Handen och hjärnan SVESEK-föreläsning 2016

2017-02-23 / Svensk Kirurgi / Volym 75 / Nr 1 / 2017

För tionde året i rad har nu SVESEK (Sveriges seniora kirurger) haft sin dag under Kirurgveckan och därtill en så kallad SVESEK-föreläsning. I år hölls denna föreläsning av professor emeritus Göran Lundborg, handkirurg i Malmö. Ett redigerat autoreferat av denna ytterst intressanta föreläsning följer nedan.

GÖRAN EKELUND
goran.ekelund@med.lu.se
Malmö

Ordet kirurgi kommer av grekiska cheir (hand) och ergasia (arbete) det vill säga konsten att arbeta med handen. Kirurgin representerar onekligen ett av de verksamhetsområden där handen spelar en huvudroll som finmotoriskt instrument men också som diagnostiskt verktyg. Man kan förstå att Aristoteles kallade handen för instrumentens instrument.

Men händerna är viktiga inte bara för kirurger – de spelar en huvudroll i alla individers vardagsliv, i vår interaktion med andra individer och våra möjligheter att fungera i ett komplicerat samhälle. Våra händer är intelligenta och läraktiga, de glömmer inte vad de en gång lärt sig. När vi tar på oss ett munskydd eller när vi suturerar ett sår går det alldeles av sig själv. I vardagen knyter vi skobanden medan vi kanske tänker på något helt annat. Träning och erfarenhet graverar djupa minnesspår i hjärnan i form av motoriska program.

I händerna ligger mycket av vår identitet inte bara när det gäller fingeravtrycken utan också i vår skrivstil och i vår personliga signatur. I kroppsspråket har handen en viktig roll, handens gester och rörelser är viktiga för kommunikationen med omvärlden och avslöjar mycket av vår personlighet och identitet. Med händerna signalerar vi, dirigerar och regisserar. Händer kan vädja, beskydda, välkomna och skänka tröst. Att hålla en hand skapar trygghet. Händernas gester hjälper oss att uttrycka vår sinnesstämning och våra innersta tankar. Det är inte underligt att handen kalllats den yttre hjärnan eller hjärnans förlängning mot yttervärlden.

Göran Lundborg, professor emeritus vid handkirurgi, Malmö.

Kreativa händer

I ett samhällsperspektiv är kreativa händer grunden för vår civilisation och vår kultur, utan kreativa händer funnes inga byggnadsverk, inga broar eller parker. Ingen konst vore möjlig och inga symfonier skulle kunna skrivas eller uppföras. Inom kirurgin kan kreativa händer vara väsentliga, kanske särskilt vad gäller den rekonstruktiva plastikkirurgin. Men exemplen är många. Inom kultursamhället kan inte handens betydelse inom konst, musik och kommunikation överdrivas även om skrivkonsten till stor del ersatts av kommunikation genom sociala medier. Att arbeta med händerna i kreativa uppgifter är lustfyllt och tillfredsställande – kanske är det därför vi valt den kirurgiska specialiteten. Längtan efter att använda händerna i kreativa uppgifter kommer tydligt fram i de många kursprogram som erbjudes varje år med aktiviteter som slöjd, silversmide, keramik och målning. Att arbeta med händerna är stimulerande, ger skaparkraft och skänker tillfredställelse. Glädjen med kreativt handarbete ligger sannolikt i det konkreta resultatet och att handens arbete stimulerar stora delar av hjärnan.

Känsel

Mycket av handens speciella förmåga och möjligheter ligger i dess oerhört väl utvecklade känselfunktioner. Vad gäller kirurgens hand är känselfunktionerna särskilt viktiga, de gör kirurgens hand till ett diagnostiskt verktyg till exempel vid palpation av en brösttumör eller en prostata liksom vid palpation av en buk och undersökning av de inre organen vid en laparotomi.

Handen i hjärnan

Handens finmotoriska förmåga och speciella sensoriska funktioner är möjliga tack vare det mycket speciella neurofysiologiska samspelet mellan hand och hjärna. När handen berör ett föremål aktiveras ett stort antal mekanoreceptorer i fingrarna och nervsignalerna transmitteras via perifera nerver och banor i ryggmärgen till den sensoriska hjärnbarken. Där har hjärnan avsatt mycket stora resurser för att ge handen sin finstämda känsel och finmotoriska förmåga – handen har ett mycket stort representationsområde i hjärnan. Vi talar om den kortikala kroppskartan där alla kroppsdelar har sin representation i en omfattning som är proportionell till hur väl utvecklad känseln och finmotoriken är just i den kroppsdelen. Hjärnans kroppskarta definierades redan för cirka åttio år sedan av kanadensiska hjärnkirurger som bedrev öppen hjärnkirurgi i lokalanestesi men kartan har i allt väsentligt kunnat bekräftas idag med hjälp av moderna hjärnavbildningstekniker, till exempel funktionell magnetkamerateknik (fMR).

Ersätta andra sinnen

I vår upplevelse av omvärlden har hjärnan en multimodal funktion så att alla våra sinnen samverkar för att möjliggöra en totalupplevelse av världen omkring oss. Hjärnan är så konstruerad att ett bortfallet sinne kan ersättas av ett annat sinne som då kan få skärpta funktioner. Ett exempel är synskadade där den bortfallna synen kan ersättas av en skärpt känsel i fingertopparna vid läsning av Braillealfabetet där kombinationer av upphöjda punkter ”läses” av fingertopparna. I sådana fall kan det ”vakanta” synområdet i hjärnans bakre del gå in i nya funktioner och istället medverka till en ökad känslighet i fingrarna. Detta är ett utslag av hjärnans plasticitet – förmågan att anpassa funktionen och organisationen i de synaptiska nätverken till nya krav.

Plasticitet

Kroppsdelarnas representationer i hjärnan är inte statiska utan förändras hela tiden beroende på just den kroppsdelens aktivitet och graden av känselinflöde. Exempelvis vet man att vänsterhandens representation hos en vältränad violinist är betydligt större än hos en normalperson. Det handlar inte om utväxt av nya nervtrådar utan istället om funktionella förändringar i de synaptiska nätverken där aktivering eller försvagning av etablerade synaptiska funktioner kan ge mycket snabba förändringar i kroppsrepresentationer eller andra hjärnfunktioner. Aktiva händer förstorar snabbt sina representationsområden medan passiva händer minskar sin representation – use it or lose it.

Handen har unika förmågor, inte minst för kirurger, mycket tack vare den synnerligen väl utvecklade känseln.

Den instrumentförlängda handen

Inom musiken spelar förstås handen en huvudroll i hanteringen av instrument. För den vane musikern kan instrumentet upplevas som en del av kroppen – instrumentet blir ”kroppseget” och får en egen representation i hjärnan. Detsamma gäller vana hantverkare i hanteringen av verktyg och säkerligen också den vane och vältränade kirurgen i hanteringen av de kirurgiska instrumenten – instrumentet blir en naturlig förlängning av handen.

Den amputerade handen

Traumatiskt eller kongenitalt amputerade händer medför förstås speciella problem vad gäller identitet och förmågan att fungera i ett komplicerat samhälle. Ett plågsamt fenomen är den så kallade fantomkänslan som drabbar många amputerade och som innebär att den amputerade handen upplevs som om den finns på plats och ofta också att den kan vara mycket smärtsam och plågsam för den drabbade. Orsaken kan ses som ett resultat av den omfattande omorganisation som sker i hjärnans synapser i samband med amputationen. Vid en amputationsskada kan den avskilda handen ofta med gott resultat replanteras om handen är välbevarad och replantation kan ske snabbt efter skadan. Vid en del kliniker i världen utförs också transplantation av händer vilket emellertid förstås kräver en mycket väl utbyggd organisation och som är förenat med en mängd etiska, juridiska och medicinska problem. Dessa patienter kräver en livslång behandling med Referat Kirurgveckan immunosuppressiva läkemedel och det gäller att väga nackdelarna med en sådan medicinering mot de fördelar en handtransplantation kan ge, särskilt om det finns en kvarvarande välfungerande hand.

Tankestyrda handproteser

Tankestyrda myoelektriska handproteser har funnits i många år. Dessa proteser bygger på en mekanisk hand som kan öppna och stänga sig och som regleras av muskelsignaler från underarmens sträck- och böjmuskler. Dessa protestyper har genom åren förfinats dels genom konstruktion av en mer avancerad mekanik som möjliggör en mängd olika grepp, dels genom en mer avancerad elektronik med registrering av signaler från flera olika muskler i underarmsstumpen som genom mönsterigenkänningsteknik associeras med flera olika greppfunktioner i protesen. Ett problem med dagens handproteser är att de saknar känselfunktioner och att de därigenom inte uppfattas av bäraren som en naturlig del av kroppen. Det pågår emellertid mycket forskning på flera laboratorier i världen där man på olika sätt försö­ ker mata in sensorisk information från proteshanden direkt i nerverna inom bärarens underarm. I Lundborgs egen forskningsverksamhet användes i stället en princip där taktila stimuli i proteshanden istället omvandlas till taktila stimuli mot underarmens hud, en princip som visat sig vara mycket användbar.

Handen i evolutionen

Människans förhistoria är ett fascinerande fält där det ständigt dyker upp nya fynd och nya teorier. De äldsta fynd man idag känner till från tidiga upprättgående förmänniskor är 4,4 miljoner år gamla och härrör från Etiopen (Ardipithecus ramidus). Dessa förmänniskor hade mycket väl utvecklade händer, inte så olika våra egna, men oerhört små hjärnor med en volym som motsvarar en fjärdedel av våra. Många paleoantropologer menar att den väl utvecklade handen med alla dess rörelse- och greppmöjligheter stimulerat hjärnans utveckling mot större volym och mer avancerade kognitiva funktioner. Handens goda greppförmåga i kombination med en alltmer utvecklad kognitiv förmåga har också lett till tillverkning av enkla vapen så att det blivit möjligt att fälla även större djur – tillgång till kött kan ha främjat hjärnans utveckling. De välutvecklade händerna har sannolikt varit viktiga för kommunikation mellan individer genom och åtbörder långt innan talorganen varit färdigutvecklade – ett gesternas språk kan ha föregått det talade språket. Med mer utvecklade talorgan har så småningom tal i kombination med gester blivit en naturlig form av kommunikation där hjärnans områden för tal och handrörelser delvis överlappar i framhjärnans Brocas centrum*.