Project Description
Paraplegia – Topo torna a Camminare con La Stimolazone Cerebrale
“Utilizzando la stimolazione elettrochimica e le tecniche di riabilitazione assistita da robot, i ricercatori ripristinano la capacità di deambulazione in un topo affetto da paraplegia. Lo studio ha rilevato che la stimolazione cerebrale porta ad una riorganizzazione della ramificazione neurale ed alla formazione di nuove connessioni, eventi chiave per il recupero nella riabilitazione motoria.”
By-passando le Lesioni del Midollo Spinale
Un recente studio, eseguito su topi affetti da lesione del midollo spinale, ha dimostrato che la stimolazione elettrochimica del midollo spinale, usata in associazione alla riabilitazione assistita, è in grado di portare ad un ripristino delle capacità motorie anche in caso di paraplegia.
Ma come fanno i comandi del cervello – riguardanti il camminare, nuotare e arrampicarsi sulle scale – ad evitare la ferita e raggiungere comunque il midollo spinale per eseguire questi compiti complessi? riabilitazione nella paraplegia
Gli scienziati dell’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) hanno osservato per la prima volta che il cervello dirige i comandi motori specifici del compito attraverso percorsi alternativi che hanno origine nel tronco cerebrale e si proiettano verso il midollo spinale.
La terapia di stimolazione elettrica innesca la crescita di nuove connessioni dalla corteccia motoria nel tronco cerebrale e dal tronco cerebrale nel midollo spinale, ricollegando così il cervello con il midollo spinale al di sotto della lesione.
I risultati, potenzialmente epocali per chi ha è affetto da paraplegia, sono stati pubblicati sul Nature Neuroscience il 19 Marzo).
I Test sui Roditori
Lo scienziato Grégoire Courtine, dell’EPFL, ha affermato: “Il cervello sviluppa nuove connessioni anatomiche attraverso le regioni del sistema nervoso che sono ancora intatte dopo l’infortunio che ha portato alla paraplegia.
Vengono essenzialmente ricondotti i circuiti dalla corteccia cerebrale, dal tronco cerebrale e dal midollo spinale – un ricablaggio esteso, che abbiamo esposto con dettaglio senza precedenti, usando tecnologia microscopica avanzatissima”. riabilitazione motoria
Lo scienziato e autore principale, Léonie Asboth, ha aggiunto: “La ripresa non è spontanea. Bisogna impegnare gli animali in un’intensa terapia riabilitativa per far ricablare il sistema. Nel nostro caso, questa terapia prevede la stimolazione elettrochimica del midollo spinale insieme alla fisioterapia attiva con l’utilizzo di un’imbracatura di assistenza intelligente.”
I Meccanismi compresi grazie alla Tecnologia:
Confrontando il cervello dei ratti feriti dopo la riabilitazione con quelli di quelli sani, gli scienziati sono stati in grado di identificare una regione nel tronco cerebrale come fattore chiave per il recupero: la formazione reticolare.
I ricercatori hanno scoperto i processi di cambiamento grazie all’ausilio di un insieme di strumenti avanzati che ha permesso l’attivazione e l’inattivazione di circuiti ben definiti nel cervello e nel tronco cerebrale per sondare la loro funzione. Hanno poi anche sfruttato un nuovo microscopio (sviluppato dal Wyss Center for Bio and Neuroengineering di Ginevra), per visualizzare i tratti neuronali.
L’intero sistema nervoso centrale è stato reso trasparente, con l’eccezione dei tratti neurali che esprimevano una proteina fluorescente.
Passando un foglio di luce attraverso il cervello e il midollo spinale non in sezione, gli scienziati hanno ottenuto immagini 3D, mai viste in precedenza, che mostravano l’organizzazione di tratti neurali in animali sani, e in che modo la terapia riorganizzava questi percorsi.
I neuroni danneggiati non ricrescono spontaneamente, ma al di sopra della lesione avviene una riorganizzazione della ramificazione neurale si verifica portando a nuove connessioni.
Riorganizzazione del Circuito Cortico-Reticolo-Spinale
Una grave contusione del midollo spinale interrompe quasi ogni comunicazione tra cervello e circuiti lombari. Il fallimento di queste comunicazioni porta alla paralisi permanente delle gambe.
In questo studio sono state replicate queste lesioni nei topi. Una grave contusione ha abolito tutte le comunicazioni della corteccia motoria al di sotto delle lesioni.
Tuttavia, la corteccia motoria ha immediatamente riguadagnato il controllo sulle gambe paralizzate in seguito alla stimolazione elettrochimica dei circuiti lombari.
I neuroni con proiezioni residue al di sotto della lesione hanno trasmesso il comando del cervello a valle. La riabilitazione motoria, attivata grazie alla terapia di neuromodulazione, ha rinforzato questi canali di comunicazione.
La riorganizzazione del circuito, dettata dalla stimolazione elettrobiochimica, ha portato ad un recupero della camminata naturale e del nuoto. I risultati possono essere replicati nell’uomo. riabilitazione motoria
Può Funzionare anche per Noi?
L’efficacia della terapia di ricablaggio del cervello, del tronco cerebrale e del midollo spinale grazie all’associazione tra stimolazione elettrobiochimica e riabilitazione motoria nell’uomo è attualmente materia di studio.
Il Dott. Courtine è ottimista riguardo al potenziale:
“In precedenza abbiamo dimostrato che la plasticità, la notevole capacità del sistema nervoso di sviluppare nuove connessioni dopo la lesione del midollo spinale, è ancora più robusta negli umani che nei roditori.
Attualmente stiamo testando la terapia in persone con lesioni del midollo spinale presso l’Ospedale Universitario di Losanna (Lausanne University Hospital). “
Fonte: Neuroscience News
