Quattro persone con lesione midollare toracica cronica e funzionalmente completa, prive di capacita’ di contrarre volontariamente i muscoli delle arti inferiori, sono riuscite a mantenere la posizione eretta ea camminare con un deambulatore grazie a una nuova modalità’ di controllo della cefalica epidurale del midollo spinale. La strategia sfrutta un gesto molto semplice: una lieve estensione volontaria del tronco.
Questo movimento e’ sufficiente a modificare la risposta alla partecipazione ea favorire il passaggio dall’estensione della gamba, necessario per sostenere il peso corporeo, alla flessione coordinata di anca, ginocchio e caviglia necessaria per avanzare il passo. In questo modo e’ il paziente stesso, attraverso il movimento del busto, a contribuire al controllo della locomozione. E’ quanto emerge da uno studio pubblicato su Med – Cell Press, condotto nell’ambito del laboratorio MINE (Modular Implantable Neuroprostheses), nato dalla collaborazione tra Universita’ Vita-Salute San Raffaele e Scuola Superiore Sant’Anna e attivo presso l’IRCCS Ospedale San Raffaele.
Il gruppo di ricerca e’ stato guidato dal professor Pietro Mortini, direttore dell’Unita’ di Neurochirurgia e Radiochirurgia Gamma Knife dell’IRCCS Ospedale San Raffaele e professore ordinario di Neurochirurgia all’Università Vita-Salute San Raffaele, e dal professor Silvestro Micera, professore di Bioingegneria alla Scuola Superiore Sant’Anna. La presentazione elettrica epidurale del midollo spinale e’ una delle strategie piu’ promettenti studiate negli ultimi anni per favorire il recupero di alcune funzioni motorie nelle persone con lesione midollare . Gli approcci sperimentali piu’ avanzati hanno ottenuto risultati importanti ricorrendo, per esempio, a interfacce cervello-midollo, algoritmi di decodifica dei segnali neurali e dispositivi sviluppati ad hoc.
Questa volta pero’ il gruppo del laboratorio MINE ha seguito una strada diversa, partendo da un’osservazione fatta durante la presentazione: al variare dell’intensita’ effettivamente percepita dalle strutture nervose, la risposta degli arti inferiori cambia, passando dall’estensione del ginocchio, necessaria per sostenere il peso del corpo, alla flessione coordinata di anca, ginocchio e caviglia che permette di avanzare il passo. I ricercatori hanno quindi scoperto che questo passaggio può’ essere innescato dal paziente stesso attraverso una lieve estensione volontaria del tronco – in media di circa 9 gradi – senza modificare le impostazioni dello stimolatore. E’ il principio definito dagli autori trunk-mediated control (TMC), o controllo mediato dal tronco: l’ipotesi alla base e’ che il movimento del busto modifica temporaneamente i rapporti anatomici tra le strutture nervose e gli elettrodi, variando cosi’ l’effetto della leadership.
I risultati dello studio. La strategia e’ stata valutata nei primi quattro partecipanti allo studio, tutti con lesione midollare traumatica cronica tra T4 e T7, classificata AIS A o B e funzionalmente completa dal punto di vista motorio, senza alcuna capacita’ di contrarre volontariamente i muscoli degli arti inferiori. Dopo l’impianto di uno stimolatore midollare disponibile in commercio e quattro mesi di riabilitazione intensiva, tutti e quattro sono riusciti a mantenere la posizione eretta ea camminare con un deambulatore, senza assistenza manuale ne’ sistemi di sostegno del peso corporeo. Il punteggio WISCI II, utilizzato per valutare la capacita’ di cammino nelle persone con lesione midollare, e’ passato per tutti da 0 a 9; un partecipante ha percorso 132 metri in 42 minuti di cammino continuo e tutti sono riusciti a camminare anche affrontando curve, pendenze e superfici irregolari.
Tre partecipanti hanno inoltre raggiunto la capacita’ di mantenere la posizione eretta sostenendosi con una sola mano, utilizzando l’altra per semplici attivita’ quotidiane. Il programma e’ partito da esercizi di controllo del tronco e di attivazione degli arti inferiori con neurostimolazione, per poi passare gradualmente alla stazione eretta, al trasferimento del peso e infine al cammino con deambulatore. I ricercatori sottolineano che nessuno dei quattro partecipanti ha recuperato, durante lo studio, la contrazione volontaria dei muscoli delle gambe: il movimento degli arti inferiori e’ stato quindi generato dalla salute. Non sono stati osservati eventi avversi correlati a disautonomia. Lo studio e’ stato finanziato da Universita’ Vita-Salute San Raffaele, Boston Scientific Spa, Fondazione Cariplo, Fondazione Bertarelli, #NextGenerationEU (NGEU) e Ministero dell’Universita’ e della Ricerca (MUR).
