La stimolazione del midollo spinale consente alla donna di muovere nuovamente il braccio

Mar 02, 2024

Anastasia (Ana) Gorelova Responsabile, Scrittura scientifica 412-647-9966 [email protected]

Sheila Davis Direttore 412-313-6070 [email protected]

Vuoi fissare un appuntamento o hai bisogno di informazioni sul paziente? Contatta UPMC al numero1-800-533-8762.Vai a Trova un medico per cercare un medico UPMC.

20/02/2023

PITTSBURGH — Una neurotecnologia che stimola il midollo spinale migliora istantaneamente la mobilità del braccio e della mano, consentendo alle persone colpite da ictus da moderato a grave di svolgere le loro normali attività quotidiane più facilmente, riferiscono oggi su Nature Medicine i ricercatori dell'Università di Pittsburgh e della Carnegie Mellon University. Un paio di sottili elettrodi metallici simili a fili di spaghetti impiantati lungo il collo attivano circuiti neurali intatti, consentendo ai pazienti colpiti da ictus di aprire e chiudere completamente il pugno, sollevare il braccio sopra la testa o utilizzare una forchetta e un coltello per tagliare un pezzo di bistecca per il paziente. prima volta dopo anni. “Abbiamo scoperto che la stimolazione elettrica di specifiche regioni del midollo spinale consente ai pazienti di muovere il braccio in modi che non potrebbero fare a meno della stimolazione. Forse ancora più interessante, abbiamo scoperto che dopo alcune settimane di utilizzo, alcuni di questi miglioramenti perdurano anche quando la stimolazione viene disattivata, indicando strade entusiasmanti per il futuro delle terapie per l’ictus”, ha affermato Marco Capogrosso, autore corrispondente e co-senior dello studio. D., assistente professore di chirurgia neurologica presso Pitt. “Grazie ad anni di ricerca preclinica maturati fino a questo punto, abbiamo sviluppato un protocollo di stimolazione pratico e facile da usare adattando le tecnologie cliniche esistenti approvate dalla FDA che potrebbero essere facilmente trasferite all’ospedale e rapidamente trasferite dal laboratorio alla clinica .” Quando si tratta di ictus, i cardiologi prevedono un futuro cupo: a livello globale, un adulto su quattro di età superiore ai 25 anni subirà un ictus nel corso della propria vita e il 75% di queste persone presenterà deficit duraturi nel controllo motorio del braccio e della mano, gravemente limitando la propria autonomia fisica. Attualmente, nessun trattamento è efficace per il trattamento della paralisi nella cosiddetta fase cronica dell’ictus, che inizia circa sei mesi dopo l’incidente dell’ictus. La nuova tecnologia, dicono i ricercatori, ha il potenziale per offrire speranza alle persone che vivono con disabilità che altrimenti sarebbero considerate permanenti. "Creare soluzioni efficaci di neuroriabilitazione per le persone affette da disabilità motoria dopo un ictus sta diventando sempre più urgente", ha affermato la coautrice senior Elvira Pirondini, Ph.D., assistente professore di medicina fisica e riabilitazione al Pitt. “Anche i deficit lievi derivanti da un ictus possono isolare le persone dalla vita sociale e professionale e diventare molto debilitanti, con disabilità motorie al braccio e alla mano che sono particolarmente faticose e impediscono semplici attività quotidiane, come scrivere, mangiare e vestirsi”. La tecnologia di stimolazione del midollo spinale utilizza una serie di elettrodi posizionati sulla superficie del midollo spinale per fornire impulsi di elettricità che attivano le cellule nervose all'interno del midollo spinale. Questa tecnologia è già utilizzata per trattare il dolore persistente di grado elevato. Inoltre, diversi gruppi di ricerca in tutto il mondo hanno dimostrato che la stimolazione del midollo spinale può essere utilizzata per ripristinare il movimento delle gambe dopo una lesione del midollo spinale. Ma la destrezza unica della mano umana, combinata con l’ampia gamma di movimento del braccio all’altezza della spalla e la complessità dei segnali neurali che controllano il braccio e la mano, aggiungono una serie di sfide significativamente più elevate. Dopo anni di estesi studi preclinici che hanno coinvolto modelli computerizzati e test sugli animali su macachi affetti da paralisi parziale del braccio, i ricercatori sono stati autorizzati a testare questa terapia ottimizzata sugli esseri umani. "I nervi sensoriali del braccio e della mano inviano segnali ai motoneuroni nel midollo spinale che controllano i muscoli dell'arto", ha detto il co-autore senior Douglas Weber, Ph.D., professore di ingegneria meccanica presso il Neuroscience Institute della Carnegie. Mellon University. “Stimolando questi nervi sensoriali, possiamo amplificare l’attività dei muscoli che sono stati indeboliti dall’ictus. È importante sottolineare che il paziente mantiene il pieno controllo dei propri movimenti: la stimolazione è assistiva e rafforza l’attivazione muscolare solo quando i pazienti cercano di muoversi”. In una serie di test adattati ai singoli pazienti, la stimolazione ha permesso ai partecipanti di svolgere compiti di diversa complessità, dallo spostamento di un cilindro metallico cavo all’afferrare oggetti domestici comuni, come una lattina di zuppa, e all’apertura di una serratura. Valutazioni cliniche hanno dimostrato che la stimolazione mirata alle radici dei nervi cervicali migliora immediatamente la forza, la gamma di movimento e la funzione del braccio e della mano. Inaspettatamente, gli effetti della stimolazione sembrano essere più duraturi di quanto gli scienziati inizialmente pensassero e persistessero anche dopo la rimozione del dispositivo, suggerendo che potrebbe essere utilizzato sia come metodo di assistenza che come metodo riparativo per il recupero degli arti superiori. Infatti, gli effetti immediati della stimolazione consentono la somministrazione di un intenso allenamento fisico che, a sua volta, potrebbe portare a miglioramenti a lungo termine ancora più forti in assenza della stimolazione. Andando avanti, i ricercatori continuano ad arruolare ulteriori partecipanti allo studio per capire quali pazienti con ictus possono trarre maggiori benefici da questa terapia e come ottimizzare i protocolli di stimolazione per diversi livelli di gravità. Inoltre, Reach Neuro, startup fondata da Pitt e CMU, sta lavorando per tradurre la terapia in uso clinico. Marc Powell, Ph.D., di Reach Neuro Inc.; Nikhil Verma, BS, della Carnegie Mellon University; ed Erynn Sorensen, BS, di Pitt sono co-primi autori. Altri autori dello studio sono Erick Carranza, BS, Amy Boos, MS, Daryl Fields, MD, Ph.D., Souvik Roy, BS, Scott Ensel, BS, Jeffrey Balzer, Ph.D., Robert Friedlander, MD, George Wittenberg, MD, Ph.D., Lee Fisher, Ph.D. e Peter Gerszten, MD, tutti di Pitt; Beatrice Barra, Ph.D., della New York University; Jeff Goldsmith, Ph.D., della Columbia University; e John Krakauer, Ph.D., della Johns Hopkins University. La ricerca riportata in questo comunicato stampa è stata supportata dall'iniziativa NIH BRAIN con il numero di premio UG3NS123135. Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresenta necessariamente il punto di vista ufficiale del National Institutes of Health. Ulteriore supporto alla ricerca è stato fornito dal Dipartimento di Chirurgia Neurologica e dal Dipartimento di Medicina Fisica e Riabilitazione di Pitt, nonché dal Dipartimento di Ingegneria Meccanica e dal Neuroscience Institute della Carnegie Mellon University. Dott. Capogrosso, Gerszten e Pirondini hanno interessi finanziari in Reach Neuro, Inc., che ha interessi nella tecnologia valutata in questo studio. Questi conflitti di interessi finanziari sono stati esaminati e gestiti dall'Università di Pittsburgh in conformità con la sua Politica sui conflitti di interessi per la ricerca.