Quando la tecnologia restituisce il tocco, la nuova frontiera delle mani bioniche

Perdere la mobilità della mano, a causa di un ictus o di lesioni al midollo spinale, significa essere meno indipendenti e per recuperarla una strada può essere la stimolazione elettrica del sistema neuromuscolare, che ripristina il comando motorio che dal nervo deve arrivare al muscolo. Per controllare i movimenti più fini, in teoria, si dovrebbero impiantare tanti elettrodi quanti sono i muscoli della mano, un'operazione molto complessa. Come superare questa difficoltà?

Quando la tecnologia restituisce il tocco, la nuova frontiera delle mani bioniche

Un team della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa, guidato da Elena Losanno e Silvestro Micera, ha varato il progetto Regrasp, che punta alla stimolazione mirata dei nervi. Il sistema usa uno stimolatore collegato a pochi elettrodi impiantati nei nervi periferici del braccio del paziente. A questi si aggiungono dei sensori wireless esterni che, comunicando con un controller portatile (simile a uno smartwatch), capiscono l'intenzione di movimento del paziente ed attivano lo stimolatore al momento giusto. In questo modo, con un numero minimo di elettrodi si può ripristinare una buona destrezza, riuscendo a muovere le dita singolarmente per abbottonare una camicia, usare un cellulare, sollevare una tazzina.

Il decodificatore impiantato dialoga con il modulo di controllo esterno, che rileva la posizione della mano ed invia i segnali al sistema di stimolazione in modo da ripristinare i movimenti delle singole dita.

Ma per riparare il movimento è importante anche capire in dettaglio come il cervello lo comanda. È proprio questo l'obiettivo di altre ricerche all'avanguardia. Queste si conducono, per esempio, nel laboratorio guidato da Patrizia Fattori, neuroscienziata dell'Università di Bologna e coordinatrice del sotto-progetto dedicato alle interazioni fra il cervello ed il corpo.

Il suo team utilizza una tecnica di neuroimaging portatile e non invasiva (fNIRS), che sfrutta la spettroscopia infrarossa per misurare le variazioni di ossigenazione del sangue cerebrale e quindi esaminare l'attività del cervello in tempo reale. I ricercatori affermano che stanno osservando come cambia l'attività della corteccia cerebrale in contesti reali e virtuali, mentre ci si muove o si interagisce con gli altri. È stata individuata una via di comunicazione fra neuroni, che si trova in un'area della corteccia che integra le informazioni sensoriali e motorie. Quando questa via si deteriora, nascono difficoltà a percepire il movimento, raggiungere oggetti o orientarsi nello spazio: problemi tipici di malattie come il Parkinson. Usare questo metodo di neuroimaging per valutare la compromissione di questa via potrebbe consentire diagnosi più tempestive e interventi più mirati.