Interfaccia wireless cervello-muscoli nei paraplegici

La lesione del midollo spinale può dare origine a diverse manifestazioni cliniche che possono variare da una lieve disabilità motoria fino alla paraplegia, in cui entrambi gli arti inferiori non ricevono alcun impulso motorio, o alla tetraplegia, in cui tutti e quattro gli arti non possono essere mossi spontaneamente. A questi pazienti vengono proposte misure di supporto volte a trattare le complicanze indirette dell’immobilizzazione e programmi di fisioterapia per ripristinare la massima funzionalità possibile. A oggi, infatti, non è ancora nota alcuna soluzione concreta per rigenerare e sostituire la porzione del sistema nervoso compromesso. Vi sono tuttavia sempre più studi sulle interfacce neurali (Brain Computer Interface – BCI), cioè tecnologie avanzate che collegano direttamente il sistema nervoso centrale o periferico con dispositivi esterni, a scopo di controllo o riabilitazione. Le funzioni principali dei sistemi BCI sono la registrazione dei segnali neurali provenienti dal cervello, la loro elaborazione tramite un algoritmo informatico e la traduzione dei segnali elaborati nell’azione desiderata tramite un dispositivo effettore finale.

In questo studio di ricerca si vuole indagare la possibilità di ripristinare la funzione motoria bypassando la porzione di sistema nervoso compromessa tramite la tecnologia BCI, tramite lo sviluppo di un’interfaccia neuromuscolare che utilizza la comunicazione wireless tra sensori della corteccia motoria cerebrale e stimolatori elettrici funzionali muscolari (FES). I sensori impiegati hanno il vantaggio di essere di superficie, applicati sulla cute e, dunque, non impiantati chirurgicamente. Algoritmi di Intelligenza Artificiale vengono impiegati per elaborare i segnali ed eliminare il rumore di fondo. È atteso che l’attivazione dei FES possa innescare la contrazione muscolare, ripristinando l’attivazione e il movimento muscolare. Lo studio è condotto su pazienti paraplegici, con e senza spasticità, e su un gruppo di controllo costituito da persone senza lesione midollare.