Da qualche tempo si lavora sugli arti protesici per renderli sempre più adatti al corpo. I ricercatori del MIT stanno adottando un approccio diverso, lavorando anche sul corpo: un nuovo tipo di amputazione può facilitare l’uso delle protesi.
La maggior parte dei movimenti di braccia e gambe coinvolge due muscoli, uno dei quali si allunga mentre l’altro si contrae. Le chiamano “coppie agonista-antagonista”. Bicipiti e tricipiti sono un buon esempio: quando una persona piega il gomito, il muscolo bicipite si contrae mentre il muscolo tricipite si allunga. Questo movimento trasmette un feedback sensoriale al cervello, aiutandolo a tenere traccia della posizione del braccio. Cosa succede quando c’è un’amputazione?
Nella maggior parte delle tecniche di amputazione degli arti convenzionali, le estremità unite dei muscoli accoppiati vengono tagliate. Questo impedendo loro di comunicare correttamente tra loro. Di conseguenza, i segnali muscolari che vengono inviati al cervello sono confusi. E per molti di quelli che subiscono un’amputazione devono guardare cosa sta facendo la loro protesi, per poter guidarne il movimento.
La nuova procedura di amputazione
Nella nuova procedura, chiamata interfaccia miooneurale agonista-antagonista (IMA), si uniscono nuovamente le estremità recise dei muscoli accoppiati dopo che si è verificata l’amputazione stessa. In questo modo si ricollega il loro sistema di comunicazione, consentendo al cervello di valutare meglio dove sarebbe la sezione mancante degli arti nello spazio tridimensionale, se fosse ancora attaccata.
Dopo un primo test sui topi datato 2017, di recente il MIT ha sottoposto 25 pazienti a chirurgia AMI presso il Brigham and Women’s Hospital affiliato all’Università di Harvard. Gli scienziati del MIT hanno valutato 15 di quelle persone, ognuna delle quali ha subito una singola amputazione sotto il ginocchio.
Il test
consisteva nel far sdraiare i pazienti con entrambe le gambe sollevate, senza una protesi in posizione. È stato quindi chiesto loro di flettere sia la loro articolazione della caviglia intatta che quella del loro “arto fantasma” a vari livelli, mentre gli elettrodi su entrambe le gambe monitoravano l’attività elettrica dei muscoli. Rispetto a un gruppo di controllo che aveva ricevuto una amputazione convenzionale, è stato riscontrato che gli amputati IMA avevano un controllo molto più fine sulla loro caviglia fantasma – questo è stato evidenziato dal fatto che i segnali elettrici nel moncone della gamba amputata erano significativamente più simili a quelli nella loro gamba intatta, su cui la caviglia si stava effettivamente muovendo. Allo stesso modo, le scansioni cerebrali hanno mostrato che stavano ricevendo un feedback più sensoriale dai muscoli residui. E come vantaggio collaterale, il gruppo IMA ha riportato molto meno dolore all’arto residuo.
Saranno necessari ulteriori studi. Specie per vedere se i benefici della procedura si traducono effettivamente in un migliore controllo su una vera protesi attaccata. Gli scienziati hanno sviluppato una versione della chirurgia nota come “IMA rigenerativo”. In questa versione, i segmenti muscolari innestati possono essere utilizzati per ricollegare muscoli agonisti-antagonisti recisi nell’amputazione tradizionale.
