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Indossabili: personalizzazione del recupero da arti "perduti

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Grattati il naso. Scrivi un messaggio di testo. Prendi un bicchiere d'acqua. La maggior parte delle persone dà per scontati questi semplici movimenti - i comportamenti cervello-mano -. Ma in realtà si sa poco di come il cervello interagisce con gli arti superiori del corpo per creare questi comportamenti, ha detto Scott Frey, presidente della Miller Family Chair in Neuroscienze Cognitive all'Università del Missouri.

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L'interesse di Frey per la comunicazione cervello-mano è iniziato da bambino dopo che a sua madre è stata diagnosticata la sclerosi multipla, o SM, una malattia che colpisce il cervello e il midollo spinale. Con il peggioramento delle condizioni della madre, Frey ha preso coscienza della complessità del sistema nervoso del corpo e di quanto la normale vita quotidiana di una persona dipendesse dalla sua corretta funzione, compreso l'uso delle mani. Ora, come direttore del Laboratorio di Neuroscienze Riabilitative di MU, Frey studia come il cervello di una persona risponde alla perdita di una mano, letteralmente o funzionalmente.

"Mi sono interessato a come il cervello controlla la mano in giovane età perché sono stato cresciuto da una madre single che soffriva di SM", ha detto Frey. "Ha davvero lottato con cose che la maggior parte di noi dà per scontate: l'equilibrio, il camminare e, purtroppo, la funzione della mano. Sono cresciuta andando a vari appuntamenti con mia madre, e ricordo che ero consapevole di quanto fosse di vitale importanza avere mani funzionanti per essere una persona indipendente. Da figlio unico, in molti casi sono stato letteralmente le mani di mia madre"

Frey ha sviluppato una tecnica che prevede l'utilizzo di piccoli sensori wireless, simili ad un dispositivo di fitness commerciale indossabile, per raccogliere dati sull'uso di arti e protesi negli amputati della mano. Ora, ha ricevuto una sovvenzione di 1,5 milioni di dollari dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti per utilizzare questi sensori per raccogliere informazioni su come le persone con gravi lesioni agli arti superiori - che non comportano amputazioni - funzionano nella vita di tutti i giorni.

"I clinici possono valutare le persone nella clinica o in un laboratorio per cercare di farsi un'idea della misura in cui le persone possono funzionare, ma non sappiamo veramente come le persone funzionano veramente quando tornano a casa", ha detto Frey. "Le lesioni alle mani, come potete immaginare, presentano alcune sfide reali alle funzioni quotidiane delle persone, perché usiamo le mani per praticamente tutto. Così, abbiamo pensato che sarebbe stato utile avere una visione diretta di come le persone rispondono alle cure nella loro vita quotidiana, e ognuno risponde in modo diverso"

Frey lavorerà con un team interdisciplinare di medici-scienziati della John Hopkins University, Ohio State University e Washington University a St. Louis per confrontare i modi standardizzati in cui i medici valutano il comportamento e il funzionamento delle mani in una clinica o in un laboratorio rispetto all'uso effettivo che le persone fanno dei loro arti nella vita di tutti i giorni. Queste informazioni aiuteranno anche i chirurghi della mano di queste istituzioni partner a prendere decisioni più informate e a personalizzare il trattamento e il recupero di un individuo in base alle sue esigenze quotidiane. Anche la Clintin Davis-Stober, professore di scienze psicologiche alla MU, collaborerà con Frey per sviluppare una modellazione avanzata dei dati sulla base dei dati ricevuti.

"Questo metodo ci permette davvero di vedere come le persone rispondono alle cure, come le persone si stanno riprendendo dalle loro ferite, quanto stanno utilizzando l'arto ferito rispetto a quello sano, e di seguire tutti questi cambiamenti nel tempo", ha detto Frey. "Osserveremo un gruppo di 60 persone con traumi agli arti e le valuteremo per un periodo continuo di sette giorni ogni anno per tre anni. Questo è il primo studio a utilizzare questo tipo di tecnologia con questa popolazione e a tracciarla anche in modo longitudinale"

Frey, che ha lavorato per oltre due decenni su come il cervello controlla le mani, continua a trovare il modo di mantenere vivo il suo entusiasmo.