Primo ponte digitale cervello-midollo spinale per tornare a camminare
L’uomo aveva perso l’uso di braccia e gambe dopo un incidente stradale. È tornato a muoversi grazie alla nuova tecnica applicata dal Politecnico di Losanna.
Undici anni senza muovere gambe e braccia. Lo stato in cui Gert-Jan, 40 anni, ha dovuto vivere dopo un terribile incidente stradale, sembrava irreversibile. È tornato a camminare grazie a un ponte digitale che permette al suo cervello di dialogare direttamente con le zone del midollo spinale che controllano i suoi movimenti. In sostanza gli basta pensare per muoversi. Questo è stato possibile grazie al gruppo di ricerca del Politecnico di Losanna guidato da Grégoire Courtine, lo stesso che nel febbraio 2022 aveva sperimentato un sistema di elettrodi controllabile con un tablet, che inviava stimoli elettrici ai muscoli in modo programmato.
Un ponte digitale
Per ora Gert-Jan è l’unica persona sulla quale è stata sperimentata la nuova tecnica, ma visti i risultati promettenti, potrebbe essere replicato in pazienti con deficit motori dovuti ai disturbi neurologici. L’obiettivo è permettere alle persone paralizzate di tornare a muoversi nel modo più naturale possibile, per esempio adattando il passo anche su terreni irregolari, senza perdere l’equilibrio.
In che cosa consiste la nuova tecnica?
In caso di lesione del midollo spinale, spiegano gli studiosi, può verificarsi un’interruzione delle vie di comunicazione tra il cervello e la regione del midollo che controllala deambulazione. Approcci precedenti per ripristinare il movimento delle persone con paralisi si basavano sulla stimolazione elettrica di regioni del midollo spinale per consentire la posizione eretta e la deambulazione. Questo metodo, però, richiede l’uso di sensori di movimento ed è stato spesso limitato e limitante nell’adattamento dei movimenti alle diverse situazioni e ai vari ambienti.
In questo lavoro i ricercatori hanno ristabilito la connessione tra il midollo spinale e il cervello, migliorando i tempi e l’ampiezza del potenziale di attività muscolare. L’interfaccia cervello-colonna vertebrale (BSI) è stata in grado di calibrarsi in pochi minuti ed è rimasta stabile per oltre un anno, anche in assenza di supervisione da parte degli scienziati.
Parliamo di 64 elettrodi che registrano i segnali della corteccia sensomotoria utilizzando frequenze che l’intelligenza artificiale ha permesso di individuare. Quindi i segnali vengono tradotti in segnali elettrici e trasmessi al midollo spinale, dove sono ricevuti da 16 elettrodi e decodificati in tempo reale, senza che per questa funzione sia necessario un computer. Tutto questo richiede un sistema di controllo indossabile, contenuto in uno zainetto.
Dopo i trattamenti il paziente, Gert-Jan, è stato in grado di muovere normalmente braccia e gambe, restare in piedi e camminare in modo naturale. Il dispositivo, aggiungono gli scienziati, ha anche migliorato il recupero neurologico e permesso al paziente di muoversi grazie alle stampelle anche quando l’impianto era stato spento. Questi risultati, commentano gli esperti, “forniscono un nuovo approccio per ripristinare il controllo motorio naturale a seguito di paralisi”.
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