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La tecnologia “approfondita” permette all'uomo del quadriplegico di muovere i suoi arti

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Le centinaia di migliaia di Americani hanno una lesione del midollo spinale e molti di quelli colpiti sono paralizzati dalle spalle giù. Per questi pazienti, la tecnologia neuroprosthetic può offrire una certa speranza. Un nuovo studio montra un uomo con la quadriplegia che è riuscito a muovere i suoi braccia e mani facendo uso della nuova tecnologia.

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Attualmente è stimato che fra 243.000 e 347.000 persone negli Stati Uniti sta vivendo con la lesione del midollo spinale (SCI) e quasi la metà di questa gente è considerata quadriplegico.

La quadriplegia - inoltre ha chiamato il tetraplegia - si riferisce alla paralisi parziale o completa di tutti e quattro gli arti. I pazienti con la quadriplegia sono paralizzati tipicamente completamente dal collo giù come conseguenza di uno SCI.

Un nuovo studio, pubblicato in The Lancet, rapporti su una tecnologia neuroprosthetic approfondita che ha permesso che un paziente con la quadriplegia muovesse le sue armi facendo uso soltanto dei suoi pensieri.

La nuova tecnologia - basata su un sistema elettrico funzionale di stimolazione - non rimedia alla paralisi. Piuttosto, funziona intorno fornendo al paziente un dispositivo che colma dalla la lacuna indotta da SCI fra il suo cervello ed i suoi muscoli.

I ricercatori - principali da Dott. Bolu Ajiboye dell'università occidentale della riserva di caso a Cleveland, l'OH - hanno impiantato chirurgicamente i sensori nell'area del cervello del paziente responsabile di controllo motorio. Hanno creato un'interfaccia del cervello-computer che poi ha permesso al paziente «di dire» al computer come muovere le sue armi.

Permettere ad un uomo con quadriplegia di eseguire le mansioni quotidiane

Dopo il montaggio chirurgico, il paziente - un uomo di 53 anni che erano stati paralizzati per 8 anni dovuto un incidente di riciclaggio - ha dovuto «preparare» l'interfaccia del cervello-computer nell'apprendimento dei quali movimenti corrispondenti a quali segnali del cervello, facendo uso di un arto di realtà virtuale. Questo processo ha richiesto circa 4 mesi.

Gli scienziati sono riuscito «a tradurre» i segnali del cervello del paziente in impulsi elettrici. Questi, a loro volta, sono stati usati come comandi agli elettrodi in suo braccio, stimolante i muscoli in sua mano, il polso, il gomito e la spalla facendoli per contrarrsi.

Il paziente ha avuto il dispositivo sopra per 12 mesi prima che cominciasse svolgere le attività quotidiane, come il cibo e bere. In generale, il paziente ha avuto l'impianto tecnologico per quasi 2 anni. Durante questo tempo, ha sperimentato molto pochi, le reazioni avverse modeste, che erano indirizzate subito e risolte.

Il partecipante è riuscito a bere con successo 11 su 12 volte, con ogni compito che lo prende fra 20 e 40 secondi per completare. Il paziente poteva inoltre controllare il suo braccio nel richiedere a cucchiaiate di alimento alla sua bocca parecchi tempi.

Durante il periodo di seguito di 45 settimane, della forza del paziente, della resistenza e di capacità globale muoversi migliorato significativamente.

Lo studio può “ristabilire la speranza di milioni di individui paralizzati”

Le osservazioni dell'autore principale dello studio sul significato dello studio.

«La nostra ricerca è ad una fase iniziale, ma crediamo che questo neuroprosthesis potrebbe offrire ad individui con la paralisi la possibilità di riacquisto delle funzioni della mano e del braccio per eseguire le attività quotidiane, offrente loro la maggior indipendenza.

Finora ha aiutato un uomo con il tetraplegia a raggiungere ed afferrare, significato che potrebbe alimentarsi e bere. Con ulteriore sviluppo, crediamo che la tecnologia potrebbe dare il controllo più accurato, permettendo una più vasta gamma di azioni, in grado di cominciare a trasformare le vite della gente che vive con la paralisi.»

Dott. Bolu Ajiboye

Benjamin Walter, professore associato della neurologia alla scuola di medicina occidentale della riserva di caso, inoltre pesa in:

«L'ultima speranza di qualcuno di questi individui è di ristabilire questa funzione,» dice. «Ristabilendo la comunicazione della volontà per muoversi dal cervello direttamente alla domanda biologica di ossigeno, questo lavoro eventualmente comincerà a ristabilire la speranza di milioni di individui paralizzati che qualche giorno potranno muovere liberamente ancora.»

Il Dott. Ajiboye e gruppo inoltre riconosce alcune delle limitazioni della tecnologia. I movimenti erano più lenti e meno precisi che quelli del braccio di realtà virtuale, essi notano.

Ancora, il partecipante ha dovuto contare sulla sua vista per controllare il suo braccio, perché la paralisi completa colpisce la sua propriocezione - il senso della posizione spaziale dei suoi arti.

Tuttavia, il Dott. Steve Perlmutter, dell'università di Washington, ha chiamato la ricerca «approfondita» in un commento collegato allo studio.

«Questo studio è approfondito come il primo rapporto di un'esecuzione della persona funzionale, movimenti del multi-giunto di un arto paralizzato con una neuro-protesi del motore,» il Dott. Perlmutter scrive.

«Tuttavia, questo trattamento non è esterno quasi pronto per usare il laboratorio [...]. Lo studio è una dimostrazione di prova-de-principio di che cosa è possibile, piuttosto che un avanzamento fondamentale nei concetti o nella tecnologia neuroprosthetic. Ma è una dimostrazione emozionante ciò nonostante ed il futuro del neuroprosthetics del motore per sormontare la paralisi è più luminoso.»