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Lesioni del midollo: possibile un recupero motorio con la stimolazione epidurale mirata

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Anterior view X-ray of a Spinal Cord Stimulator. Mconnell.

Tre pazienti con lesioni del midollo spinale sono in grado di camminare di nuovo grazie alla stimolazione elettrica mirata del midollo spinale. Questi importanti risultati sono stati riportati in un articolo pubblicato su Nature. Sembra quindi possibile realizzare un sistema tecnologico che consente di migliorare il recupero neurologico dopo le lesioni del midollo spinale.

Lesioni del midollo e stimolazione epidurale

Le lesioni del midollo spinale interrompono la comunicazione all’interno del sistema nervoso, portando alla perdita delle funzioni neurologiche. La stimolazione elettrica epidurale (EES), che viene applicata al midollo spinale, ripristina la locomozione in modelli animali di lesione del midollo spinale, ma è meno efficace nell’uomo per ragioni che sono rimaste fino ad oggi poco chiare.

Lo studio

Grégoire Courtine e colleghi hanno somministrato EES mirata a tre pazienti maschi con lesioni croniche del midollo spinale, avvenute più di quattro anni prima, e con paralisi parziale o completa degli arti inferiori. Sono state utilizzate mappe di attivazione dei motoneuroni e modelli simulati per identificare i modelli ottimali di stimolazione a diversi gruppi muscolari.

L’EES è stato fornito da un generatore di impulsi controllato in tempo reale tramite comunicazione wireless ed è stato programmato per coordinarsi con il movimento previsto.

Nel giro di pochi giorni dall’inizio del trattamento, i pazienti hanno progredito fino a salire su un tapis roulant per sostenere una camminata (mentre ricevevano EES), e sono stati in grado di regolare l’elevazione del passo e la sua lunghezza. Alla fine, i pazienti hanno potuto camminare fino a un’ora sul tapis roulant con EES. Dopo la riabilitazione, i tre pazienti hanno potuto camminare indipendentemente (parzialmente supportati o con un deambulatore) con EES, e hanno recuperato i movimenti delle gambe volontari senza EES.

La percezione della posizione nella regolazione dei movimenti

In un documento Nature Neuroscience associato, gli stessi autori dimostrano che i precedenti protocolli di stimolazione per ripristinare la deambulazione potrebbero essere stati meno efficaci in quanto interferivano con la percezione della posizione degli arti da parte dei pazienti. La stimolazione a raffica promuove la locomozione preservando i segnali sensoriali provenienti dalle gambe.

 

Fabien B. Wagner, et al. Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury. Nature, 2018.

 

Emanuele Formento, et al. Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in humans with spinal cord injury. Nature Neuroscience, 2018.

 

 

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