мы (лат. neuroma). Иногда они достигают нескольких сантиметров и могут быть источником болей. Митчелл пришёл к выводу, что повреждённые, но живые нервы могут сохранять активность и посылать сигналы в мозг.
Митчелл описал случай, когда ему удалось восстановить фантомное ощущение. Пациент уже несколько лет назад перестал чувствовать свою фантомную руку (такое иногда случается), но, когда Митчелл приложил электроды к культе, тот почувствовал, как кисть и пальцы как бы материализовались, подобно тому, как это случилось с Джорджем Дедлоу на спиритическом сеансе.
Кроме того, Митчелл обнаружил, что некоторые пациенты, потерявшие руку или ногу в младенчестве, а, следовательно, не имевшие воспоминаний о ней, тем не менее тоже испытывали фантомные ощущения. На основании таких наблюдений Митчелл делал вывод, что мозг хранит неизменную психическую картину целостного тела.
Позже врачи составили каталог фантомов в совершенно разных местах. Удаление зубов может приводить к появлению фантомных зубов. Существуют даже фантомные пенисы с фантомными эрекциями. Большинство фантомных пенисов появляется после рака полового члена или ранений на противопехотных минах, о которых большинство из нас предпочитает не думать. Но в отличие от фантомных конечностей, которые часто кажутся парализованными и болезненными, многие мужчины испытывают приятные ощущения от фантомного пениса. Более того, у некоторых людей фантомные пенисы приводят к реальному оргазму [6].
Хотя Митчелл и сделал фантомные конечности предметом серьёзного научного исследования, полученные им знания не нашли никакого практического применения. Бо́льшую часть XX века, врачи просто обеспечивали пациентов с ампутированными конечностями разными протезами, а при обострении фантомных болей прописывали им опиаты.
И вот в 1990-е годы исследование фантомов пережило новый расцвет, так как неврологи осознали, что это уникальная возможность исследования мозга, в частности его нейропластичности.
Главным центром движения в мозге является моторная кора, полоска серого вещества, которая начинается возле ушей и доходит до макушки. Здесь формируются управляющие сигналы, которые через спинной мозг и периферическую нервную систему передаются в мышцы. Но для выполнения сложных движений моторные зоны нуждаются в механизме обратной связи с мышцами, гарантирующем, что их команды выполняются должным образом. Эта задача решается отчасти соматосенсо́рной корой, тактильным центром мозга. И в моторной, и в соматосенсо́рной коре содержится «карта тела», где каждая его часть имеет свою территорию (вспомним гомункулусов Пенфилда).
Что же происходит с территориями на этой карте после ампутации, например, руки. Благодаря пластичности мозга соседние области могут начать использовать освободившуюся территорию для своих целей. Замечено, что после ампутации руки́ обычно происходит расширение территории лица.
Такое переключение происходит быстро, иногда за несколько дней, и охватывает большие по нейронным меркам площади – до пары сантиметров. Поэтому возникло предположение, что такая «колонизация» не предполагает развитие новых нейронных отростков, которые вытягиваются и «захватывают» свободную территорию. Вместо этого, по всей вероятности, активируются уже существующие цепи, которые находились в латентном состоянии.
