Fare nuovamente un passo dopo una grave lesione spinale, senza ricorrere a impianti nel cervello o a computer capaci di decodificare i pensieri. È il risultato ottenuto su quattro pazienti da un team di medici e ricercatori italiani, in uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Med di Cell Press.
Alla ricerca ha lavorato il laboratorio MINE, nato dalla collaborazione tra l’Università Vita-Salute San Raffaele, l’IRCCS Ospedale San Raffaele di Milano e la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.
Quattro pazienti con lesione midollare grave
I quattro partecipanti allo studio erano affetti da una lesione midollare toracica cronica e funzionalmente completa. In termini pratici, non disponevano della capacità di muovere o contrarre volontariamente i muscoli delle gambe.
Un elemento importante dello studio è proprio questo: durante la sperimentazione nessuno dei quattro pazienti ha recuperato il movimento volontario degli arti inferiori.
Nonostante ciò, dopo l’impianto di un neurostimolatore midollare già disponibile in commercio e diversi mesi di riabilitazione intensiva con i fisioterapisti, tutti sono riusciti a mantenere la posizione eretta e a camminare utilizzando un deambulatore.
In alcuni casi la distanza percorsa ha superato i 130 metri senza fermarsi. Altri partecipanti sono riusciti anche ad affrontare pendenze e superfici irregolari.
Il corpo diventa parte dell’interfaccia
Negli ultimi anni le ricerche più avanzate nel campo delle lesioni del midollo spinale hanno sperimentato soluzioni basate, tra l’altro, su interfacce cervello-midollo, algoritmi in grado di decodificare i segnali neurali e dispositivi tecnologici sviluppati specificamente per il singolo paziente.
Il gruppo MINE ha seguito invece una strada differente.
Durante la stimolazione è stato osservato che, modificando l’intensità effettivamente percepita dalle strutture nervose, cambia anche la risposta degli arti inferiori. A determinati livelli di stimolazione viene favorita l’estensione del ginocchio, necessaria per sostenere il peso del corpo; aumentando opportunamente la stimolazione, viene invece favorita la flessione coordinata di anca, ginocchio e caviglia, indispensabile per realizzare il movimento del passo.
La transizione tra queste diverse modalità può essere attivata direttamente dal paziente attraverso un minimo movimento volontario della schiena: una leggera estensione del busto, di circa 9 gradi.
Una nuova forma di interazione tra corpo e tecnologia
Il principio alla base della sperimentazione è quindi quello di utilizzare ciò che rimane della capacità motoria del paziente e combinarlo con la biomeccanica naturale del corpo e con la stimolazione del midollo spinale.
In questo sistema non è necessario che un computer interpreti un pensiero per trasformarlo in un comando destinato alle gambe. È invece il paziente stesso, attraverso un piccolo movimento residuo del busto, ad attivare il passaggio tra le diverse configurazioni della stimolazione.
Il corpo diventa così parte attiva dell’interfaccia tra sistema nervoso e dispositivo.
Un risultato importante, ma non una guarigione
Il risultato rappresenta un passo significativo nella ricerca sulle lesioni del midollo spinale, ma deve essere interpretato con cautela.
Lo studio riguarda infatti soltanto quattro pazienti e non dimostra che la lesione midollare sia stata riparata. I partecipanti non hanno recuperato la capacità di muovere volontariamente le gambe durante la sperimentazione.
La possibilità di mantenere la posizione eretta e di camminare con un deambulatore è stata ottenuta attraverso la combinazione di neurostimolazione e intensa riabilitazione, sfruttando le capacità residue del corpo.
La ricerca italiana apre tuttavia una prospettiva interessante: ottenere una deambulazione assistita dopo una grave lesione spinale potrebbe non richiedere necessariamente sofisticate interfacce cervello-computer, ma potrebbe essere possibile attraverso una più semplice e naturale integrazione tra movimento residuo, biomeccanica e stimolazione del sistema nervoso.