TMSR, una nuova frontiera nel campo delle protesi

cervello

Il reinserimento motorio e reattivo sensoriale (TMSR) è una procedura chirurgica su pazienti con amputazione che ripercorre i nervi degli arti residui nei confronti dei muscoli intatti e della pelle per adattarli con una protesi che consente un controllo senza precedenti. Il TMSR modifica il modo in cui il cervello gestisce il controllo del motore e l’input somato-sensoriale; tuttavia i meccanismi del cervello non sono mai stati studiati in modo dettagliato e il successo delle protesi TMSR dipenderà dalla nostra capacità di comprendere i modi in cui il cervello riesamina questi percorsi.

Gli scienziati di EPFL hanno utilizzato un campo ultra elevato 7 Tesla per mostrare come il TMSR influenza le rappresentazioni degli arti superiori nel cervello dei pazienti con amputazioni, in particolare nella corteccia motoria primaria e nella corteccia somato-sensoriale e nelle regioni che elaborano funzioni cerebrali più complesse. I risultati sono pubblicati su Brain.

I nervi residui dell’arto amputato vengono trasferiti per attivare nuovi bersagli muscolari. In questo modo, un paziente dotato di una protesi TMSR “invia” i comandi del motore ai muscoli rinforzati in cui le sue intenzioni di movimento vengono decodificate e inviate all’arto protesico. D’altra parte, la stimolazione diretta della pelle sui muscoli re – innervati viene rimessa al cervello, inducendo la percezione del tocco sull’arto mancante.

Ma come fa il cervello a codificare e integrare sia il tocco artificiale e i movimenti dell’arto protesico? Come questo influisce sulla nostra capacità di integrare e controllare al meglio la protesi? Il raggiungimento e il perfezionamento di tale controllo dipendono dalla conoscenza del modo in cui il cervello del paziente riempie varie percorsi motori nella corteccia motoria e nella corteccia somato – sensoriale.

Il laboratorio di Olaf Blanke a EPFL, in collaborazione con Andrea Serino e con squadre di medici e ricercatori vari, ha mappato con successo questi cambiamenti cerebrali in tre pazienti con amputazioni degli arti superiori che avevano utilizzato il TMSR. Gli scienziati hanno utilizzato un’immagine a risonanza magnetica funzionale a campo ultravioletto 7T (fMRI), una tecnica che misura l’attività cerebrale rilevando i cambiamenti nel flusso sanguigno. Questo ha dato loro una visione senza precedenti di grande risoluzione spaziale nell’organizzazione corticale della corteccia motoria primaria e somato-sensoriale di ogni paziente.

Sorprendentemente, lo studio ha mostrato che le mappe della corteccia motorie dell’arto amputato erano simili in termini di dimensione, forza e topografia agli individui sani, ma erano diversi da pazienti con amputazione senza il TMSR ma che usavano protesi standard. Ciò mostra l’impatto unico della procedura chirurgica del TMSR sulla mappa del cervello.

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