Neuroprotesi, la stimolazione cerebrale restituisce il tatto dopo una lesione spinale
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Redazione Salute
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La perdita della sensibilità tattile, conseguenza spesso devastante di un trauma al midollo spinale, rappresenta da sempre una delle sfide più complesse per la neurochirurgia e la robotica biomedica. Mentre il recupero della funzione motoria ha fatto passi da gigante grazie all’impiego di esoscheletri e interfacce neurali, la restituzione di una percezione tattile veritiera e localizzata è rimasta per anni un traguardo relegato alla fantascienza.
Tuttavia, due studi recenti, pubblicati rispettivamente su Science Translational Medicine e Nature Medicine, gettano nuova luce su questo fronte, dimostrando come la microstimolazione diretta della corteccia cerebrale o il ricorso a un "doppio bypass neurale" possano effettivamente riportare in vita il senso del tatto in pazienti con paralisi completa, offrendo una prospettiva concreta per il miglioramento della qualità della vita.
Microstimolazione intracorticale, un ponte verso la sensazione perduta
Il primo studio, coordinato da Robert Gaunt dell’Università di Pittsburgh e da Charles Greenspon dell’Università di Chicago, si è concentrato sull’efficacia a lungo termine della microstimolazione intracorticale (ICMS) applicata alla corteccia somatosensoriale.
I ricercatori hanno analizzato il caso di un paziente con tetraplegia, al quale erano stati impiantati degli elettrodi direttamente nel cervello, e hanno verificato che la stimolazione elettrica di queste specifiche aree cerebrali era in grado di evocare sensazioni tattili nitide e localizzate nella mano, come se provenissero realmente dalla superficie cutanea.
L’aspetto più rilevante della ricerca, pubblicata su Science Translational Medicine, risiede nella stabilità e nella sicurezza del segnale percepito, il quale si è mantenuto costante per un periodo di tempo considerevole, addirittura fino a dieci anni dopo l’impianto dei dispositivi, a testimonianza della biocompatibilità e della resilienza del sistema nervoso a questo tipo di interfaccia.
Il doppio bypass neurale che traduce i pensieri in azioni
Parallelamente, un altro gruppo di esperti del Northwell Health di Manhasset, negli Stati Uniti, ha firmato un lavoro apparso su Nature Medicine che descrive un approccio ancora più integrato. In questo caso, i ricercatori hanno sviluppato una neuroprotesi definita come un "doppio bypass neurale", un sistema in grado non solo di leggere l’intenzione del movimento, ma anche di tradurla in una duplice stimolazione: una diretta al midollo spinale per attivare i muscoli e l’altra rivolta alla corteccia somatosensoriale per restituire il feedback tattile.
Il paziente coinvolto in questo studio, un uomo rimasto paralizzato a seguito di una lesione al midollo, ha potuto così ricominciare a compiere gesti quotidiani come piegare il gomito, muovere la mano e persino nutrirsi in autonomia, beneficiando al contempo del ritorno di una sensibilità che gli consentiva di modulare la forza della presa.
Recupero funzionale e plasticità neurale a lungo termine
La particolarità del dispositivo descritto su Nature Medicine non risiede soltanto nell’efficacia immediata, ma anche nella sua capacità di favorire un recupero funzionale che si protrae nel tempo, oltre il semplice momento dell’utilizzo della protesi. Gli autori dello studio suggeriscono infatti che la stimolazione combinata potrebbe innescare meccanismi di plasticità cerebrale e midollare, contribuendo a "riabilitare" i circuiti neurali sopravvissuti al trauma e a potenziare le residue connessioni tra cervello e sistema nervoso periferico.
Questo duplice effetto, immediato e a lungo termine, rappresenta un avanzamento significativo rispetto alle tecnologie precedenti, che spesso si limitavano a fornire un supporto artificiale senza favorire un autentico recupero biologico delle funzioni perdute.
Verso una nuova era per le interfacce cervello-computer
Se i risultati di questi due studi venissero confermati e replicati su un campione più ampio di pazienti, ci troveremmo di fronte a un cambiamento di paradigma nel trattamento delle lesioni midollari gravi.
La possibilità di integrare stabilmente degli elettrodi cerebrali in grado di restituire il tatto, unita a sistemi di stimolazione midollare che replicano i comandi motori, apre la strada a protesi sempre più "sentienti", in cui il paziente non è più un semplice osservatore del movimento artificiale, ma ne diventa l’effettivo artefice, percependo le resistenze e le consistenze degli oggetti come farebbe una persona senza deficit.
La sfida, ora, è quella di rendere queste tecnologie meno invasive e più accessibili, riducendo i tempi di calibrazione e migliorando la durata degli impianti, per trasformare un esperimento di laboratorio in una pratica clinica consolidata.
