Un chip nel cervello può “guarire” dalle paralisi

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News del 14 Aprile 16 Autore: Stefano Fossati
Ian Burkhart aveva 18 anni quando, tuffandosi in mare in un punto in cui l’acqua era più bassa del previsto riportò una grave lesione del midollo spinale che lo lasciò paralizzato dal petto in giù. Sei anni dopo, un chip impiantato nel suo cervello gli consente di muovere nuovamente le dita della mano destra e di giocare a Guitar Hero. Un risultato straordinario che apre grandi speranze sulla possibilità che, in un futuro non lontano, la tecnologia applicata alla medicina possa restituire almeno parzialmente ai tetraplegici la capacità di muoversi. Anche se, per raggiungere questo obiettivo, resta ancora molta strada da fare.

Un chip nel cervello può “guarire” dalle paralisi - immagine 1

L’esperimento è stato realizzato dai ricercatori della Ohio State University e dell’istituto di ricerche scientifiche Battelle di Columbus. Il chip impiantato nella parte sinistra del cervello del giovane americano ristabilisce una parte del flusso dei segnali neurologici verso la mano destra, interrotto a causa della lesione del midollo spinale.
Per la precisione, il sistema è costituito da tre componenti principali: il minuscolo chip cerebrale, un computer che elabora i dati e una sorta di manica con numerosi elettrodi al suo interno, posizionata sull’avambraccio. Quando Burkhart pensa di voler muovere la mano, questo comando viene “intercettato” dal chip che trasmette al computer i relativi segnali cerebrali; il computer quindi li decodifica e li “traduce” in impulsi elettrici che vengono inviati agli elettrodi nella manica,  provocando le contrazioni muscolari in grado di realizzare i movimenti pensati dal ragazzo.

Per giungere a questo primo risultato concreto sono stati necessari anni di ricerche: tre anni fa gli scienziati hanno iniziato a studiare i segnali cerebrali generati da Burkhart quando immaginava di muovere una mano, cercando di associare un determinato movimento a ogni singolo segnale. L’operazione di impianto del chip è stata condotta nell’agosto 2014 e due mesi dopo il giovane è riuscito a realizzare i primi, leggeri movimenti delle dita. Oggi riesce a rispondere al telefono e a impugnare un cucchiaio. Per allenarsi a controllare la mano con precisione sempre maggiore, il 24enne trascorre molte ore giocando a Frets on Fire, una versione del famoso videogame Guitar Hero modificata per essere utilizzata con una sola mano.

Un chip nel cervello può “guarire” dalle paralisi - immagine 2

Come detto, la tecnologia è ancora nella fase iniziale di sviluppo. Il ragazzo non riesce ancora a distendere le dita per scrivere su una tastiera e ha pochissimo controllo sulla forza con cui afferra un oggetto: un limite dovuto al fatto che il suo chip ha solo 96 elettrodi, pochi per poter riprodurre tutti i complessi movimenti dei muscoli di una mano.

Per questo i ricercatori prevedono di realizzare un nuovo chip con circa 2mila elettrodi. Attraverso una ulteriore miniaturizzazione dei componenti, inoltre, contano di riuscire a incorporare interamente nell’impianto cerebrale anche il computer, mentre con il ricorso a connessioni wireless sarà possibile eliminare i cavi esterni che caratterizzano il sistema utilizzato attualmente da Burkhart. Grazie a queste e ad altre evoluzioni, gli scienziati ritengono di poter applicare questa tecnologia per il recupero motorio non solo degli arti superiori ma anche delle gambe.

Trattandosi di un sistema in fase sperimentale, Burkhart può utilizzarlo al momento solo in laboratorio. Per lo stesso motivo, i ricercatori non si esprimono sui costi affrontati per la sua realizzazione. Inoltre, gli scienziati non sono al momento in grado di prevedere con certezza quanto a lungo l’impianto possa essere “sopportato” dal cervello prima di essere rigettato, anche se azzardano una stima di cinque anni.

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