Per la prima volta, gli scienziati del California Institute of Technology (Caltech) hanno indotto sensazioni naturali nel braccio di un uomo paralizzato, stimolando una precisa regione del cervello tramite minuscoli elettrodi.
La corteccia somatosensoriale è una parte del cervello che governa le sensazioni corporee, come la sensazione di movimento o della posizione del corpo nello spazio o sensazioni cutanee, come pressione, vibrazione o tatto. Il paziente in questione è paralizzato dalle spalle in giù da 3 anni a causa di una lesione del midollo spinale e non riesce, quindi, a muovere gli arti, né a percepirli. In studi precedenti, gli impianti neurali rivolti a simili aree del cervello producevano soprattutto sensazioni come formicolio o vibrazione nella mano.
Ora il nuovo impianto è in grado di produrre sensazioni molto più naturali, simili alle sensazioni provate dal paziente prima della lesione, attraverso la stimolazione intracorticale. Dopo aver inserito gli elettrodi nella corteccia somatosensoriale, i ricercatori hanno stimolato i neuroni con piccolissimi impulsi elettrici. Il paziente ha riportato di sentire diverse sensazioni naturali, come pressione, senso di movimento verso l’alto e molte altre, che varierebbero come tipologia, intensità e posizione a seconda della frequenza, dell’ampiezza e della posizione della stimolazione. È la prima volta che sensazioni naturali simili sono state indotte attraverso la stimolazione neurale intracorticale.
Sebbene diversi tipi di stimolazione abbiano indotto diverse sensazioni, i codici neurali che governano specifiche sensazioni fisiche non sono ancora chiari. Negli studi futuri, i ricercatori sperano di determinare modi precisi per posizionare gli elettrodi per indurre sensazioni specifiche e creare una sorta di dizionario delle stimolazioni e delle loro sensazioni corrispondenti.
Il prossimo grande passo sarà integrare la tecnologia con protesi neurali esistenti. Nel 2015, lo stesso laboratorio del Caltech ha sviluppato interfacce cervello-macchina (BMI) per collegare un braccio robotico protesico ad elettrodi impiantati nella regione del cervello che governa le intenzioni. In questo modo, un uomo paralizzato può allungare la mano, afferrare una tazza e avvicinarla alla bocca per bere. Collegare il dispositivo alla corteccia somatosensoriale creerebbe BMI bidirezionali che permetterebbero alle persone paralizzate di tornare a percepire sensazioni, mentre utilizzano protesi per gli arti.
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