Per più di un decennio Grégoire Courtine, un neuroscienziato della École polytechnique fédérale de Lausanne, ha fatto il pendolare Svizzera-Cina su base settimanale, in alcuni casi solo per qualche decina di ore. La ragione di questo tour de force era il monitoraggio dei test condotti su primati non antropomorfi nell'ambito degli studi sul recupero della motilità dopo la paralisi da lesioni spinali.
Test molto complicati da fare in Europa e in USA.
Tralasciando alcune ovvie considerazioni sulla cecità burocratica (vedi nota a fondo pagina), si può oggi dire che i risultati sembrano avere ripagato gli sforzi logistici del ricercatore. Secondo quanto emerge dall'articolo apparso sulla prestigiosa rivista Nature, Courtine e il suo team sono riusciti a fare camminare di nuovo scimmie con lesioni al midollo spinale, grazie ad una comunicazione wireless tra il "comando" cerebrale e gli elettrodi inseriti a valle della lesione. E' importante sottolineare che non si tratta solo della capacità di fare muovere un arto (cosa già testata negli umani) ma anche, e soprattutto, della comparsa di coordinazione e funzione portante, elementi essenziali per la locomozione.
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| Schematizzazione del "bypass wireless" che ha permesso alla scimmia di tornare a camminare. Image credit: A. Jackson Nature 539, 177–178 (2016) |
Un risultato che chiaramente apre interessanti prospettive terapeutiche basate sulla "bioelettronica" per le tante persone rimaste paralizzate in seguito ad incidenti stradali.
Non è superfluo ricordare che il risultato non è il frutto di uno studio estemporaneo ma deriva da almeno un decennio di test fatti prima sui ratti e poi, quando le evidenze erano tali da rendere ragionevole questo approccio, sui primati.
In sintesi, nella prima parte del progetto si sono mappati i segnali che il cervello invia ai muscoli delle zampe posteriori quando l'animale cammina su un tapis roulant. Solo allora si è cercato di ricreare (decodificandoli) gli stessi segnali a valle del sito della lesione. Segnali che non solo dicevano alle gambe di muoversi ma che dovevano indurre il feedback sensoriale necessario al mantenimento della postura; camminare non vuol dire solo "muovere le gambe" ma avere un certo ritmo, coordinazione, postura e sostentamento del proprio peso.
In parole semplici hanno registrato il segnale nell'animale sano e poi lo hanno "ritrasmesso" a valle della lesione nell'animale paralizzato, con l'idea di riottenere movimento e postura paragonabili.
L'esperimento è riuscito. Il segnale una volta giunto negli elettrodi proseguiva nel suo percorso naturale lungo i nervi e a cascata sui muscoli responsabili del movimento. Una camminata non perfetta ma funzionalmente utile, priva dei classici problemi di trascinamento del piede e con l'animale che riesce a mantenere la postura sostenendo il proprio peso (il che è veramente un risultato importante).
Come detto non si tratta di una procedura totalmente nuova. Esempi interessanti sono i risultati ottenuti su persone prive della capacità di muovere gli arti superiori (a causa di paralisi o amputazioni) che riuscivano a muovere un braccio robotico (per bere, spostare un oggetto o anche giocare ad un videogioco) grazie a cuffie con sensori in grado di captare il comando cerebrale del movimento, poi trasmesso all'arto meccanico (vedi --> "La mano bionica che trasmette il tatto").
Lo studio condotto ora sui primati rappresenta un passo ulteriore che riassume in se difficoltà notevoli: camminare, mantenere la postura, reggere il proprio peso ed evitare gli ostacoli.
Video credit: EPFL
Un ottimo risultato certamente ma c'è ancora molto lavoro da fare prima di pianificare approcci simili (ma meno invasivi) sull'essere umano. Per tutta una serie di ragioni.
Si dovrà prima di tutto migliorare il processo di trasduzione sensoriale (il processo di decodifica del cervello umano è più complesso) ma soprattutto si dovrà riuscire a farlo in tempo reale. Se nel caso dei test sulle scimmie si è trattato di "ritrasmettere" una registrazione del movimento, diventa ora cruciale trasdurre "in diretta" il comando "cammina" e il feedback sensoriale "mantieni la postura".
L'obbiettivo ultimo è quello di "equipaggiare" le persone paralizzate con una sorta di esoscheletro nella parte inferiore del corpo in grado di sostenere il peso dell'individuo e di farlo muovere a suo piacimento. Invece di elettrodi invasivi il paziente indosserebbe un qualche caschetto in grado di rilevare gli impulsi cerebrali e poi una specie di "pantalone/imbragatura" in cui entrare ogni mattina prima di iniziare una giornata in perfetta autonomia.
(articolo successivo su argomento correlato --> Stentdrode)
Fonte
- Neural interfaces take another step forward
Nature, news
- A brain–spine interface alleviating gait deficits after spinal cord injury in primates
M. Capogrosso et al, (2016) Nature 539, 284–288
Nota
Il risultato per la scienza europea è un danno doppio. Non solo si dirottano in Cina gli studi di frontiera (con ovvie ricadute economiche e culturali) ma, usando un vecchio adagio, "si butta il via il bambino insieme all'acqua sporca" data l'incapacità manifesta di rendere le cose semplici per studi riconosciuti come scientificamente validi.
L'ennesimo caso di "fuoco amico" dove la creazione delle sacrosante regole per regolamentare l'etica sperimentale va a colpire in primis coloro che seguono le regole e che pieni di buona volontà iniziano la trafila burocratica per ottenere il permesso dalle autorità preposte. I costi associati, ma soprattutto la mole documentale (per esperienza, e senza esagerare, posso dire che si supera in molti casi il migliaio di pagine) necessaria solo per iniziare il percorso, si sommano alla incertezza sui tempi per ottenere una risposta, qualunque sia. Risultato, le regole invece di scremare i progetti inutili, dirottano la ricerca in toto verso oriente dove il pragmatismo ma soprattutto la chiarezza della regolamentazione la fa da padrone. E al giorno d'oggi vietare da una parte quando la stessa cosa è consentita a qualche ora d'aereo produce il solo effetto di perdere ogni controllo su quanto viene fatto (vedi a tal proposito --> "Il turismo delle staminali").
Non siamo molto distanti dalla posizione di molti paesi europei che vietano in loco la coltivazione dei prodotti transgenici salvo poi fare spallucce sul fatto che la quasi totalità dei mangimi utilizzati (di importazione) è dichiaratamente transgenica (--> "Ragionare sugli OGM".
Vedi anche l'articolo "Reform regulations to make pet clinical trials easier
Trials in animals can aid both veterinary and human medicine, but complicated rules can stifle them", Nature 2016.
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