RICERCA – Un gesto semplice come togliere il picciolo di una ciliegia non è così banale quando non si ha il controllo della propria mano, avete mai provato a eseguirlo con la mano informicolata? Probabilmente non ci riuscireste. Senza il senso del tatto anche i gesti più quotidiani diventano complicati: il controllo della presa della mano, la sensazione di stringere qualcosa con la giusta forza sono essenziali. Nel caso di amputazione, oltre all’effettiva assenza dell’arto, la mancanza della sensazione del tatto rende la comunicazione e la percezione del mondo molto limitata per il paziente. Nonostante l’avanzamento della meccatronica le protesi non sono ancora in grado di trasmettere il senso di “aver toccato qualcosa” al proprio portatore.
Uno studio della Case Western Reserve University e del Centro Medico Louis Stokes Cleveland Veterans Affairs sta cambiando lo stato delle cose. Il team di ricerca guidato da Daniel Tan ha dimostrato come sia possibile attivare le zone del cervello legate al tatto in un paziente con un arto prostetico grazie ad un polsino elettronico collegato ai nervi del paziente stesso. Il meccanismo si pone come interfaccia tra il cervello del paziente con amputazione e l’arto prostetico, in questo caso la mano; in questo modo è stato possibile far provare alla persona la sensazione del tatto fino a diciannove differenti punti della mano.
Come fa presente Dustin Tyler, uno dei ricercatori del team, nel video di presentazione della ricerca, se si pensa che la percezione di un oggetto e della sua consistenza accade tutta nel cervello perdere un arto è come perdere l’interruttore che accende o spegne il tatto: si tratta solo quindi di ricollegare il nuovo interruttore, la mano prostetica, al sistema centrale, ovvero i nervi e di conseguenza le zone del cervello adibite a processare tali senz’azioni.
Le persone che hanno subito un’amputazione solitamente, per utilizzare il nuovo arto, si basano principalmente sulla vista e la protesi è percepita più come uno strumento che come un nuovo arto. Finora in molti casi la sensazione del tatto era data al soggetto attraverso una vibrazione proporzionale alla pressione applicata, vibrazione che però veniva vissuta come una distrazione e un formicolio, oltre ad essere vissuta su una vasta zona della mano e non nel preciso punto di contatto. Il nuovo dispositivo, non invasivo, testato alla case Western University è in grado, grazie agli elettrodi posizionati in corrispondenza dei rimanenti nervi del paziente, di mandare segnali al cervello e fare in modo che tali segnali siano interpretati in modo da dare l’impressione del tatto. Quindi stimolando i nervi in una determinata posizione A è possibile “toccare” una parte A della mano e stimolando una diversa posizione B dei nervi fare in modo che la sensazione si concentri solo su una precisa zona B della protesi.
All’inizio dello studio i due soggetti, entrambi con un’ amputazione ad un arto superiore, avevano descritto la sensazione del tocco come un formicolio diffuso; i sensori posizionati sulla protesi non sono di per sé sofisticati abbastanza da distinguere diverse sensazioni e consistenze ma solo una diversa pressione applicata. Per questo motivo è stato necessario sviluppare degli algoritmi in grado di convertire l’input dei sensori in diverse combinazioni di stimoli elettrici, che variano per intensità e frequenza. I differenti schemi elettrici passano attraverso il dispositivo collegato ai nervi del paziente e vengono letti come stimoli diversi dal cervello; i ricercatori hanno continuato a raffinare i modelli fino a collegare ogni pattern ad una precisa consistenza: della carta vetrata, una leggera pressione o ad esempio la punta di una penna.
Il nuovo dispositivo, per ora limitato all’uso in laboratorio, ha funzionato per un tempo più prolungato sui due soggetti rispetto ai casi precedenti: due anni e mezzo nel primo paziente e uno e mezzo nel secondo. La ricerca ha portato anche a un bonus inaspettato: grazie al riacquisto tatto entrambi i soggetti hanno affermato che il dolore legato alla sindrome dell’arto fantasma è diminuito addirittura del 90-95%. Come detto il dispositivo è ancora legato all’ utilizzo in laboratorio ma il team spera di riuscire ad aumentare il numero di schemi legati a diverse sensazioni e crearne una versione che i pazienti siano in grado di testare a casa.
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Crediti immagine: Dr. Wendy Longo, Flickr
