Il Tirreno

Nove anni dopo il suo incidente, Dennis Aabo Sørensen, danese, è diventato il primo amputato nel mondo a percepire informazioni sensoriali raffinate e quasi-naturali, in tempo reale, grazie a una mano protesica ad elevato impatto sensoriale che gli è stata collegata, chirurgicamente, ai nervi del suo arto superiore. L’Ing. Silvestro Micera e il suo team presso l'EPFL (Svizzera) e l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna (Italia) hanno sviluppato la rivoluzionaria reazione sensoriale che ha permesso a Sørensen di percepire di nuovo sensazioni durante la manipolazione degli oggetti. Un prototipo di questa tecnologia bionica è stato testato nel marzo 2013 durante un processo clinico al Policlinico Gemelli di Roma, sotto la supervisione clinica del Prof. Paolo Maria Rossini. I risultati di questo studio sono adesso pubblicati nell'edizione di “Science Translational Medicine” con data 5 febbraio 2014 e sono adesso presentati nell’ambito di una più ampia collaborazione tra diverse università, quali il Campus Biomedico di Roma, centri di ricerca e ospedali europei, ribattezzata “LifeHand2”. “Il feedback sensoriale è stato incredibile”, commenta il 36enne amputato della Danimarca. “Ho potuto toccare cose che non ero riuscito a sentire in oltre nove anni. Indossando una benda sugli occhi e tappi per le orecchie, Sørensen potrebbe dire con quanta forza stia afferrando un oggetto, oltre alla forma e alla consistenza di diversi oggetti, usando la sua protesi di mano. “Quando ho afferrato un oggetto, ho potuto avvertire se fosse morbido o duro, tondo o quadrato”, aggiunge.

Dal segnale elettrico all’impulso nervoso. Silvestro Micera e il suo team hanno “rafforzato” la protesi di mano con sensori che rilevano le informazioni riguardanti il contatto. Ciò è stato realizzato misurando la tensione all’interno dei tendini artificiali che controllano il movimento del dito, trasformandola in corrente elettrica. Ma questo segnale elettrico è troppo “grosso” affinché possa essere percepito dal sistema nervoso. Utilizzando algoritmi computerizzati, gli scienziati hanno trasformano il segnale elettrico in un impulso che i nervi sensoriali riescono a interpretare. Il senso del tatto è stato realizzato inviando in maniera digitale il segnale raffinato, attraverso i cavi di quattro elettrodi che sono stati impiantati in maniera chiruirgica in ciò che rimane dei nervi dell’arto superiore di Sørensen.

“Questa è la prima volta in assoluto che nella neuroprostetica il feedback sensoriale è stato restituito e usufruito da un amputato, in tempo reale per il controllo di un arto artificiale”, sottolinea Micera. “Eravamo preoccupati per la ridotta sensibilità dei nervi di Dennis visto che non erano più stati utilizzati da oltre nove anni”, aggiunge Stanisa Raspopovic, primo autore e scienziato presso l'EPFL e l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna. Queste preoccupazioni si sono affievolite non appena gli scienziati hanno riattivato correttamente il senso del tatto di Sørensen.

Connettere gli elettrodi ai nervi. Elettrodi ultra sottili, ultra precisi, sviluppati da un gruppo di ricerca guidato da Thomas Stieglitz dell'Università di Friburgo (Germania), hanno permesso di trasmettere segnali elettrici estremamente deboli al sistema nervoso, in maniera diretta. Un lungo e complesso lavoro di attività di ricerca preliminare è stato compiuto per assicurarsi che gli elettrodi continuassero a funzionare addirittura dopo la formazione del tessuto cicatriziale post-chirurgico. È anche la prima volta che tali elettrodi sono stati impiantati in maniera trasversale nel sistema nervoso periferico di un amputato.

Il 26 gennaio2013, Sørensen ha subito l'intervento chirurgico a Roma presso il Policlinico Gemelli. Un gruppo specializzato di chirurghi e di neurologi, guidati da Paolo Maria Rossini, ha impiantato gli elettrodi transneuronali all’interno dei nervi ulnari e mediani del braccio sinistro di Sørensen. Dopo 19 giorni di test preliminari, Silvestro Micera e il suo team hanno collegato la loro protesi agli elettrodi – e a Sørensen – ogni giorno per una settimana intera. Lo studio clinico fornisce il primo passo verso una mano bionica, sebbene una protesi sensorialmente potenziata risulti ancora lontana dal momento in cui sarà disponibile in commercio.

Nella foto il professor Micera che contempla la mano.