Roma – Sviluppare un’interfaccia neuroprotesica che permette a una gamba bionica di rispondere pienamente al sistema nervoso umano, rendendo la camminata più fluida e naturale. A questo obiettivo è stato orientato uno studio, pubblicato sulla rivista Nature Medicine e condotto dagli scienziati del Massachusetts Institute of Technology. Il team, guidato da Hugh Herr, ha ideato una nuova interfaccia neuroprotesica composta da coppie muscolari agoniste-antagoniste collegate chirurgicamente con elettrodi di rilevamento. Questo approccio, spiegano gli esperti, permette di ripristinare la propriocezione naturale, ovvero la capacità di percepire la posizione e il movimento degli arti. I ricercatori hanno coinvolto 14 pazienti che erano stati sottoposti ad amputazione della gamba. I sette volontari che hanno testato l’interfaccia hanno riportato un miglior controllo della deambulazione rispetto al gruppo di controllo.
I risultati, commentano gli autori, suggeriscono che anche un ripristino parziale dei segnali neurali può essere sufficiente per ottenere miglioramenti clinicamente rilevanti nella funzionalità delle neuroprotesi. Attualmente, osservano gli studiosi, ripristinare la camminata nelle persone che hanno subito un’amputazione rappresenta un ostacolo impegnativo, nonostante l’aumento della sofisticazione tecnologica delle protesi. Per creare il movimento di un arto attraverso la sua gamma di movimenti, i muscoli agiscono in coppie agonista-antagonista, che a loro volta trasmettono segnali propriocettivi al sistema nervoso centrale, fornendo agli esseri umani la consapevolezza delle posizioni e dei movimenti degli arti. La rimozione della gamba, però, comporta una notevole compromissione dell’architettura neuro-muscolare nel sito dell’amputazione, noto come residuo, poiché i muscoli recisi vengono avvolti per creare un’ampia imbottitura di tessuto molle per un uso confortevole della protesi, interrompendo la dinamica muscolare naturale e la propriocezione. L’interfaccia neuroprotesica costruita dal gruppo di ricerca, con le coppie muscolari agoniste-antagoniste collegate chirurgicamente con elettrodi di rilevamento, consente alle informazioni di controllo neurale di un paziente di essere trasmesse a una protesi esterna dell’arto e fornisce inoltre all’utente la sensazione propriocettiva delle posizioni e dei movimenti della protesi. Nell’ambito del lavoro, gli autori hanno osservato un incremento della velocità media di camminata del 41 per cento nei partecipanti che utilizzavano l’interfaccia, paragonabile all’andamento delle persone senza amputazione. Le prestazioni di deambulazione, precisano gli scienziati, sono migliorate anche in ambienti reali, inclusi pendenze, scale e percorsi ostruiti. Questi risultati, concludono gli autori, potrebbero informare future tecniche di ricostruzione che mirano a ripristinare il controllo neurale della locomozione umana nel contesto di amputazioni degli arti o paralisi motoria. (30science.com)
