Un paziente tetraplegico è tornato a sperimentare sensazioni tattili nel braccio paralizzato grazie a una serie di elettrodi impiantata in una specifica area del cervello. Il pionieristico intervento è stato eseguito da un team di neuroscienziati del laboratorio Andersen presso il California Institute of Technology (Caltech), e in futuro le tecnologie impiegate per raggiungere questo risultato potrebbero ‘regalare' sensazioni naturali anche ai pazienti che indossano protesi robotiche.

Gli scienziati, coordinati dal professor Richard Andersen, direttore del T&C Chen Brain-Machine Interface Center, hanno impiantato chirurgicamente gli elettrodi nell'area somestesica primaria – conosciuta anche col nome di area S1 e corteccia somatosensoriale – del paziente. È una regione del cervello deputata al controllo di varie sensazioni corporee e propriocettive, come quelle legate al movimento e alla posizione nello spazio, ma anche cutanee, che spaziano dalla pressione alla vibrazione prodotte dal tatto. Sino ad oggi impianti di questo tipo erano riusciti a far sentire solo un leggero formicolio nelle mani, ma Andersen e colleghi sono riusciti a donare al paziente – paralizzato dalle spalle in giù dal 2015 a causa di una lesione al midollo spinale – sensazioni molto più naturali e ricche di sfumature.

Stimolando i neuroni dell'area somestesica primaria con gli elettrodi (attraverso piccolissimi impulsi elettrici) le sensazioni sperimentate dal paziente variavano in intensità, tipologia e posizione in base alla frequenza e all'ampiezza dell'impulso stesso. Poiché non sono ancora del tutto chiari i ‘codici neurali' che governano determinate tipologie di sensazioni, i neuroscienziati vogliono creare un database sempre più ampio delle esperienze dei pazienti trattati con simili dispositivi, al fine di creare strumenti più raffinati.

In futuro proveranno a collegare gli elettrodi intracorticali direttamente ad arti prostetici, per creare rivoluzionarie interfacce Cervello-Macchina (BMI) in grado di fornire sensazioni tattili simili a quelle naturali. “Attualmente l'unico feedback disponibile per le protesi neurali è visivo – ha sottolineato il professor Andersen – , nel senso che i pazienti possono osservare l'operazione controllata dal cervello di arti robotiche per apportare correzioni”. “Tuttavia – ha aggiunto l'esperto – una volta afferrato un oggetto, è essenziale disporre anche di informazioni somatosensoriali per manipolarlo con destrezza. Le sensazioni somatosensoriali indotte dalla stimolazione hanno il potenziale vantaggio di produrre un senso di incarnazione, ad esempio un paziente può sentire nel tempo che l'arto robotico è una parte del proprio corpo”. I dettagli sul rivoluzionario intervento sono stati pubblicati sulla rivista eLife.

[Credit: Caltech]