PISA – Un gruppo di ricercatori italiani ha dimostrato che i pazienti con paraplegia da lesione midollare completa possono tornare a controllare il passo sfruttando i movimenti volontari del tronco. Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Med – Cell Press, è stato condotto dal laboratorio MINE, un progetto congiunto tra l’Università Vita-Salute San Raffaele, l’IRCCS Ospedale San Raffaele e la Scuola Superiore Sant’Anna.
La tecnica si basa sull’uso di uno stimolatore elettrico epidurale del midollo spinale già reperibile in commercio, escludendo la necessità di ricorrere a impianti cerebrali, algoritmi di decodifica o sensori esterni. Il team ha osservato che una lieve estensione del tronco all’indietro, pari in media a circa 9 gradi, è in grado di alterare temporaneamente il rapporto anatomico tra gli elettrodi impiantati e le strutture nervose. Questo principio, definito dagli autori ‘controllo mediato dal tronco’, permette al paziente di variare l’intensità della stimolazione percepita dal corpo. Il movimento innesca il passaggio dalla fase di estensione della gamba, necessaria a reggere il peso, alla flessione coordinata di anca, ginocchio e caviglia che permette di far avanzare il passo.
La sperimentazione clinica ha coinvolto quattro persone con lesione traumatica cronica a livello toracico compresa tra le vertebre T4 e T7. I pazienti erano privi di qualsiasi capacità di contrarre volontariamente i muscoli degli arti inferiori. In seguito all’impianto del dispositivo e a quattro mesi di riabilitazione intensiva, tutti i partecipanti sono riusciti a mantenere la posizione eretta e a camminare utilizzando un deambulatore, senza ricorrere a sistemi di sospensione del peso corporeo o ad assistenza manuale esterna.
Durante le prove, i soggetti hanno affrontato pendenze, curve e superfici esterne irregolari, registrando un passaggio da 0 a 9 nel punteggio della scala clinica utilizzata per valutare la deambulazione. In un caso, un partecipante ha percorso 132 metri camminando ininterrottamente per 42 minuti, mentre in tre casi è stata raggiunta l’autonomia necessaria per mantenere l’equilibrio da fermi appoggiandosi con una sola mano. L’attività muscolare delle gambe è stata interamente generata dallo stimolatore, senza alcun recupero della contrazione volontaria da parte dei pazienti, e non sono stati registrati eventi avversi.
Il percorso fisioterapico quotidiano si è rivelato fondamentale per addestrare i soggetti a gestire l’interazione tra busto e stimolatore. “Il risultato nasce dall’integrazione della stimolazione midollare con un percorso riabilitativo innovativo, intensivo, progressivo e individualizzato”, ha spiegato Sandro Iannaccone, primario di Riabilitazione al San Raffaele, evidenziando il lavoro svolto per trasformare la risposta motoria in una vera e propria capacità funzionale.
La ricerca è stata coordinata dal neurochirurgo Pietro Mortini e dal bioingegnere Silvestro Micera. Mortini ha chiarito la dinamica clinica del recupero: “L’aspetto clinicamente più interessante è che non stiamo parlando di un recupero della capacità di contrarre volontariamente i muscoli delle gambe: quella capacità è rimasta assente in tutti e quattro i partecipanti. Abbiamo invece trovato un modo per utilizzare una funzione volontaria preservata, il movimento del tronco, per controllare gli effetti della stimolazione e consentire alla persona di partecipare attivamente alla costruzione del passo”.
Da un punto di vista ingegneristico, Micera ha sottolineato la natura del sistema: “Il corpo stesso diventa parte dell’interfaccia di controllo. Non abbiamo bisogno di decodificare un segnale cerebrale o di aggiungere sensori esterni: sfruttiamo l’interazione tra un movimento residuo volontario, la biomeccanica del corpo e la stimolazione del sistema nervoso per generare il comando necessario al passo”.
Lo studio ha ricevuto il supporto finanziario del Ministero dell’Università e della Ricerca, dei fondi europei, della Fondazione Cariplo, della Fondazione Bertarelli, di Boston Scientific Spa e dell’Università Vita-Salute San Raffaele.
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