Amputato sente in tempo reale con la mano bionica

Dennis Aabo Sorensen è il primo amputato al mondo in grado di percepire informazioni sensoriali – in tempo reale – grazie ad una mano protesica collegata ai nervi del suo braccio; Sorensen è in grado di afferrare oggetti e identificare ciò che sta toccando con gli occhi bendati.

Nove anni dopo che un incidente ha causato la perdita della mano sinistra, Dennis Aabo Sørensen, un uomo danede è stato il primo amputato al mondo a sentirsi – in tempo reale – grazie ad una mano protesica sensoriale avanzata, che è stata chirurgicamente collegata ai nervi del suo braccio.

Crediti: Lifehand 2 / Patrizia Tocci

Silvestro Micera e il suo team al Politecnico di Losanna (Svizzera) e Scuola Superiore Sant’Anna (Italia) hanno sviluppato il feedback sensoriale rivoluzionario che ha permesso a Sørensen di sentire di nuovo durante la manipolazione di oggetti. Un prototipo di questa tecnologia bionica è stato testato a febbraio 2013 nel corso di una sperimentazione clinica a Roma, sotto la supervisione di Paolo Maria Rossini al Policlinico Gemelli. Lo studio è pubblicato su  Science Translational Medicine e rappresenta una collaborazione chiamata Lifehand 2 tra diverse università e ospedali europei.

“Il feedback sensoriale è stato incredibile”, ha detto il 36enne. “Ho potuto sentire cose che non avevo potuto sentirsi in oltre nove anni. ” In un ambiente di laboratorio, indossando una benda sugli occhi e tappi per le orecchie , Sørensen è stato in grado di rilevare con quanta forza stava afferrando, così come la forma e la consistenza dei diversi oggetti afferrati con la sua protesi. “Quando ho tenuto un oggetto, ho potuto sentire se era morbido o duro, rotondo o quadrato.”

L’operazione è stata possibile misurando la tensione nei tendini artificiali che controllano il movimento del dito e trasformando questa misura in una corrente elettrica . Ma questo segnale elettrico è troppo grossolano per essere compreso dal sistema nervoso . Utilizzando algoritmi informatici, gli scienziati hanno trasformato il segnale elettrico in un impulso che i nervi sensoriali sono in grado di interpretare. Il senso del tatto è stato raggiunto inviando il segnale raffinato digitalmente attraverso cavi in quattro elettrodi che sono stati impiantati chirurgicamente in ciò che rimane dei nervi del braccio superiore di Sørensen .

“Questa è la prima volta in neuroprotesica che il feedback sensoriale è stato restaurato e utilizzato da un amputato in tempo reale per controllare un arto artificiale “, spiega Micera.

“Eravamo preoccupati per la ridotta sensibilità nei nervi di Dennis  dal momento che non erano stati utilizzati per oltre nove anni”, dice Stanisa Raspopovic , primo autore e scienziato presso l’EPFL e la Scuola Superiore Sant’Anna . Queste preoccupazioni sono svanite quando gli scienziati hanno riattivato ​​con successo il senso del tocco di Sørensen .

Il 26 gennaio 2013, Sørensen ha subito un intervento chirurgico a Roma al Policlinico Gemelli. Un gruppo specializzato di chirurghi e neurologi, guidati da Paolo Maria Rossini, ha impiantato i cosiddetti elettrodi transneurali nei nervi del braccio sinistro di Sørensen . Dopo 19 giorni di test preliminari , Micera e il suo team hanno collegato la loro protesi agli elettrodi ogni giorno per una settimana interi . Gli elettrodi ultra – sottili e e ultra- precisi , sviluppati dal gruppo di ricerca di Thomas Stieglitz presso l’Università di Friburgo, hanno permesso di trasmettere i segnali elettrici estremamente deboli direttamente nel sistema nervoso. Una enorme quantità di ricerca preliminare è stata condotta per garantire che gli elettrodi avrebbero continuato a lavorare anche dopo la formazione di tessuto cicatriziale post-chirurgico . È anche la prima volta che questi elettrodi sono stati impiantati trasversalmente nel sistema nervoso periferico di un amputato.