Scimmie tornano a camminare con by pass wireless cervello – midollo spinale, vicina la sperimentazione sull’uomo: su Nature la pubblicazione dei neuroscienziati dell’Istituto di BioRobotica e del Politecnico di Losanna
Dalla paralisi al movimento, grazie alle ricerche condotte al Politecnico di Losanna e all’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna. Due scimmie sono tornate a camminare grazie a un by-pass elettronico, un chip che ha stabilito una connessione wireless tra cervello e midollo spinale. Descritto sulla rivista Nature, il dispositivo utilizza componenti già approvate per l'uso sull'uomo e potrebbe quindi avvicinare le prime sperimentazioni cliniche, rendendole possibili già entro dieci anni.
L'esperimento è stato condotto sotto la guida di Grégoire Courtine, del Politecnico di Losanna (Epfl), con il contributo di Silvestro Micera, bioingegnere e neuroscienziato all’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna e allo stesso Politecnico di Losanna. Simile in linea di principio a un by-pass, il dispositivo descritto nella pubblicazione su Nature permette ai segnali elettrici in arrivo dal cervello di 'saltare' le interruzioni provocate dalla lesione presente lungo il midollo spinale, permettendo così di far arrivare le informazioni ai muscoli delle gambe. I dati vengono raccolti e decodificati in maniera diretta dalla regione di corteccia cerebrale dedicata al coordinamento dei movimenti e trasmessi, senza usare fili, a elettrodi impiantati in “hotspot” nella parte terminale del midollo spinale. Sperimentato su due macachi con una lesione spinale, il dispositivo ha permesso loro di tornare a camminare in poco tempo.
“Quando camminiamo il nostro cervello invia, attraverso il midollo spinale, dei comandi per attivare i muscoli. Ma se c'è una lesione nel midollo la trasmissione si interrompe e le indicazioni dal cervello non raggiungono i muscoli. Quello che siamo riusciti a fare è stato ripristinare il collegamento in modo artificiale”, ha spiegato Silvestro Micera. Per farlo i ricercatori hanno impiantato, nella regione della corteccia cerebrale del coordinamento motorio, degli elettrodi capaci di inviare a un computer gli impulsi prodotti dal cervello. I dati in arrivo vengono elaborati e inviati a un altro dispositivo impiantato nel midollo spinale, a valle della lesione, permettendo così l'arrivo dei segnali ai muscoli. Il successo, il primo a farlo inviando i segnali cerebrali attraverso un chip impiantato nel midollo, è stato ottenuto su due scimmie paralizzate che hanno ripreso a camminare in pochi giorni.
Quello a cui ha collaborato Silvestro Micera è un lavoro pionieristico che promette di avere presto importantissime ricadute sull'uomo perché uno dei punti di forza dell'esperimento è quello di aver usato tutti dispositivi già approvati, a quasi, per l'utilizzo sull'uomo. “Impiantare elettrodi direttamente nel cervello e nel midollo spinale richiede attenzioni extra che sono allo studio - ha aggiunto Micera - ma in linea di principio traslare sull'uomo il lavoro già fatto non richiederà molto tempo. Già sono stati autorizzati studi clinici per alcuni aspetti del lavoro”. Dal 2006, anno del primo esperimento pensato per registrare con elettrodi l'attività cerebrale per muovere un braccio robot, i progressi nel settore sono stati rapidissimi tanto che anche secondo esperti non coinvolti in maniera diretta nello studio lo sviluppo tecnologico in questo ambito è davvero molto rapido. Tanto che secondo Andrew Jackson, dell'Istituto di Neuroscienze dell'università britannica di Newcastle, i primi dispositivi sull'uomo potrebbero arrivare già entro il decennio.
Paper disponibile su http://www.nature.com/nature/
Nell’immagine di copertina: Silvestro Micera (foto di archivio)
