Spazio e Scienze

Arto paralizzato, chip nel cervello per tornare a camminare?

Permettere alle persone paralizzate di tornare a camminare è uno dei grandi obiettivi della scienza medica. Il traguardo è ancora lontano, ma il nuovo studio dell'Istituto Federale Svizzero di Tecnologia pubblicato su Nature fa sperare.

Un team di ricercatori è infatti riuscito a ripristinare il movimento in alcune scimmie (Macaco Rhesus) con una gamba paralizzata a un seguito di un danno al midollo spinale.

monkey graphic online NATURE

Il tutto è stato possibile impiantando un chip nel cervello dei primati, più precisamente nella parte che controlla il movimento. In questo modo il chip, in modalità wireless, è riuscito a inviare le istruzioni del cervello direttamente ai nervi che controllano il movimento degli arti. Quando il modello spinale è danneggiato il flusso di segnali elettrici dal cervello al resto del corpo si blocca, portando alla paralisi. Per risolvere questo gravissimo problema gli scienziati stanno lavorando a diversi approcci, come trapiantare cellule dalla cavità nasale nel midollo spinale per riparare il danno.

scimmia paralizzata cammina

La soluzione messa a punto dall'ateneo svizzero è invece quella di bypassare il danno con la tecnologia. Il chip è in grado di leggere i picchi di attività elettrica del cervello – ossia le istruzioni di movimento degli arti – e inviarli a un computer nelle vicinanze.

Quest'ultimo riesce a decifrare tali istruzioni e trasmetterle a un impianto (elettrodi) inserito nella spina dorsale delle scimmie, andando così a stimolare elettricamente i nervi appropriati. Il processo avviene in tempo reale. In questo modo le scimmie hanno riottenuto parziale controllo sulla gamba paralizzata entro sei giorni e sono riuscite a camminare in linea retta su un tapis roulant.

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"Questa è la prima volta che una neurotecnologia ripristina il movimento nei primati. Il movimento era vicino al modello di camminata normale, ma finora non siamo stati in grado di testare la capacità di direzionamento", ha spiegato uno dei ricercatori, il dottor Gregoire Courtine. La tecnologia usata per stimolare la spina dorsale è la stessa impiegata nella stimolazione cerebrale profonda per trattare i pazienti con il Parkinson.

"Il modo in cui camminiamo è diverso dai primati, siamo bipedi e questo richiede metodi più sofisticati di stimolare il muscolo", ha aggiunto Courtine. Secondo Jocelyne Bloch, neurochirurgo del Lausanne University Hospital, "il collegamento tra la decodifica del cervello e la stimolazione della spina dorsale è completamente nuovo. Per la prima volta posso immaginare un paziente totalmente paralizzato capace di muovere le gambe grazie a questa interfaccia cervello-spina dorsale".

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La sfida rimane quella di applicare la tecnologia all'uomo e ripristinare il movimento su ambedue gli arti, controllando equilibrio, capacità di cambiare direzione ed evitare ostacoli – tutti aspetti che non sono stati ancora affrontati. Gli esperti sono però ottimisti e ritengono la tecnologia potrebbe essere pronta per la sperimentazione umana entro 10 anni.

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