Mano bionica collegata al cervello permette il recupero del senso del tatto

Un altro passo in avanti nel mondo delle protesi e della tecnologia bionica. Questa volta si tratta di uno degli arti più utilizzati dagli esseri umani: la mano. Una mano protesica collegata direttamente al cervello ha consentito ad un paralitico da diversi anni di tonare a “sentire” di nuovo, secondo i ricercatori americani della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).

Il protagonista di questa storia di successo è un ragazzo di 28 anni che ha subito una lesione del midollo spinale, rimasto dunque paralizzato per più di un decennio, che invece è stato di recente in grado di controllare una mano robotica con il suo cervello e ha riferito di essere in grado di percepire nuovamente sensazioni fisiche.

La notizia di questo esperimento è stata diffusa dagli specialisti di Livescience, che hanno raccontato nei dettagli il procedimento utilizzato dall’equipe per fare in modo che il ragazzo potesse tornare a sentire, ad avere delle sensazioni tattili. I ricercatori del DARPA hanno infatti attaccato elettrodi alla corteccia sensoriale dell’uomo – l’area del cervello responsabile dell’identificazione delle sensazioni tattili, come ad esempio la pressione. Gli elettrodi sono stati posizionati sulla corteccia motoria del paziente, la parte del cervello che dirige i movimenti del corpo.

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I fili che dovevano trasportare le sensazioni sono stati poi posizionati direttamente dagli elettrodi alla mano bionica, che è stata a sua volta sviluppata dalla Johns Hopkins University presso l’Applied Physics Laboratory (APL) a Laurel, nel Maryland. Usando questa connessione, l’uomo è stato in grado di controllare i movimenti della mano robotica utilizzando i suoi stessi pensieri, le cosiddette connessioni neurali, che il cervello utilizza per muovere una mano normalmente. Inoltre, poiché la mano protesica era collegata alla corteccia sensoriale, il paziente è stato in grado di percepire quando la mano veniva toccata, anche quando era bendato.

Connessioni mano – cervello per recuperare il tatto

Dopo questo interessante esperimento i funzionari del DARPA hanno annunciato il traguardo raggiunto durante una conferenza dell’agenzia della durata di tre giorni, tenutasi la scorsa settimana a St. Louis. La ricerca sulla mano bionica fa parte del programma sul rivoluzionamento delle Protesi del DARPA, che mira a sviluppare una protesi che non può essere controllato solo inviando segnali dal cervello, ma può anche percepire esattamente ciò che questi dispositivi toccano. Con uno scambio di informazioni bilaterali quindi.

“Le protesi che possono essere controllate dai pensieri umani si stanno mostrando una grande promessa” ha detto il responsabile del programma del  DARPA Justin Sanchez in un comunicato, “ma senza feedback dai segnali che viaggiano al cervello può essere difficile raggiungere il livello di controllo necessario per eseguire precisi movimenti. Con il cablaggio di un senso del tatto che procede da una mano meccanica direttamente al cervello, si mostra il potenziale per il ripristino bio-tecnologico della funzione naturale”.

Elettrodi per il recupero della memoria

In aggiunta a questa tecnologia, il DARPA ha riportato i risultati preliminari dell’agenzia Ripristino Programma Active Memory (RAM), che è una agenzia dedicata a aumentare la formazione della memoria e a richiamare i ricordi passati in persone che soffrono di perdita di memoria.

Il DARPA ha testato il programma prima su poche decine di volontari, che avevano problemi neurologici ed erano estranei alla perdita di memoria, così come hanno confermato i funzionari dell’agenzia. Questi volontari avevano piccole schiere di elettrodi disposte in regioni cerebrali note per essere coinvolte nella formazione della memoria dichiarativa, o meglio la semplice memoria usato per richiamare elenchi, così come nelle regioni coinvolte nella memoria spaziale e di orientamento. Questi elettrodi stanno dando agli scienziati la possibilità di “leggere” i processi che intervengono nella formazione della memoria e nel recupero delle informazioni, e stanno anche offrendo intuizioni su quando un volontario è in procinto di fare un errore nel richiamo.

Secondo i loro risultati iniziali, hanno detto i funzionari del DARPA, è possibile leggere e interpretare questi segnali chiave nella trasformazione della memoria e anche migliorare la memoria stessa, fornendo una stimolazione elettrica mirata al cervello. “Abbiamo ancora molto da imparare su come il cervello umano codifica la memoria dichiarativa”, ha detto Sanchez, “ma questi primi esperimenti sono serviti a chiarire questioni su come queste parti del corpo funzionano e suggeriamo che in esse c’è un grande potenziale per aiutare le persone con certi tipi di deficit di memoria.”

Le prospettive future

Il DARPA ha confermato inoltre che queste tecnologie, per il momento ancora in fase di sviluppo, utilizzate nei programmi per il rivoluzionamento delle Protesi e il ripristino programmi Active Memory hanno dentro di loro un grande potenziale per migliorare la funzione cerebrale in generale. Basta pensare al loro possibile utilizzo in area medica. Grazie a queste nuove scoperte tecnologiche della bioingegneria, infatti, a molti pazienti sarà possibile il recupero di situazioni e lesioni che un tempo dovevano essere considerate semplicemente permanenti e definitive.

“Poiché la tecnologia di questi dispositivi completamente impiantabili in qualsiasi corpo umano migliora le condizioni di vita del paziente, di chi la utilizza, e nel frattempo fornisce ulteriori e preziose informazioni su come stimolare il cervello sempre più precisamente, per ottenere gli effetti più terapeutici. Credo che grazie a questi esperimenti stiamo per acquisire una capacità critica per aiutare i nostri militari feriti e gli altri pazienti che oggi soffrono di problemi neurologici intrattabili “, ha detto Sanchez.

Si spera infatti, come ogni altra ricerca o scoperta condotta dal DARPA, l’Agenzia di ricerca americana che lavora direttamente all’interno del Dipartimento della Difesa, possa essere presto estesa anche al mondo civile, dopo aver rivelato la sua grande utilità all’interno di quello militare.

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