Tre pazienti paralizzati tornano a camminare grazie a una stimolazione elettrica mirata del midollo spinale, in grado di mimare il cervello quando ordina agli arti di muoversi. È la notizia riportata in un articolo pubblicato questa settimana su Nature Neuroscience. Le lesioni del midollo spinale interrompono la comunicazione all’interno del sistema nervoso, portando alla perdita delle funzioni neurologiche e a paralisi. La stimolazione elettrica epidurale (Ees) applicata al midollo spinale ripristina la locomozione in modelli animali di lesione del midollo spinale, ma finora si era rivelata meno efficace nell’uomo, per ragioni che sono rimaste poco chiare.
Questo nuovo protocollo combina una Ees del midollo spinale lombare con una precisa configurazione e un sistema di supporto del peso.
Grégoire Courtine e i colleghi del Center for Neuroprosthetic and Brain Mind Institute della Life Science School dello Swiss Federal Institute of Technology di Losanna hanno somministrato la Ees mirata (con elettrodi posti in precise aree corrispondenti, nel midollo, ai centri di controllo dei muscoli delle gambe) a tre pazienti maschi con lesioni croniche del midollo spinale da più di 4 anni e una paralisi parziale o completa degli arti inferiori. Sono state utilizzate precisissime mappe di attivazione dei motoneuroni e modelli simulati per identificare il processo ottimale di stimolazione dei diversi gruppi muscolari. La Ees proveniva da un generatore di impulsi controllato in tempo reale tramite comunicazione wireless, programmato per coordinarsi con il movimento previsto.
“Il ‘timing’ esatto e il preciso posizionamento degli elettrodi per la stimolazione elettrica sono cruciali per garantire la capacità del paziente di produrre un movimento volontario. Questa coincidenza spazio-temporale fa infatti scattare la crescita di nuove connessioni nervose“, afferma Courtine. “E il sistema nervoso umano ha risposto in maniera ancora più profonda di quanto ci aspettassimo”. Nel giro di pochi giorni dall’inizio del trattamento, i pazienti sono arrivati a una camminata sostenuta (mentre ricevevano la stimolazione), nella quale sono stati in grado di regolare anche l’andatura del proprio passo. Alla fine del trattamento, i pazienti sono riusciti a camminare fino a un’ora su un tapis roulant, durante la Ees. Dopo la riabilitazione, hanno continuato a camminare in maniera indipendente (parzialmente supportati o con un deambulatore) sempre mentre ricevevano la stimolazione e, infine, hanno recuperato i movimenti volontari delle gambe senza che fosse in corso la stimolazione. In un articolo di commento, gli autori ipotizzano che i precedenti protocolli di stimolazione per ripristinare la deambulazione possano essere stati meno efficaci perché interferivano con la percezione della posizione degli arti da parte dei pazienti. Questo nuovo protocollo di stimolazione promuove invece la locomozione preservando i segnali sensoriali provenienti dalle gambe e dando il tempo al cervello di ‘settarsi’ con gli impulsi.
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