Una nuova tecnica ripristina il movimento e la sensibilità dell'uomo paralizzato

Un gruppo di ricercatori circonda il 45enne Keith Thomas, con gli occhi fissi sulla sua mano destra. "Apri, apri, apri", esortano, esultando quando le sue dita si muovono verso l'esterno per rispecchiare un'immagine sullo schermo di un computer e di nuovo quando iniziano a curvarsi verso l'interno.

Thomas, rimasto paralizzato dal petto in giù dopo un incidente subacqueo nel luglio 2020, è in grado di muovere di nuovo la mano grazie a uno studio clinico all'avanguardia condotto da ricercatori del Feinstein Institutes for Medical Research di Northwell Health a New York. Chad Bouton, un bioingegnere del Feinstein Institutes che sta conducendo la sperimentazione, afferma di credere che Thomas sia il primo essere umano al mondo a ricevere un doppio bypass neurale, una tecnologia che collega il suo cervello, il midollo spinale e il corpo nella speranza di ripristinarli entrambi. la sua capacità di muoversi e il suo senso del tatto, anche fuori dal laboratorio.

Finora la terapia sembra funzionare. Thomas ora è in grado di sollevare le braccia e di sentire sensazioni sulla pelle, compreso il tocco della mano di sua sorella.

"È indescrivibile", dice Thomas, "essere in grado di provare qualcosa".

Quando Thomas ha iniziato a lavorare con il laboratorio di Bouton nel 2021, non riusciva a sollevare le braccia dal telaio della sedia a rotelle. Per circa un anno, per aiutare Bouton e il suo team a farsi un'idea della sua funzione di base dopo l'incidente, il compito principale di Thomas è stato quello di osservare le mani che si muovevano sullo schermo di un computer e provare a copiarne i movimenti. Con sua grande frustrazione, il suo corpo non riusciva a eguagliare i comandi della sua mente.

La situazione è cambiata dopo un intervento chirurgico di 15 ore nel marzo 2023, durante il quale il neurochirurgo Dr. Ashesh Mehta ha posizionato cinque piccoli e fragili array di elettrodi nelle regioni iperspecifiche del cervello di Thomas che controllano il movimento e la sensazione nella mano destra e nelle dita. Per confermare di aver trovato i punti giusti, Mehta ha svegliato Thomas durante l'intervento e ha stimolato quelle aree del cervello. Immediatamente, dice, Thomas ha potuto sentire alcune delle sue dita per la prima volta in quasi tre anni. "È stata una sensazione molto bella", dice Mehta.

Ora, quando Thomas pensa di muoversi – immaginando di spremere una bottiglia, per esempio – gli array trasmettono i segnali elettrici nel suo cervello a un amplificatore sul suo cranio, che tramite un cavo HDMI trasmette i segnali a un computer da gioco situato a pochi metri di distanza. lontano. Il computer decodifica quei messaggi e invia un segnale agli elettrodi posizionati sulla pelle di Thomas, che stimolano i muscoli di cui ha bisogno per eseguire il movimento che sta immaginando. Il tutto avviene quasi in tempo reale, anche se ci vuole uno sforzo da parte di Thomas per immaginare e tentare il movimento.

Questo processo sembra più difficile in alcuni giorni rispetto ad altri, dice Thomas, e non è sempre chiaro il motivo. Ma dopo tutti quei mesi passati a fissarsi le mani, Thomas può finalmente usare le sue. "È strabiliante", dice.

Insieme al movimento, Thomas sta riacquistando anche il senso del sentimento. Quando tocca un oggetto o una persona, i sensori sulla sua pelle inviano un segnale al computer, che poi comunica con gli array del suo cervello. Ora può sentire una mano nella sua, o una piuma che accarezza i sensori sulla punta delle sue dita. Il tatto non è esattamente come prima dell'incidente—Thomas lo descrive come un'esplosione di energia—ma è un progresso.

"Toccare la mano di qualcuno e sentire che è una parte molto importante della vita", dice Bouton. Un senso del tatto accurato è essenziale anche per svolgere compiti funzionali, come abbottonare una camicia o tenere una tazza di caffè in polistirolo senza schiacciarla.

Il caso di Thomas mostra quanto sia avanzata la ricerca sulla paralisi negli ultimi decenni. Circa 20 anni fa, i ricercatori iniziarono a dimostrare che le interfacce cervello-computer (BCI), come quella ora utilizzata da Thomas, potevano aiutare le persone con paralisi a svolgere compiti utilizzando i loro pensieri. Circa un decennio più tardi, basandosi su una ricerca che mostrava che gli esseri umani paralizzati potevano usare i loro pensieri per controllare gli arti robotici, Bouton e il suo team usarono un bypass neurale per ripristinare il movimento, ma non la sensazione, al braccio di un uomo che era rimasto paralizzato in un incidente. incidente.

Negli anni successivi, i gruppi di ricerca hanno utilizzato la stimolazione del midollo spinale per ripristinare la mobilità delle persone che si stavano riprendendo da incidenti o ictus. E all'inizio di quest'anno, un team scientifico ha riferito di aver aiutato un uomo paralizzato a ricominciare a camminare in modo naturale creando un ponte tra il suo cervello e il midollo spinale.