Roberta De Carolis Un impianto nel cervello consente ora ad un uomo completamente paralizzato di comunicare: un 36enne affetto da una forma di sclerosi laterale amiotrofica (Sla) in rapida progressione è riuscito a “parlare” solo con la forza del pensiero
@Nature Communications
Un giovane uomo ormai completamente paralizzato ha dimostrato di poter comunicare tramite un impianto cerebrale, un’interfaccia uomo-computer (BCI). L’incredibile successo è opera di un gruppo di ricerca del Wyss Center for Bio and Neuroengineering, in collaborazione con l’Università di Tubinga (Germania),
L’uomo ormai non può parlare ed è del tutto allettato, affetto da una forma di sclerosi laterale amiotrofica (Sla) avanzata, una malattia neurodegenerativa progressiva a causa della quale le persone perdono la capacità di muoversi e parlare. I risultati, arrivati dopo un lavoro durato più di due anni, mostrano che la comunicazione è possibile con persone che sono completamente bloccate a causa della SLA.
A livello globale, il numero di persone con SLA è in aumento e si prevede che oltre 300.000 persone vivranno con la malattia entro il 2040. La notizia quindi è davvero splendida perché, con un ulteriore sviluppo, l’approccio descritto potrebbe consentire a più persone con SLA avanzata di mantenere la comunicazione.
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Questo studio risponde a una domanda di vecchia data sul fatto che le persone con sindrome del lock-in completo (CLIS) […] perdano anche la capacità del cervello di generare comandi per la comunicazione – spiega Jonas Zimmermann, coautore del lavoro – […] Ma, per quanto ne sappiamo, il nostro è il primo studio per ottenere la comunicazione da parte di qualcuno che non ha più movimento volontario residuo e quindi per il quale il BCI è ora l’unico mezzo di comunicazione
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La forma di Sla di cui è affetto l’uomo è purtroppo in rapida progressione. Ma ora può almeno comunicare con due array di microelettrodi intracorticali impiantati chirurgicamente nella corteccia motoria, ciascuno di 3,2 mm quadrati con 64 elettrodi aghiformi che registrano i segnali neurali.
Il partecipante, che vive a casa con la sua famiglia, ha imparato a generare attività cerebrale tentando diversi movimenti. Questi segnali cerebrali vengono captati dai microelettrodi impiantati e decodificati da un modello di apprendimento automatico in tempo reale, che “mappa” i segnali in modo che significhino “sì” o “no”.
Per rivelare ciò che il partecipante vuole comunicare, un programma di spelling legge ad alta voce le lettere dell’alfabeto e, utilizzando il neurofeedback uditivo, l’uomo è in grado di scegliere “sì” o “no” per confermare o rifiutare la lettera, formando in definitiva parole e frasi intere. Con lo stesso principio di qualsiasi algoritmo informatico a bit 0 e 1.
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Per ora, il sistema utilizzato in questo studio non è disponibile al di fuori delle indagini di ricerca clinica. Ma potrebbe esserlo in futuro, soprattutto ora che i risultati appaiono molto promettenti.
Questo studio ha anche dimostrato che, con il coinvolgimento della famiglia o dei caregiver, il sistema può in linea di principio essere utilizzato a casa. Questo è un passo importante per le persone che vivono con la SLA che vengono assistite al di fuori dell’ambiente ospedaliero – commenta George Kouvas, CTO del Wyss Center – Questa tecnologia, a beneficio di un paziente e della sua famiglia nel proprio ambiente, è un ottimo esempio di come i progressi tecnologici nel campo BCI possono essere tradotti per creare un impatto diretto
Il futuro miglioramento del sistema potrebbe essere fondamentale sia per altri pazienti affetti da SLA ma anche con altre malattie neurodegenerative, nonché persone che hanno una ridotta capacità di comunicare e muoversi per qualsivoglia disfunzione.
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Il team, intanto, sta lavorando su Ability, un altro dispositivo BCI impiantabile wireless progettato per connettersi in modo flessibile in modo da consentire il rilevamento e l’elaborazione di segnali provenienti da aree del cervello altamente specifiche o più grandi: l’approccio potrebbe consentire la decodifica del parlato direttamente dal cervello durante il discorso immaginato portando a una comunicazione più naturale.
Il lavoro è stato pubblicato su Nature Communications.
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Fonti: Wyss Center for Bio and Neuroengineering / Nature Communications
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