Un sistema combinato di stimolazione epidurale e dispositivi robotici punta a migliorare il recupero motorio
Un gruppo di ricercatori di NeuroRestore, coordinato da Grégoire Courtine e Jocelyne Bloch, ha sperimentato un approccio innovativo per la riabilitazione di lesioni del midollo spinale, basato sull’integrazione di neuroprotesi impiantate e tecnologie di robotica riabilitativa. Secondo lo studio, questa sinergia tra stimolazione elettrica epidurale e movimenti assistiti, descritta in diverse pubblicazioni di NeuroRestore, consente di ottenere risultati superiori rispetto alle metodiche tradizionali, offrendo una possibilità di recupero motorio più marcata per le persone con paralisi.
Le lesioni spinali compromettono la trasmissione dei segnali nervosi dal cervello ai muscoli, generando forme di paralisi parziale o totale e influenzando in modo significativo la qualità di vita delle persone colpite. La ricerca scientifica ha a lungo indagato strategie riabilitative che includono sia esercizi fisici intensivi sia dispositivi robotici, come esoscheletri e tapis roulant specializzati. Tuttavia, questi strumenti risultano meno efficaci quando il corpo non riceve un’adeguata attivazione muscolare, poiché le vie neurali compromesse necessitano di un contributo elettrico o chimico per ripristinare, almeno in parte, i segnali naturali.
L’interesse verso un trattamento integrato deriva dalla consapevolezza che la robotica offre solo una parte della soluzione: se i muscoli non si attivano effettivamente e non partecipano al movimento, l’efficacia della riabilitazione risulta limitata. La combinazione con la neurostimolazione offre un meccanismo per risvegliare o sostenere l’attività nervosa necessaria ai muscoli, potenziando il percorso di recupero.
L’elemento centrale della tecnica di NeuroRestore consiste in un stimolatore del midollo spinale completamente impiantato, che applica una stimolazione elettrica epidurale definita “biomimetica”. A differenza di altri sistemi, questo metodo mira a imitare i segnali provenienti dal sistema nervoso centrale, trasmettendo impulsi che favoriscono il controllo motorio volontario. In tal modo, i neuroni motori posti al di sotto del livello della lesione possono essere attivati con un tempismo adeguato, sostenendo le fasi del movimento.
Per conseguire un intervento altamente personalizzato, il programma si avvale di sensori wireless capaci di rilevare la posizione e il movimento degli arti in tempo reale. Attraverso algoritmi dedicati, l’intensità e la frequenza della stimolazione si regolano dinamicamente, garantendo un’attivazione muscolare il più possibile naturale e coordinata. La sincronizzazione con dispositivi robotici come tapis roulant e esoscheletri offre un ambiente controllato in cui le persone con lesioni spinali possono esercitarsi, riproducendo schemi di cammino e di altri movimenti funzionali.
Nell’ambito di uno studio proof-of-concept, i ricercatori hanno valutato l’efficacia di questo approccio in cinque soggetti con lesioni spinali. Durante la fase riabilitativa, la stimolazione epidurale, associata a dispositivi robotici, ha generato un’attivazione muscolare immediata e duratura, favorendo un recupero motorio maggiore rispetto alle metodiche standard. Alcuni partecipanti hanno evidenziato un miglioramento rilevabile anche una volta disattivata la stimolazione, suggerendo un parziale ripristino delle connessioni nervose.
Il percorso terapeutico ha implicato sedute periodiche in centri di riabilitazione, dove la nuova tecnologia è stata affiancata ai protocolli esistenti. Secondo gli specialisti, il metodo risulta facilmente integrabile con la strumentazione robotica già in uso. Mediante tapis roulant a sostegno parziale del peso corporeo, i partecipanti hanno potuto compiere movimenti di cammino, mentre esoscheletri appositamente configurati permettevano esercizi di allenamento su arti inferiori.
Uno dei traguardi più significativi del progetto è stato il test al di fuori dell’ospedale. I partecipanti hanno utilizzato il sistema camminando con un ausilio per la deambulazione e andando in bicicletta all’aperto, dimostrando che la tecnologia può essere applicata anche al di fuori di un contesto medicalizzato. L’esperienza indica che questa integrazione può ridurre la dipendenza dalle infrastrutture ospedaliere.
Grégoire Courtine, fondatore di NeuroRestore, evidenzia come rendere la neuroprotesi sincronizzata con i movimenti robotici non solo ne amplifichi l’efficacia, ma possa ridefinire il modo in cui la riabilitazione viene concepita, rendendola accessibile a un numero sempre maggiore di pazienti con paralisi. L’adozione di questa tecnologia potenzialmente potrebbe rivoluzionare i protocolli riabilitativi, accelerando i tempi di recupero e potenziando i risultati di lungo termine.
Nonostante i risultati positivi, saranno necessarie indagini cliniche più estese per confermare la validità della combinazione tra neuroprotesi impiantata e robotica. Lo studio, finanziato da varie istituzioni svizzere, tra cui la Fondazione Defitech e la Fondazione Internazionale per la Ricerca sulla Paraplegia, ha fornito dati preliminari incoraggianti, ma la fase sperimentale su ampia scala risulta ancora in corso di definizione.
Le ricerche prevedono un monitoraggio a lungo termine per stabilire la durabilità dei benefici motori e la sicurezza dell’impianto. Inoltre, i ricercatori intendono valutare se l’efficacia si mantenga in diverse tipologie di lesioni spinali, incluse quelle incomplete, e se l’uso prolungato conduca a ulteriori adattamenti neuroplastici.
Integrando la stimolazione elettrica epidurale con i movimenti assistiti, il metodo proposto da NeuroRestore migliora l’attivazione muscolare e il recupero motorio in pazienti con paralisi, sia all’interno della struttura clinica, sia nelle attività all’esterno. Se ulteriori studi e trial clinici di maggior portata confermeranno i risultati iniziali, questa tecnologia potrebbe ridefinire gli approcci alla riabilitazione neurologica, esplorando strategie più efficaci per restituire autonomia e qualità di vita alle persone con lesioni al midollo spinale.
