La neurostimolazione che fa camminare i paraplegici: il metodo italiano dello stimolatore spinale
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Redazione Scienza e Tecnologia
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Quattro giovani con lesione midollare completa, tutti sotto i 35 anni, hanno ripreso a camminare dopo un periodo di riabilitazione intensiva. Il risultato, ottenuto grazie a un sistema di neurostimolazione che sfrutta i movimenti del tronco per attivare la deambulazione, è stato raggiunto presso il laboratorio Mine (Modular Implantable Neuroprostheses), nato dalla sinergia tra l'Università Vita-Salute San Raffaele di Milano e la Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa, con sede all'Irccs ospedale San Raffaele.
I pazienti, che non avevano più alcun controllo volontario sulla muscolatura degli arti inferiori, hanno percorso tragitti con un deambulatore affrontando curve, dislivelli e fondi irregolari; uno di loro è riuscito a coprire 132 metri in 42 minuti senza fermarsi.
Il funzionamento del sistema senza impianti celebrali
A differenza di altre sperimentazioni che prevedono l'utilizzo di interfacce cervello-macchina con elettrodi impiantati nella corteccia motoria, il protocollo messo a punto dal gruppo di ricerca guidato dal professor Silvestro Micera si basa esclusivamente sulla stimolazione elettrica del midollo spinale combinata con un sensore di movimento posizionato sul busto.
Il dispositivo, impiantato chirurgicamente, eroga impulsi in corrispondenza delle radici nervose lombari e sacrali, mentre un'unità di controllo esterna interpreta l'inclinazione del tronco per modulare l'intensità e la sequenza degli stimoli. In questo modo, il paziente non deve pensare al movimento delle gambe, ma si limita a spostare il peso in avanti per attivare il passo, come avviene in condizioni fisiologiche, e può arrestare o invertire la marcia inclinando il corpo all'indietro.
I dati clinici e la durata del percorso riabilitativo
I quattro partecipanti allo studio, selezionati tra persone con lesione midollare di natura traumatica risalente ad almeno due anni prima dell'arruolamento, avevano tutti una diagnosi di paralisi completa di grado A secondo la scala ASIA (American Spinal Injury Association). Dopo l'impianto del neurostimolatore, hanno seguito un programma di allenamento della durata di diversi mesi, durante il quale hanno gradualmente riacquistato la capacità di sostenere il peso corporeo in posizione eretta e di compiere i primi passi assistiti.
Il traguardo dei 132 metri registrato da uno dei volontari rappresenta la distanza più lunga percorsa in un singolo tentativo, ma tutti hanno dimostrato di poter ripetere l'esercizio più volte al giorno, con un miglioramento progressivo della qualità dell'andatura e una riduzione del consumo energetico.
Le prospettive aperte dalla sperimentazione
Questo approccio, che il professor Micera ha definito "il sogno di una vita" iniziato con lo studio delle protesi neurali per restituire funzionalità ai pazienti con disabilità motorie, si distingue per la sua natura non invasiva a livello encefalico e per la capacità di sfruttare un circuito di controllo naturale già presente nel sistema nervoso periferico. La scelta di evitare impianti corticali riduce i rischi chirurgici e semplifica la gestione post-operatoria, rendendo la tecnologia potenzialmente applicabile a un numero maggiore di centri ospedalieri.
Al momento, il laboratorio Mine sta lavorando per affinare l'algoritmo di stimolazione e per sviluppare una versione del dispositivo completamente impiantabile, che elimini la necessità di cavi esterni e consenta ai pazienti di utilizzarlo in autonomia anche al di fuori dell'ambiente clinico.
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