Stimolazione del midollo spinale e terapia fisica per aiutare un uomo paralizzato a camminare

La stimolazione del midollo spinale e la fisioterapia hanno aiutato un uomo paralizzato dal 2013 a riacquistare la sua capacità di alzarsi e camminare con l’assistenza. I risultati, ottenuti in una collaborazione di ricerca tra Mayo Clinic e UCLA, sono riportati in “Nature Medicine”.
Con uno stimolatore impiantato acceso, l’uomo, Jered Chinnock, è stato in grado di intervenire con un deambulatore a ruote scoperte mentre gli addestratori hanno fornito assistenza occasionale. Ha fatto 113 visite di riabilitazione alla Mayo Clinic in un anno e ha raggiunto traguardi durante le sessioni individuali, come distanza totale 111 metri; Numero totale di passaggi 331; Totale minuti a piedi con assistenza 16 minuti; Velocità di passo 13 metri al minuto.
“Ciò che ci sta insegnando è che quelle reti di neuroni al di sotto di una lesione del midollo spinale possono ancora funzionare dopo la paralisi”, dice Kendall Lee, M.D., Ph.D., co-principale investigatore, neurochirurgo e direttore dei Neural Engineering Laboratori della Mayo Clinic.
Nello studio, il midollo spinale di Chinnock è stato stimolato da un elettrodo impiantato, consentendo ai neuroni di ricevere il segnale che voleva stare in piedi o calpestare.
“Ora penso che la vera sfida cominci, e questo è capire come è successo, perché è successo, e quali pazienti risponderanno, dice Kristin Zhao, Ph.D., co-principale investigatore e direttore del Laboratorio Assistive and Restorative Technology della Mayo Clinic.
Attualmente, come misura di sicurezza, Chinnock prende provvedimenti solo sotto la supervisione del gruppo di ricerca.
Chinnock, che ora ha 29 anni, ha ferito il midollo spinale alle vertebre toraciche nel mezzo della schiena in un incidente in motoslitta nel 2013. Gli è stata diagnosticata una perdita completa della funzione al di sotto della lesione del midollo spinale, il che significa che non poteva muoversi o sentire nulla sotto al centro del suo torso.
Nello studio, iniziato nel 2016, Chinnock ha partecipato a 22 settimane di terapia fisica e poi ha avuto un elettrodo impiantato chirurgicamente dal Dr. Lee e dalla sua squadra di neurochirurgia della Mayo Clinic.
L’impianto si trova nello spazio epidurale – la parte più esterna del canale spinale – in una posizione specifica al di sotto della zona lesa. L’elettrodo si collega a un dispositivo generatore di impulsi sotto la pelle dell’addome di Chinnock e comunica in modalità wireless con un controller esterno. La Mayo Clinic ha ricevuto il permesso dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti di utilizzare il dispositivo per una condizione non coperta dalla sua etichetta approvata dalla FDA.
Il team di ricerca ha quindi cercato di determinare se Chinnock potesse stare in piedi e camminare con l’assistenza. Durante 113 sessioni di riabilitazione, i ricercatori hanno regolato le impostazioni di stimolazione, l’assistenza del trainer, il supporto del cablaggio e la velocità del tapis roulant per consentirgli la massima indipendenza.
La ricerca ha dimostrato che Chinnock era in grado di camminare sul terreno usando un deambulatore a ruote anteriori e salire su un tapis roulant appoggiando le braccia sulle barre di supporto per aiutare con l’equilibrio. Tuttavia, quando la stimolazione fu disattivata, Chinnock rimase paralizzato.
Nella prima settimana, Chinnock ha usato un’imbracatura per ridurre il rischio di caduta e di fornire l’equilibrio della parte superiore del corpo. Gli addestratori erano posizionati sulle ginocchia e sui fianchi per aiutarlo a stare in piedi, dondolare le gambe e spostare il peso. Poiché Chinnock non ha riacquistato la sensazione, inizialmente ha usato gli specchi per vedere le sue gambe, e gli istruttori hanno descritto la posizione delle gambe, il movimento e l’equilibrio. Alla settimana 25, non aveva bisogno di un’imbracatura e gli istruttori offrivano solo un aiuto occasionale. Alla fine del periodo di studio, ha imparato a usare tutto il corpo per trasferire il peso, mantenere l’equilibrio e spingere in avanti, richiedendo segnali verbali minimi e occhiate periodiche alle gambe.