Stimolazione epidurale elettrica per restituire funzionalità motoria ai paraplegici: i risultati della ricerca
E' stato pubblicato in questi giorni su “The Journal of Neuroscience”, prestigiosa rivista della Society for Neuroscience, il paper “A Computational Model for Epidural Electrical Stimulation of Spinal Sensorimotor Circuits”, risultato di una ricerca condotta dall'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna e dall'EPFL - École polytechnique fédérale de Lausanne. Tra gli autori del paper Silvestro Micera, docente di bioingegneria industriale, Marco Capogrosso, postdoc, Stanisa Raspopovic, postdoc, e Lorenzo Bassi Luciani, dottorando, tutti dell'Istituto di BioRobotica.
La stimolazione epidurale elettrica (Epidural Electrical Stimulation - EES) dei segmenti lombosacrali può restituire la funzionalità di una gamma di movimenti in seguito a una lesione al midollo spinale. Tuttavia, i meccanismi e le strutture neuronali attraverso le quali la EES facilita l’esecuzione di movimento restano poco chiari.
Nell'ambito delle attivita' previste dal progetto europeo NeuWalk, i gruppi di ricerca di Silvestro Micera (Scuola Superiore Sant'Anna ed EPFL) e di Gregoire Courtine (EPFL) hanno realizzato un modello capace di simulare l'effetto della EES sul midollo spinale e lo hanno validato confrontando le sue predizioni con una serie di esperimenti al fine di comprendere i meccanismi neurofisiologici della EES. Le analisi delle strutture neuronali hanno rivelato la mancanza di diretta influenza dell’EES sui motoneuroni e sugli interneuroni ed il “reclutamento” di afferenti fibre mielinate. Il modello ha anche pronosticato la capacità dell’EES di modulare movimenti specifici dell’arto e, in minore entità, l’estensione in contrapposizione alla flessione. Questi risultati saranno utilizzati nel prossimo futuro per lo sviluppo di una nuova neuroprotesi per aiutare le persone paraplegiche a riacquistare un certo grado di controllo volontario dei movimenti delle gambe.
Nella foto Marco Capogrosso e Stanisa Raspopovic.
