Su Med - Cell Press nuovo studio del laboratorio MINE

Nuovo studio, pubblicato su Med - Cell Press a firma dei medici e ricercatori del MINE Lab dell’Università Vita-Salute San Raffaele, IRCCS Ospedale San Raffaele e Scuola Superiore Sant’Anna dimostra che piccoli movimenti volontari del tronco possono modulare la stimolazione elettrica del midollo spinale e consentire a persone paraplegiche a causa di una lesione midollare toracica completa di controllare il passo.

Il gruppo di ricerca è stato guidato dal professor Pietro Mortini, direttore dell’Unità di Neurochirurgia e Radiochirurgia Gamma Knife dell’IRCCS Ospedale San Raffaele e professore ordinario di Neurochirurgia all’Università Vita-Salute San Raffaele, e dal professor Silvestro Micera, professore di Bioingegneria alla Scuola Superiore Sant’Anna.

La stimolazione elettrica epidurale del midollo spinale è una delle strategie più promettenti studiate negli ultimi anni per favorire il recupero di alcune funzioni motorie nelle persone con lesione midollare. Gli approcci sperimentali più avanzati hanno ottenuto risultati importanti ricorrendo, per esempio, a interfacce cervello-midollo, algoritmi di decodifica dei segnali neurali e dispositivi sviluppati ad hoc. Questa volta però il gruppo del laboratorio MINE ha seguito una strada diversa, partendo da un’osservazione fatta durante la stimolazione: al variare dell’intensità effettivamente percepita dalle strutture nervose, la risposta degli arti inferiori cambia, passando dall’estensione del ginocchio, necessaria per sostenere il peso del corpo, alla flessione coordinata di anca, ginocchio e caviglia che permette di avanzare il passo. I ricercatori hanno quindi scoperto che questo passaggio può essere innescato dal paziente stesso attraverso una lieve estensione volontaria del tronco – in media di circa 9 gradi – senza modificare le impostazioni dello stimolatore. È il principio definito dagli autori trunk-mediated control (TMC), o controllo mediato dal tronco: l’ipotesi alla base è che il movimento del busto modifichi temporaneamente i rapporti anatomici tra le strutture nervose e gli elettrodi, variando così l’effetto della stimolazione.

La strategia è stata valutata nei primi quattro partecipanti allo studio, tutti con lesione midollare traumatica cronica tra T4 e T7, classificata AIS A o B e funzionalmente completa dal punto di vista motorio, senza alcuna capacità di contrarre volontariamente i muscoli degli arti inferiori. Dopo l’impianto di uno stimolatore midollare disponibile in commercio e quattro mesi di riabilitazione intensiva, tutti e quattro sono riusciti a mantenere la posizione eretta e a camminare con un deambulatore, senza assistenza manuale né sistemi di sostegno del peso corporeo.

Il punteggio WISCI II, utilizzato per valutare la capacità di cammino nelle persone con lesione midollare, è passato per tutti da 0 a 9; un partecipante ha percorso 132 metri in 42 minuti di cammino continuo e tutti sono riusciti a camminare anche affrontando curve, pendenze e superfici esterne irregolari. Tre partecipanti hanno inoltre raggiunto la capacità di mantenere la posizione eretta sostenendosi con una sola mano, utilizzando l’altra per semplici attività quotidiane.

Il percorso riabilitativo ha avuto un ruolo centrale: i partecipanti hanno seguito un training quotidiano e progressivo, guidato dai fisioterapisti, per imparare a utilizzare in modo sempre più efficace la stimolazione durante la stazione eretta e la deambulazione. Il programma è partito da esercizi di controllo del tronco e di attivazione degli arti inferiori con neurostimolazione, per poi passare gradualmente alla stazione eretta, al trasferimento del peso e infine al cammino con deambulatore.

Lo studio è stato finanziato da Università Vita-Salute San Raffaele, Boston Scientific Spa, Fondazione Cariplo, Fondazione Bertarelli, #NextGenerationEU (NGEU) e Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR).