La neurostimolazione del midollo, controllata attraverso piccoli movimenti del tronco, ha permesso a quattro pazienti con paralisi completa di recuperare la posizione eretta e la deambulazione assistita
Quattro giovani con una lesione completa e cronica del midollo spinale sono riusciti a tornare in piedi e a camminare con l’aiuto di un deambulatore. Il risultato è stato ottenuto grazie a una nuova tecnica di neurostimolazione sviluppata in Italia, che non richiede impianti cerebrali, sensori esterni o complessi algoritmi per decodificare l’attività nervosa.
La sperimentazione è stata condotta nel Laboratorio di neuroprotesi modulari impiantabili, Mine, nato dalla collaborazione tra l’Università Vita-Salute San Raffaele di Milano e la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e attivo presso l’Irccs Ospedale San Raffaele.
Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Med del gruppo Cell Press, apre nuove prospettive nella riabilitazione delle persone con gravi lesioni spinali.
Quattro pazienti con lesione completa del midollo spinale
Alla sperimentazione hanno partecipato tre uomini e una donna, tutti con meno di 35 anni. Due provengono dalla Lombardia, uno dalle Marche e uno dall’Umbria.
I quattro pazienti presentano una lesione midollare definita completa e cronica. A causa del danno neurologico non erano più in grado di contrarre volontariamente i muscoli delle gambe.
Dopo l’impianto del sistema di stimolazione e quattro mesi di riabilitazione intensiva, i partecipanti hanno imparato a controllare il dispositivo attraverso lievi movimenti volontari del tronco. Questo ha consentito loro di mantenere la posizione eretta e di compiere passi coordinati utilizzando un deambulatore.
È importante precisare che non si tratta di una guarigione della lesione né del ripristino della deambulazione naturale. Il cammino è reso possibile dall’interazione tra neurostimolazione, movimenti residui volontari e supporto del deambulatore.
Come funziona la nuova tecnica di neurostimolazione
La procedura utilizza uno stimolatore midollare già disponibile in commercio. Il dispositivo invia impulsi elettrici alle strutture nervose del midollo spinale coinvolte nel controllo degli arti inferiori.
L’elemento innovativo è rappresentato dal sistema utilizzato per attivare e modulare la stimolazione. I pazienti non hanno bisogno di impartire comandi attraverso un impianto collocato nel cervello. Sono sufficienti piccoli movimenti intenzionali del tronco, rilevati e utilizzati per controllare lo stimolatore.
Muovendo lievemente il busto, i partecipanti sono riusciti a estendere una gamba per sostenere il peso corporeo e a coordinare la flessione dell’anca, del ginocchio e della caviglia necessaria per compiere il passo successivo.
Il tronco diventa così una sorta di interfaccia biologica attraverso la quale il paziente può comandare il sistema di neurostimolazione.
Nessun impianto cerebrale o sensore esterno
Negli ultimi anni diversi gruppi di ricerca hanno sviluppato interfacce cervello-midollo capaci di tradurre l’attività cerebrale in comandi diretti agli arti. Si tratta, tuttavia, di sistemi tecnologicamente complessi, che possono richiedere elettrodi cerebrali, sensori indossabili e software avanzati.
La tecnica italiana segue un approccio differente. Non utilizza impianti nel cervello e non dipende da sensori esterni o algoritmi di decodifica dell’intenzione motoria.
Questa semplificazione potrebbe facilitare, se i risultati saranno confermati su gruppi più ampi di pazienti, il trasferimento della tecnologia dalla sperimentazione clinica alla pratica riabilitativa.
Il ruolo decisivo della riabilitazione
Lo stimolatore non agisce da solo. Il recupero funzionale osservato nei quattro pazienti è arrivato al termine di quattro mesi di riabilitazione intensiva.
Durante questo periodo i giovani hanno imparato a coordinare i movimenti del tronco con l’attivazione del dispositivo e con le diverse fasi del passo. L’allenamento ha permesso di trasformare un movimento residuo ancora controllabile in un comando utile per sostenere il corpo e muovere gli arti inferiori.
Il risultato conferma quanto la combinazione tra neurotecnologie e programmi riabilitativi personalizzati possa ampliare le possibilità di recupero funzionale dopo una lesione del midollo spinale.
Una ricerca guidata da San Raffaele e Sant’Anna di Pisa
Il gruppo di ricerca è coordinato da Pietro Mortini, direttore dell’Unità di Neurochirurgia e Radiochirurgia stereotassica dell’Irccs Ospedale San Raffaele e professore ordinario di Neurochirurgia all’Università Vita-Salute San Raffaele, e da Silvestro Micera, professore di Bioingegneria alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.
La collaborazione integra competenze di neurochirurgia, bioingegneria, neuroprotesica e riabilitazione. Proprio questo approccio multidisciplinare ha consentito di sviluppare una soluzione capace di collegare le capacità motorie residue dei pazienti alla stimolazione elettrica del midollo.
Quali sono i prossimi passi della ricerca
I risultati ottenuti sono molto promettenti, ma riguardano soltanto quattro persone. Saranno quindi necessari studi clinici più ampi per valutare efficacia, sicurezza, durata dei benefici e caratteristiche dei pazienti che potrebbero rispondere meglio al trattamento.
La ricerca dovrà inoltre stabilire quanto il sistema possa migliorare l’autonomia nella vita quotidiana e se l’allenamento prolungato possa produrre ulteriori progressi nel controllo motorio.
La sperimentazione italiana rappresenta comunque un passaggio rilevante: dimostra che anche persone con lesioni spinali complete e croniche possono utilizzare movimenti residui del tronco per controllare una neuroprotesi e recuperare, almeno in parte, la capacità di stare in piedi e camminare con assistenza.
