Un uomo quadriplegico ha riguadagnato l'uso parziale del braccio e del polso destro grazie a un impianto tecnologico che invia segnali dal cervello ai muscoli. A Ian Burkhart, ventiquattrenne di Dublin (Ohio), due anni fa fu impiantato un microchip nel cervello per rianimare la mano destra, del polso e delle dita grazie al collegamento ad apparecchiature da laboratorio.
La ricerca, guidata dal professor Chad Bouton, è stata pubblicata su Nature. Studi precedenti avevano suggerito che, dopo lesioni del midollo spinale, il cervello subisce una sorta di riorganizzazione dei suoi collegamenti. La nuova ricerca però indica che il grado di riorganizzazione che si verifica dopo le lesioni può essere inferiore rispetto a quanto precedentemente ipotizzato.
"Ci dà un sacco di speranza. Forse non avvengono così tanti cambiamenti neurali nel cervello come potremmo immaginare dopo un infortunio come questo. Possiamo bypassare le aree danneggiate del midollo spinale per riottenere il movimento", ha affermato Chad Bouton.
In passato il "bypass neurale" era stato testato nelle scimmie: i segnali del cervello erano stati decodificati e usati per animare un braccio protesico robotico, ma questa è la prima volta che una persona ha visto "rianimarsi" una parte del corpo.
Burkhart è paralizzato dalle spalle in giù, ma può muovere le spalle e, in piccola parte, il gomito. Il suo incidente risale a quando aveva 19 anni, quando si ruppe il collo in vacanza al mare. Scoprì tuttavia che abitava a 25 minuti di auto dalla Ohio State University, dove i ricercatori stavano sviluppando la tecnologia in questione e si candidò come volontario per farsi impiantare il chip.
Bouton e i suoi colleghi hanno effettuato scansioni fMRI (functional magnetic resonance imaging) del cervello di Burkhart mentre cercava di mimare i movimenti della mano visti in un video. In questo modo hanno identificato una precisa area della corteccia motoria collegata a questi movimenti. In questo modo hanno potuto impiantare un chip flessibile per rilevare il tipo di attività elettrica che si verifica quando Burkhart pensa di muovere la mano, per trasmetterla tramite un cavo a un computer.
Algoritmi di apprendimento automatico sono poi capaci di tradurre il segnale in messaggi elettrici, che sono inviati a un supporto flessibile che avvolge l'avambraccio destro di Burkhart e stimola i suoi muscoli. "Il primo giorno che l'abbiamo collegato sono stato in grado di muovere il braccio e aprire e chiudere la mano", ha spiegato Burkhart.
Da allora, ha frequentato corsi di formazione tre volte a settimana. Burkhart è attualmente in grado di effettuare movimenti delle dita isolati ed eseguire sei diversi movimenti di polso e della mano, che gli consentono, tra le altre cose, di prendere un bicchiere d'acqua e giocare a Guitar Hero.
"È interessante che, anche dopo alcuni anni dalla lesione, questi circuiti sono in attesa e non in grado di fare molto, ma sembrano comunque correlati ai movimenti della mano e non sono cooptati per qualcos'altro", ha affermato Andrew Jackson dell'Università di Newcastle, Regno Unito, che sta sviluppando una protesi neurale per chi ha lesioni del midollo spinale.
Siamo comunque ancora lontani dall'applicazione di questa tecnologia nella vita di tutti i giorni e in tutti i casi. Il sistema può essere usato solo in laboratorio e deve essere calibrato all'inizio di ogni sessione. Burkhart non può inoltre sentire gli oggetti che tocca. Inoltre non è chiaro se il bypass neurale funzioni anche nelle persone che non hanno facoltà residue di muovere gomito e spalle, o nelle persone in cui i muscoli sono sempre contratti.
 | MSI X99A SLI PLUS | |
 | ASRock X99 Extreme4/3.1 | |
 | Asus X99-Deluxe/U3.1 |