Primi passi

Un sistema di elettrostimolazione del midollo spinale integrato dall’intelligenza artificiale è stato testato In un ospedale svizzero. Così tre pazienti immobilizzati in seguito a gravi lesioni ora possono camminare, andare in bicicletta, nuotare.

Un giorno non lontano, forse, la sedia a rotelle potrebbe essere considerata un retaggio del passato, sostituita da un sistema di elettrostimolazione epidurale del midollo spinale (EES, Epidural Electrical Stimulation), in grado di far recuperare ai pazienti paraplegici il movimento volontario delle gambe. Al Politecnico di Losanna il nuovo metodo, sperimentato dal neurochirurgo Grégoire Courtine e dalla dottoressa Jocelyne Bloch dell’ospedale universitario del Canton Vaud, ha già cambiato la vita di tre persone, di 29, 32 e 41 anni, colpite da paralisi completa sensitivo-motoria dopo un trauma vertebro-midollare a causa di un incidente.

Punto di partenza è l’impianto di elettrodi nel canale vertebrale dei pazienti. «Gli elettro-cateteri, connessi a un neuro-stimolatore inserito sotto la cute dell’addome, vengono posizionati direttamente sul midollo spinale. In questo modo sollecitano la regione che controlla i muscoli di tronco e gambe, grazie anche a un software di intelligenza artificiale i cui algoritmi di stimolazione si basano sull’imitazione dei movimenti naturali» spiega Courtine. «I pazienti selezionano diversi programmi motori su un dispositivo esterno che invia i segnali al sistema impiantato nel midollo lesionato. Lo stimolo di specifici neuroni, proprio come fa normalmente il cervello, permette di contrarre i muscoli e muovere gli arti».

Dopo cinque mesi di riabilitazione le funzioni motorie sono state ripristinate completamente e ora i tre pazienti possono reggersi in piedi, nuotare, andare in bici, controllare i movimenti del tronco. Tra di loro c’è Michel Roccati, atleta di Torino, paraplegico dopo un incidente con la moto nel 2017. All’inizio Michel era stato escluso dalla sperimentazione svizzera per la gravità della lesione riportata, ma ha insistito per far parte del gruppo. «Dopo appena un giorno di riabilitazione ho mosso i primi passi e poco dopo già camminavo» racconta, dopo essere stato sottoposto all’impianto degli elettrodi nella regione del midollo danneggiato e di un pacemaker nell’addome che raccoglie i dati in arrivo da un tablet. «I miei movimenti iniziali sono stati incredibili e insperati. Vedere le mie gambe muoversi dopo quattro anni è stata una grande emozione. Adesso mi alleno tutti i giorni un paio d’ore e riesco a salire e scendere le scale senza troppe difficoltà. Il mio nuovo traguardo sarà una lunga passeggiata, almeno un chilometro». Ora Michel ha un programma di allenamento e potenziamento con obiettivi graduali, e come gli altri due pazienti, può già restare in piedi per due ore. C’è chi ha ripreso persino con la boxe. I benefici non si fermano alla possibilità di compiere gesti fisici, comprendono anche la funzione sessuale. E l’aspetto sociale: riconquistare una dimensione annientata dalla paraplegia.

«Contiamo di arrivare alla completa miniaturizzazione del dispositivo, e effettueremo altri test per cercare di utilizzare i segnali elettrici provenienti direttamente dal cervello» continua Courtine. In genere, dopo un trauma midollare, le connessioni tra il cervello e le estremità si interrompono del tutto; per cercare di compensare questa perdita di collegamento nervoso sono stati studiati in passato molteplici approcci, tra cui la potenzialità terapeutica delle cellule staminali, anche se non sempre con buoni risultati. Inoltre i pazienti con un danno considerato «completo» mantengono connessioni a basso funzionamento e questo impedisce un completo ripristino delle attività motorie.

È proprio in questi soggetti che l’équipe svizzera ha deciso di applicare gli stimolatori epidurali. «Per l’impianto degli elettrodi è necessario però un tratto di almeno sei centimetri di midollo funzionante al di sotto della lesione, ed è molto importante uno studio personalizzato per elaborare il programma su base individuale» precisa Courtine. Il passo successivo sarà impiantare direttamente un minicomputer che comunica in tempo reale con uno smartphone esterno.

Questo tipo di neuromodulazione ha dato infine ottimi risultati anche per i malati di Parkinson, i cui muscoli sono soggetti a forte rigidità e tremori, due condizioni che limitano molto anche le semplici azioni quotidiane, come afferrare oggetti e recuperare l’equilibrio perduto tra corpo e movimento.