Sensazionale: Ragazzo paralizzato riesce a versare acqua nel bicchiere grazie ad un chip impiantato nel cervello

Ragazzo paralizzato riesce a muovere una mano grazie ad un chip impiantato nel cervello

Vi starete chiedendo come abbia potuto afferrare la bottiglia con braccia e gambe paralizzate? La risposta è grazie ad un chip impiantato nel cervello, e si tratta del primo esperimento di questo tipo realizzato sull’uomo. Questo straordinario risultato si deve grazie al lavoro di un gruppo di ricercatori coordinato da Ali Rezai, della Ohio State University, Chad Bouton, dell’Istituto Feinstein per la ricerca medica, Nick Annetta, del Battelle Memorial Institute.Il chip ha permesso al giovane dopo quattro anni a fare qualche cosa di più complicato e soprattutto qualcosa che mai avrebbe potuto immaginare.

I ricercatori hanno impiantato nel corpo del 24enne, o meglio nella corteccia cerebrale un chip il quale ha la funzione di controllare i movimenti e riesce a convogliare i segnali nervosi ad un sistema di elettrodi posti sull’avambraccio che li trasmette alla mano. Gli esperti hanno usato algoritmi di apprendimento automatico per decodificare l’attività neuronale e controllare l’attivazione dei muscoli dell’avambraccio attraverso un sistema di stimolazione elettrica neuromuscolare. In pratica, spiega Silvestro Micera che insegna Neuroingegneria alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, il sistema “ripristina in modo artificiale il collegamento tra i segnali che il cervello invia agli arti per farli muovere, che è interrotto nelle persone paralizzate a causa di lesioni spinali”.

Questo sistema prende il nome di NeuroLife ed è un bypass nervoso elettronico che registra dunque i segnali provenienti dalla corteccia grazie al chip impiantato che li elabora e li trasforma nei movimenti desiderati,il tutto grazie ad un sistema basato sull’intelligenza artificiale. Questa tecnica, in realtà, è stata utilizzata nel 2014 su Burkhart che è stato appunto il primo tetraplegico al mondo a registrare progressi grazie a questa innovativa tecnica.

Uno degli autori della sperimentazione, ovvero Bouton, ha dichiarato: “Negli ultimi dieci anni abbiamo imparato a decifrare i segnali del cervello dei pazienti che sono completamente paralizzati e ora, per la prima volta, questi segnali sono stati trasformati in movimenti”. Dopo essere stato impiantato questo chip, il giovane ha dovuto affrontare ben 3 sedute a settimane per un periodo lungo di 15 mesiper poter usare il sistema elettronico di bypass neurale che ricordiamo gli ha permesso di muovere un singolo dito e compiere 6 diversi movimenti del polpo e della mano. 

La tecnica. Nel 2014 Burkhart è stato il primo paziente tetraplegico al mondo a far registrare progressi grazie all’utilizzo di questa tecnica. La paralisi implica l’interruzione dei percorsi lungo i quali corrono le ‘direttive’ che il cervello invia ai muscoli. Nel tempo sono stati sviluppati sistemi che traducono l’attività neurale in segnali di controllo destinati a dispositivi di assistenza, come braccia robotiche, e sono stati anche applicati per guidare l’attivazione dei muscoli paralizzati nelle scimmie. Finora però nessun approccio del genere aveva dimostrato di funzionare, ripristinando in tempo reale il movimento nell’uomo. Nel nuovo studio si è dimostrata questa possibilità. “Negli ultimi dieci anni – spiega Bouton, uno degli autori della sperimentazione – abbiamo imparato a decifrare i segnali del cervello dei pazienti che sono completamente paralizzati e ora, per la prima volta, questi segnali sono stati trasformati in movimenti”.

Il chip è stato impiantato nella corteccia cerebrale del ragazzo.

Al giovane Ian è stato impiantato un chip più piccolo d’un pisello nella corteccia celebrale, quella parte del cervello che rileva gli impulsi ed i comandi del cervello e li trasmette, via sistema nervoso, agli arti perché si muovano.

La ricerca, guidata dal professor Chad Bouton, è stata pubblicata su Nature.

L’episodio in questione è stato raccontato in un articolo apparso di recente sulla rivista scientifica Nature e parla di un esperimento realizzato grazie alla collaborazione della Ohio State University, dell’Istituto Feinstein per la ricerca medica, e del Battelle Memorial Institute.

E infatti già nel giugno 2014 avevano potuto raccontare della rivincita del giovane Ian Burkharte dei suoi primi movimenti dopo anni di immobilità assoluta. Tutto questo però sarebbe possibile soltanto se attaccato al computer. A distanza di quattro anni dall’incidente, il ragazzo è tornato a muovere la mano.

Neurolife è un bypass neurale elettronico per le lesioni del midollo spinale che riconnette ilcervello direttamente con i muscoli, permettendo il controllo volontario e funzionale di un arto paralizzato con l’utilizzo del pensiero. I ricercatori sperano che il loro lavoro, in fase ancora iniziale, possa un giorno consentire alle persone paralizzate di riprendere a compiere gesti comuni come nutrirsi e vestirsi.

In una persona sana, i segnali dal cervello viaggiano lungo il midollo spinale fino ai nervi collegati ai vari muscoli del corpo, dinducendo il movimento. Il chip invia dei segnali ai muscoli, che riescono a muovere la mano e il polso. In futuro, soluzioni perfezionate sulla base di questa esperienza potrebbero portare a sistemi per ripristinare artificialmente la comunicazione interrotta, consentendo di nuovo il movimento. Gli esperti hanno usato algoritmi di apprendimento automatico per decodificare l’attività neuronale e controllare l’attivazione dei muscoli dell’avambraccio attraverso un sistema di stimolazione elettrica neuromuscolare.

Con una pratica quotidiana dei movimenti, Ian è riuscito a versare del liquido da una bottiglia,afferrare una cannuccia e addirittura giocare con un videogioco collegato a un simulatore di chitarra. Grazie a queste e ad altre evoluzioni, gli scienziati ritengono di poter applicare questa tecnologia per il recupero motorio non solo degli arti superiori ma anche delle gambe.

2 commenti

  1. Federico Facchinetti

    Fantastico!
    Mi ricordo quando 30 anni fa giocavo a Cyberpunk… Nel gioco gli “impianti” servivano a potenziare le abilità, ma già all’epoca pensavo che nella realtà sarebbero stati utili per i malati o per gli amputati e pian piano quella che 30 anni fa era fantascienza oggi sta diventando semplicemente scienza.
    Domani diventerà “quotidianità”.
    Sono felice per il ragazzo e per tutti quelli che vedono un futuro grazie a queste nuove scoperte ed integrazioni della robotica e dell’informatica con il corpo umano!

  2. Davide Ardizzola

    I famosi “movimenti del polpo”!

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