Di nuovo i primi passi

Scritto da in data Febbraio 9, 2022

Passare dall’ipotesi ai fatti e, in alcuni casi, dalla speranza alla realizzazione del desiderio.
Quando questo avviene, la ricerca e lo studio scientifico hanno il sapore della vittoria. Come quella di un giovane uomo che dopo anni di paralisi torna a camminare grazie a elettrodi e alla AI.

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Lo avevamo detto quanto presentammo il sistema spinale optoelettronico ideato presso EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne): l’obiettivo del progetto era arrivare a superare gli effetti di alterazioni e lesioni del midollo spinale. E ora è stato raggiunto.

Lesioni al midollo spinale: riabilitazione possibile

La notizia è stata data ufficialmente solo in questi giorni e ha già fatto il giro del mondo. Però Michel – uno dei protagonisti di questa storia – ha affrontato la prova generale solo lo scorso dicembre quando ha provato per la prima volta e con successo il dispositivo, e il «sogno», come lo ha giustamente definito lui, di tornare a camminare è «diventato realtà».
Camminare è un gesto talmente abituale per la maggior parte di noi che spesso non ci si rende conto di quanto sia importante il riuscire a compierlo. Michel Roccati, e come lui tante persone che ogni anno perdono per varie ragioni l’uso degli arti a causa di lesioni del midollo spinale, era rimasto paraplegico quattro anni fa a seguito di un incidente in motocicletta.
Secondo i dati di Cordis, il servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo della Commissione Europea, solo in Europa le persone costrette alla sedia a rotelle o all’immobilità a causa di danni ai nervi del midollo spinale sono circa 300.000, con un’età media di 31 anni e la maggioranza di loro rimane paralizzata dopo un incidente.
Danni spesso irreversibili che ora però la tecnologia dimostra di poter superare.

Il sistema impiantabile optoelettronico

L’esperimento è stato possibile grazie al ricorso a un sistema optoelettronico che viene impiantato direttamente nella spina dorsale. Il dispositivo è in grado di stimolare la reazione neuronale.
Il sistema ha una struttura di supporto in materiale elastico e morbido, che viene inserita direttamente nella colonna vertebrale, facendola scorrere sotto le vertebre senza danneggiare il midollo spinale. Resta così a contatto diretto con i neuroni che vengono stimolati elettricamente da micro led posti sul supporto flessibile.

Il sistema è stato potenziato da un team di scienziati guidato da Grégoire Courtine, professore all’EPFL, e Jocelyne Bloch, professoressa e neurochirurga al CHUV (Centro ospedaliero universitario del Vaud), che hanno sviluppato il sistema e dirigono il centro di ricerca NeuroRestore.
Il nuovo sistema è dotato di elettrocateteri impiantati più lunghi e più larghi i cui elettrodi, come spiega Bloch, sono disposti in modo da corrispondere esattamente alle radici del nervo spinale che sono coinvolte nei movimenti delle gambe e del tronco. Questo permette una stimolazione precisa per consentire le diverse attività motorie: stare in piedi, camminare, andare in bicicletta, nuotare, muovere il busto ecc.
Questa più precisa tecnologia è poi controllata da software di intelligenza artificiale.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Medicine. Tra gli autori vi è anche un professore italiano, Silvestro Micera, docente dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. Micera ha sottolineato come l’innovazione principale del dispositivo sia la possibilità di personalizzare la stimolazione elettrica del midollo spinale.
Questa stimolazione è puntuale su alcuni neuroni. Il sistema è in grado di andare a influire in maniera mirata su specifiche fibre nervose che governano i diversi movimenti, stimolando così determinate azioni.
Il circuito elettronico è wireless ed è controllato da un computer esterno che genera gli stimoli elettrici e li trasmette a un pacemaker posto nell’addome. A controllarli sono gli stessi utilizzatori del sistema che lo possono gestire attraverso un tablet, da cui selezionare il tipo di movimento da compiere.

Rimparare a camminare e a muoversi

La stimolazione elettrica di per sé non è però sufficiente. I pazienti devono anche allenarsi per abituarsi a gestire i movimenti. Tuttavia i ricercatori hanno notato una certa velocità di apprendimento. Michel non è l’unico a essersi sottoposto all’impianto del sistema. Sono stati seguiti altri due pazienti, anche loro uomini e paraplegici. A tutti e tre è bastato un solo giorno per imparare a utilizzare il sistema.
I tre uomini sono tornati a camminare, ad andare in canoa e in bicicletta, e a nuotare.
Per Michel è stato riappropriarsi di una parte di vita che credeva perduta. A oggi cammina per circa due ore al giorno e copre per intero una distanza di circa 500 metri. Ma il suo prossimo obiettivo è arrivare a percorrere almeno un chilometro. Il primo di una nuova vita.

Musica: “Walking On Sunshine” – Katrina & The Waves
Foto: NeuroRestore – Jimmy Ravier EPFL

 

 

 

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