Existem apenas alguns estudos sobre a eficácia da terapia do espelho, mas as conclusões iniciais mostram que a técnica é muito promissora para dor de membro fantasma e recuperação após acidente vascular cerebral. Os neurologistas não podem explicar como a terapia do espelho funciona, mas acreditam que ela engana o cérebro, dando a ilusão de dois membros ativos. A terapia de espelho é considerada uma maneira barata e eficaz de reduzir a quantidade de dor sofrida por amputados.
Um estudo de 2007 sobre terapia de espelho no Walter Reed Army Medical Center em Washington, DC, incluiu 18 veteranos de guerra que perderam membros em conflito. Espelhos longos foram colocados ao lado dos membros restantes em um grupo de participantes do estudo. Os pacientes foram solicitados a mover o membro enquanto observavam suas ações no espelho. Um segundo grupo estudado usou espelhos cobertos, enquanto um terceiro grupo usou a visualização para imaginar membros perdidos.
No primeiro grupo, todos os pacientes disseram sentir menos dor fantasma. Em alguns casos, a diminuição da sensação foi tão significativa que os pacientes foram capazes de abandonar a medicação para a dor. Uma pessoa no segundo grupo relatou menos dor, mas mais da metade dos participantes sentiu um aumento. Dois terços do terceiro grupo pioraram. Quando os veteranos nos dois grupos de controle mudaram para a terapia de espelho, 90 por cento relataram menos dor.
Esses resultados surgiram após quatro semanas de uso da terapia do espelho, 15 minutos por dia, cinco dias por semana. O Dr. Jack Tsao, neurologista da Marinha dos Estados Unidos, conduziu o estudo após relembrar um artigo de pesquisa que leu durante a pós-graduação, escrito pelo Dr. VS Ramachandran, um cientista americano especializado em neurologia. Ramachandran afirmou que o espelho engana o cérebro fazendo-o reagir a dois membros, o que é reforçado por imagens espelhadas de movimento.
A dor no membro fantasma representa uma função do cérebro que sinaliza as terminações nervosas que permanecem perto de uma parte amputada do corpo. Os neurônios podem disparar para desencadear o movimento após o membro ter sido removido cirurgicamente. O cérebro também experimenta sensações de que o membro permanece, chamado de propriocepção. Quando esses sinais são cruzados, pode causar dor fantasma. Alguns amputados descrevem o desconforto como um leve formigamento, enquanto outros relatam sensações de queimação ou dor lancinante.
A terapia com espelho também pode ajudar vítimas de derrame que sofrem de hemiplegia, definida como paralisia dos braços, pernas e torso em um lado do corpo. Um estudo com 14 pacientes usou caixas espelhadas equipadas com um pequeno degrau para praticar a flexão dos tornozelos. A maioria desses pacientes foi capaz de se levantar mais rapidamente ao observar os movimentos no espelho. Os médicos acreditam que a terapia cognitiva com espelhos pode ser tão importante quanto a fisioterapia na recuperação do derrame.