Sentono di nuovo le gambe due pazienti – amputati da tempo – a cui è stata impiantata una nuova protesi bionica che, per la prima volta al mondo, invia al sistema nervoso informazioni precise su condizioni del terreno, movimento del ginocchio e contatto del piede con il suolo. Il tutto grazie a un’interfaccia uomo-macchina che permette a chi la indossa di percepire la protesi in modo più naturale, riducendo anche il dolore da arto fantasma e velocizzando la camminata. I risultati dell’eccezionale sperimentazione, durata tre mesi, sono pubblicati su ‘Nature Medicine’ all’interno di uno studio internazionale coordinato dal Politecnico federale di Zurigo (Etc) con il contributo del Politecnico di Losanna (Epfl) e del ‘guru’ italiano della mano artificiale sensibile: Silvestro Micera, della Scuola Sant’Anna di Pisa.
“In pratica – spiega Micera all’Adnkronos Salute – abbiamo applicato agli arti inferiori quello che già avevamo fatto con la mano bionica dotata di tatto. In questo caso i pazienti avevano un’amputazione della gamba sopra il ginocchio, una lesione importante, e anche con la protesi facevano fatica a camminare. Abbiamo dimostrato che è possibile, grazie a degli elettrodi impiantati nel nervo e collegati a una soletta nel piede e al ginocchio, trasformare gli stimoli sensoriali in informazioni che consentano ai pazienti di ridurre il dolore ma anche di camminare più velocemente”.
Il sistema nervoso infatti attinge costantemente a feedback sensoriali di questo tipo per controllare con precisione i muscoli. Le persone che usano una protesi, però, non sanno esattamente come questa si muove o su quale tipo di terreno si trovano. Così una semplice passeggiata su ciottoli o sabbia può rivelarsi estenuante. C’è poi il dolore dell’arto fantasma, che uno dei due protagonisti della ricerca descrive accuratamente.
“L’alluce che non ho, fa male – spiega infatti Savo Panic, che racconta di svegliarsi di notte a causa del dolore – Alluce, piede, tallone, caviglia, polpaccio: fanno tutti male, e io nemmeno ce li ho più”. Il team internazionale di ricercatori – del gruppo, oltre a Micera, fanno parte anche Stanisa Raspopovic dell’Eth, e Francesco Petrini della startup SensArs di Losanna – ha sviluppato un’interfaccia per connettere una protesi della gamba già esistente con i nervi residui presenti nella coscia del paziente, e assicurargli così un feedback sensoriale.
Nella sperimentazione condotta in collaborazione con l’Università di Belgrado, gli scienziati hanno testato questo sistema di neurofeedback su due volontari amputati, misurando i benefici ottenuti. Gli elettrodi sono stati sviluppati dagli scienziati dell’Università di Friburgo e la protesi, spiega Micera, era dell’azienda Össur.
“Questo studio mostra quanto sia utile per la Salute degli amputati di gamba avere una protesi che lavora con impianti neurali per ripristinare il feedback sensoriale”, sintetizza Stanisa Raspopovic, professore dell’Istituto di robotica e sistemi intelligenti all’Eth di Zurigo. Come parte dello studio, i volontari sono stati sottoposti a una serie di test, alternando prove con e senza neurofeedback. Camminare è risultato molto meno impegnativo, come dimostrato anche dalla significativa riduzione del consumo di ossigeno dei volontari. Anche mentalmente, la deambulazione con il neurofeedback è meno faticosa, come ha rivelato la misurazione dell’attività cerebrale dei volontari. In un altro test, i pazienti hanno dovuto camminare sulla sabbia, e grazie alle protesi hi-tech sono andati molto meglio. “Il nostro prossimo obiettivo è quello di sviluppare impianti per la stimolazione intraneurale permanenti e senza fili, per un utilizzo più naturale – conclude Micera – Proprio a questo scopo è nata la SensArs, guidata da Francesco Petrini: utilizzare i risultati di questa ricerca per mettere a punto un nuovo dispositivo ad hoc”.
