Pensate a quando lo smartphone vi scivola di mano e cercate rapidamente di recuperarlo prima che cada a terra. Oppure a quando spremete il tubetto di dentifricio stando attenti a non farlo uscire tutto. Sono gesti quotidiani in cui il senso del tatto, un giusto movimento e la capacità di dosare la forza sono tutto. Scontati, naturali, ma non per chi ha perso un arto e ha una protesi. Tanto che la sfida oggi è creare protesi che consentano movimenti sempre più precisi, e che permettano sempre più se possibile di sentire l’arto, di percepirlo come parte di sé. E’ in questa direzione che va il lavoro di un gruppo dell’Università della tecnologia a Chalmers, in Svezia, che ha creato e testato su acluni volontari un prototipo di protesi per l’arto superiore molto efficiente e preciso. Che riconosce le caratteristiche e la consistenza di un oggetto e dosa la forza necessaria per tenerlo e manipolarlo. I risultati sono pubblicati sul New England Journal of Medicine.
La sfida: dare sensibilità alle protesi
Quando muoviamo braccia e mani per prendere un oggetto sappiamo quanta forza più o meno dovremmo impiegare. Anche se non lo sappiamo riusciamo a regolarla in tempi brevi, dato che al nostro cervello arriva un feedback sull’efficacia del movimento, sulla presa e sulla pressione che dobbiamo esercitare. Queste e altre sensazioni ci dicono se i gesti eseguiti sono adatti all’azione. Questo è anche quello che viene a mancare a chi non ha più un arto e che con le tradizionali protesi non riesce a dosare finemente i movimenti, sentendo il nuovo arto come qualcosa fuori di estraneo. Per questo, la sfida attuale, non solo dei ricercatori impegnati nel campo, anche italiani, è trovare sistemi che possano migliorare la sensibilità delle protesi.
Il nuovo arto bionico
La novità della protesi dei ricercatori svedesi, ancorata alla parte ossea del moncone, sta nell’uso di elettrodi inseriti nei muscoli e nei nervi, che rappresentano l’anello di congiunzione fra l’arto e il cervello. Questa protesi veicola la comunicazione fra cervello e braccio e permette la trasmissione di stimoli e impulsi dai muscoli e dai nervi al cervello e viceversa. Qui un’immagine.
Ecco come funziona: i sensori del tatto nel pollice della protesi generano uno stimolo tattile, convertito nella protesi in un segnale elettrico. Questo segnale contiene l’informazione (es. “quanta forza è necessaria per sollevare un determinato oggetto”). Il segnale arriva ai nervi del moncone e poi viene inviato al cervello che riceve l’informazione della pressione a cui è soggetta la mano. “Abbiamo ulteriormente migliorato l’uso della protesi”, ha spiegato Max Ortiz Catalan, ricercatore del dipartimento di ingegneria elettrica alla Chalmers. “In pratica abbiamo integrato la percezione tattile che i pazienti usano per controllare con quale forza devono afferrare o strizzare un oggetto”. Questo vale anche quando l’oggetto è molle o cambia consistenza, come quando si passa dal contatto fra le dita e il tubetto del dentifricio in alluminio a spremerne il contenuto morbido. Gli autori spiegano che si tratta della prima protesi affidabile che garantisce grande sensibilità al tatto grazie alla comunicazione diretta fra cervello e arto bionico.
Gli altri punti di forza del nuovo arto
Anche se i risultati devono essere confermati, la tecnologia è sicura e stabile a lungo termine, come precisano gli autori. Tutti i partecipanti l’hanno utilizzata in maniera continuativa, per tutte le azioni e i compiti che si svolgono durante la giornata, senza interruzioni e senza la necessità di una supervisione da parte dei ricercatori. Inoltre, tutto l’occorrente si trova nella protesi e la persona non deve portare con sé dispositivi esterni o batterie.
Attualmente è in corso uno studio clinico in Svezia per la validazione della protesi. L’aspettativa e la speranza è che possa essere disponibile, anche fuori dalla Svezia, entro due anni. Per ora la protesi messa a punto è per gli arti superiori, ma gli scienziati sono al lavoro anche per quelle per gli arti inferiori, che dovrebbe essere testate per la prima volta entro l’anno.
Riferimenti: The New England Jorunal of Medicine
Immagine di Daniel Reche via Pixabay
