Domenico Ascione
Grazie alla moderna tecnologia un uomo rimasto completamente paralizzato è tornato a camminare con la forza del pensiero
La tecnologia è in grado di compiere veri e propri miracoli. Sebbene a far notizia siano sempre, ormai, le IA sempre più intelligenti o innovazioni assurde che cambieranno il mondo nei prossimi decenni, non dobbiamo mai dimenticare gli effetti che lo sviluppo tecnologico può avere su aspetti vitali come la medicina.
In piedi grazie alla tecnologia
Nel 2011 Gert-Jan Oskam viveva in Cina quando ha avuto un incidente in moto che lo ha lasciato paralizzato dall’anca in giù. Ora, grazie a una combinazione di dispositivi, gli scienziati gli hanno ridato il controllo della parte inferiore del corpo.
Per 12 anni ho cercato di rimettermi in piedi, ora ho imparato a camminare in modo normale, naturale
Ha detto Oskam
In uno studio pubblicato sulla rivista Nature, i ricercatori svizzeri hanno descritto le protesi che hanno fornito un “ponte digitale” tra il cervello e il midollo spinale del signor Oskam, aggirando le sezioni danneggiate. La scoperta ha permesso al signor Oskam, 40 anni, di stare in piedi, camminare e salire una rampa ripida con il solo aiuto di un deambulatore. A più di un anno dall’inserimento dell’impianto, ha mantenuto queste capacità e ha mostrato segni di recupero neurologico, camminando con le stampelle anche quando l’impianto era spento.
Abbiamo catturato i pensieri di Gert-Jan e li abbiamo tradotti in una stimolazione del midollo spinale per ristabilire il movimento volontario Ha dichiarato Grégoire Courtine, specialista del midollo spinale presso il Politecnico federale di Losanna, che ha contribuito a guidare la ricerca.
Jocelyne Bloch, neuroscienziata dell’Università di Losanna che ha posizionato l’impianto nel signor Oskam, ha aggiunto: “All’inizio per me era abbastanza fantascientifico, ma oggi è diventato realtà”.
Un lungo percorso
Negli ultimi decenni sono stati compiuti numerosi progressi tecnologici nel trattamento delle lesioni al midollo spinale. Nel 2016, un gruppo di scienziati guidati dal dottor Courtine è riuscito a ripristinare la capacità di camminare nelle scimmie paralizzate e un altro ha aiutato un uomo a riprendere il controllo della sua mano paralizzata.
Nel 2018, un altro gruppo di scienziati, anch’essi guidati dal dottor Courtine, ha ideato un modo per stimolare il cervello con generatori di impulsi elettrici, consentendo a persone parzialmente paralizzate di camminare e andare di nuovo in bicicletta.
L’anno scorso, procedure di stimolazione cerebrale più avanzate hanno permesso a soggetti paralizzati di nuotare, camminare e andare in bicicletta in un solo giorno di trattamento.
Il signor Oskam si era già sottoposto a procedure di stimolazione negli anni precedenti e aveva persino riacquistato una certa capacità di camminare, ma alla fine i suoi miglioramenti si sono fermati. Durante l’incontro con la stampa, Oskam ha dichiarato che queste tecnologie di stimolazione gli avevano lasciato la sensazione che la locomozione avesse qualcosa di estraneo, una distanza aliena tra la sua mente e il suo corpo.
La nuova interfaccia ha cambiato questa situazione, ha detto: “Prima era la stimolazione a controllare me, ora sono io a controllare la stimolazione“.
Come funziona
Nel nuovo studio, l’interfaccia cervello-spina, come l’hanno chiamata i ricercatori, ha sfruttato un decodificatore di pensiero di intelligenza artificiale per leggere le intenzioni del signor Oskam – rilevabili come segnali elettrici nel suo cervello – e abbinarle ai movimenti muscolari.
Per ottenere questo risultato, i ricercatori hanno innanzitutto impiantato degli elettrodi nel cranio e nella colonna vertebrale del signor Oskam. Il team ha poi utilizzato un programma di apprendimento automatico per osservare quali parti del cervello si accendevano quando Oskam cercava di muovere diverse parti del corpo.
Poi i ricercatori hanno usato un altro algoritmo per collegare l’impianto cerebrale a quello spinale, che è stato impostato per inviare segnali elettrici a diverse parti del corpo, innescando il movimento. L’algoritmo è stato in grado di tenere conto di leggere variazioni nella direzione e nella velocità di ogni contrazione e rilassamento muscolare.
Nei mesi successivi, i ricercatori hanno perfezionato l’interfaccia cervello-spina per adattarla meglio ad azioni di base come camminare e stare in piedi. Ora il signor Oskam può camminare in modo limitato intorno a casa, salire e scendere da un’auto e stare in piedi al bar per bere qualcosa. Per la prima volta, ha detto, sente di avere il controllo della situazione.
Ci sono ancora dei limiti
I ricercatori hanno riconosciuto i limiti del loro lavoro. Le sottili intenzioni del cervello sono difficili da distinguere e, sebbene l’attuale interfaccia cervello-spina sia adatta per camminare, probabilmente non si può dire lo stesso per ripristinare i movimenti della parte superiore del corpo. Il trattamento è inoltre invasivo e richiede più interventi chirurgici e ore di fisioterapia. Il sistema attuale non risolve tutte le paralisi del midollo spinale.
Ma l’équipe spera che ulteriori progressi possano rendere il trattamento più accessibile e più sistematicamente efficace.
Questo è il nostro vero obiettivo: rendere questa tecnologia disponibile in tutto il mondo per tutti i pazienti che ne hanno bisogno Ha detto il dottor Courtine