Nei pazienti con lesioni del midollo spinale, la perdita del controllo motorio non dipende necessariamente dal malfunzionamento del cervello o dei nervi periferici, ma dall’interruzione della comunicazione tra queste due componenti. Un nuovo studio pubblicato su APL Bioengineering esplora la possibilita’ di ristabilire questo collegamento utilizzando una tecnologia non invasiva: l’elettroencefalografia, o EEG. I ricercatori di universita’ italiane e svizzere hanno condotto uno studio di fattibilita’ per valutare se i segnali cerebrali generati quando una persona tenta di muovere un arto paralizzato possano essere rilevati, decodificati e utilizzati per attivare stimolatori del midollo spinale. Quando un paziente prova a muovere una gamba o un piede paralizzati, il cervello produce comunque segnali motori specifici. Se questi segnali potessero essere intercettati e interpretati correttamente, potrebbero essere inviati a un impianto in grado di stimolare i nervi dell’arto, aggirando la porzione danneggiata del midollo spinale. Finora, gran parte della ricerca in questo campo si e’ concentrata su elettrodi impiantati direttamente nel cervello o nel midollo, una strategia efficace ma invasiva, associata a rischi chirurgici e di infezione. “Ci siamo chiesti se fosse possibile evitare un intervento cosi’ invasivo”, spiega Laura Toni, una delle autrici dello studio. L’EEG, che utilizza elettrodi posizionati sul cuoio capelluto per misurare l’attivita’ cerebrale, rappresenta un’alternativa piu’ sicura, ma presenta limiti tecnici significativi.
Dal momento che i sensori si trovano sulla superficie della testa, hanno difficoltà a captare segnali provenienti da regioni cerebrali profonde, una sfida particolarmente rilevante per i movimenti degli arti inferiori, controllati da aree centrali del cervello. Per affrontare questa difficolta’, i ricercatori hanno utilizzato algoritmi di apprendimento automatico progettati per analizzare dataset complessi e rumorosi. In una serie di test, i partecipanti con lesioni spinali sono stati dotati di dispositivi EEG e invitati a tentare semplici movimenti degli arti inferiori. I dati raccolti sono stati analizzati per distinguere tra tentativi di movimento e stati di riposo. I risultati mostrano che il sistema e’ in grado di rilevare in modo affidabile la differenza tra il tentativo di muovere un arto e l’assenza di movimento, anche se al momento fatica a discriminare tra tipi diversi di movimenti specifici. Nonostante questi limiti, lo studio dimostra la fattibilità del concetto e suggerisce possibili sviluppi futuri. I ricercatori intendono migliorare gli algoritmi per riconoscere tentativi di movimento piu’ complessi, come stare in piedi, camminare o salire gradini, e integrare questi segnali con stimolatori spinali per tradurli in azioni motorie reali. Secondo gli autori, un approccio basato su EEG potrebbe ampliare l’accesso alle interfacce cervello-computer, riducendo i rischi associati agli impianti invasivi. Pur trattandosi di uno studio preliminare, il lavoro rappresenta un passo importante verso sistemi di riabilitazione piu’ sicuri e flessibili, capaci di aiutare le persone con paralisi a recuperare un maggiore controllo dei propri arti.
