Neurologia: riprodotta una sensazione tattile in soggetti che hanno subito l’amputazione di un arto

Alcuni scienziati finanziati dall'UE sono riusciti a far sentire, a chi aveva subito l'amputazione di un arto superiore, una protesi della mano come se fosse la loro, "ingannando" il cervello. Questo risultato rappresenta un enorme passo avanti nel campo della neuroprotesica, che fa avanzare la ricerca verso lo sviluppo di una protesi della mano "intelligente" e sensibile al tatto. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Brain.

L'amputazione è la rimozione di una parte del corpo o di tessuto a seguito di un trauma o di un intervento chirurgico. Nel caso di un provvedimento chirurgico viene effettuata per controllare il dolore o un processo di malattia nell'arto interessato in casi di tumore o cancrena o, in determinati casi, viene eseguita per prevenire particolari problemi. Il primo passo è l'interruzione della fornitura del sangue di vene e arterie, per prevenire un'emorragia. I muscoli poi vengono sezionati e infine l'osso viene segato per mezzo di una sega oscillante. La pelle e le fibre muscolari vengono poi sistemate sopra al moncone, in alcuni casi insieme all'inserimento di elementi per attaccare una protesi. Di norma si preferisce effettuare amputazioni parziali per conservare l'articolazione, ma nella chirurgia oncologica la disarticolazione è "favorita".


La ricerca è stata sostenuta dal progetto SmartHand ("Protesi della mano bio-adattative"), che ha ricevuto 1,8 Mio EUR dal Sesto programma quadro dell'UE (6°PQ) ed ulteriori fondi dal Consiglio europeo per la ricerca. I ricercatori dello SmartHand mirano ad associare i progressi delle nanobioscienze e l'informatica per sviluppare una protesi della mano intelligente che abbia tutte le caratteristiche fondamentali di una vera mano.

Oltre ad accusare dolori immaginari, le persone che devono convivere con un'amputazione spesso hanno problemi di depressione acuta, un'immagine di sé distorta e ansia sociale. Secondo la missione SmartHand, creare una mano artificiale funzionante che dia la sensazione di far parte del corpo della persona che la usa migliorerebbe di molto la qualità della vita recuperando nel paziente un'immagine positiva del proprio corpo e la percezione di essere socialmente accettati.

I ricercatori hanno studiato 18 persone con un'amputazione in un punto compreso tra il polso e il gomito e che usavano regolarmente una protesi.

I soggetti sono stati intervistati circa "dolori immaginari" ed altre sensazioni riguardo il loro arto mancante, è stato loro chiesto anche se sentivano che le dita o un'altra parte della mano venisse toccata quando toccavano diversi punti del moncherino. Dopo questo esame, sono stati sottoposti alla cosiddetta "illusione della mano di gomma".

L'illusione della mano di gomma prevede il toccare il braccio amputato al di fuori della vista del soggetto mentre, allo stesso tempo, si tocca la mano di gomma bene in vista. L'esperimento costringe il cervello ad interpretare informazioni visive, tattili e di posizione conflittuali; il risultato è una percezione alterata. I soggetti, in vari gradi, hanno avuto l'illusione che il tocco venisse dalla protesi della mano piuttosto che dal moncherino.

Gli scienziati sono stati piacevolmente sorpresi poiché quando questo esperimento viene condotto in persone "normali", deve essere molto esatto altrimenti l'illusione fallisce. "In individui normali è fondamentale stimolare esattamente gli stessi punti sulla mano di gomma e sulla mano vera perchè si produca un'illusione", hanno scritto. "Quindi come poteva funzionare l'illusione in persone che hanno subito l'amputazione di un arto superiore, che non hanno nemmeno la mano da stimolare?"

Queste scoperte sollevano questioni fondamentali sul modo in cui il cervello fa la distinzione tra le parti del corpo e gli oggetti del mondo esterno.

Il successo dell'illusione è stato confermato dalla descrizione da parte dei soggetti della loro sensazione, la loro tendenza ad indicare la mano quando veniva loro chiesto di localizzare il punto stimolato, e test di risposta fisiologica, per esempio se cominciavano a sudare quando la mano di gomma veniva punta con un ago. Diversi soggetti hanno sentito la mano di gomma come se fosse la propria. È interessante come i ricercatori hanno notato che più era breve il tempo passato dall'amputazione, maggiore era l'illusione.

Questi risultati offrono nuove opportunità di creare protesi di mano che possano essere percepite da chi le indossa come parte del loro corpo.

"Adesso esamineremo le possibilità di sviluppare una protesi della mano che possa registrare il tatto e stimolare il moncherino al quale è attaccata," ha detto il dott. Henrik Ehrsson del Karolinska Institute in Svezia. "Se ciò renderà possibile creare una protesi della mano imbrogliando il cervello, potrà rivelarsi un importante passo avanti verso protesi della mano migliori e più pratiche di quelle disponibili oggi."

Sempre riguardo l'amputazione, si osservi come una gran quantità di "amputati" (50-80%), prova il fenomeno dell'arto fantasma[1], sentono la parte del corpo che non esiste più. Questi "arti" possono prudere, far male e dare l'impressione di muoversi. Alcuni scienziati ritengono che questo abbia a che fare con una "mappa dei neuroni" che il cervello ha del corpo, la quale manda informazioni sugli arti senza curarsi della loro esistenza. Sensazioni fantasma e dolori fantasma possono manifestarsi dopo la rimozione di parti del corpo diverse dagli arti, l'amputazione del seno, l'avulsione di un dente (mal di denti fantasma), o la rimozione di un occhio (Sindrome dell'occhio fantasma). Un fenomeno simile è un'inspiegabile sensazione in una parte del corpo non collegata con l'arto amputato. È stato ipotizzato che la porzione di cervello responsabile dell'elaborazione degli stimoli dell'arto amputato, venendo privata dell'input, i realtà si espande al cervello circostante così che l'individuo proverà un'inspiegabile pressione o movimento sulla faccia o sulla testa.

In molti casi l'arto fantasma aiuta ad adattarsi alla protesi, perché permette alla persona di provare la propriocezione dell'arto protesico.

Un altro effetto collaterale è l'ossificazione eterotopica, in modo particolare quando la ferita all'osso è combinata con una alla testa. Il cervello segnala all'osso di crescere invece che di formare tessuto cicatriziale, per cui noduli ed altre escrescenze possono interferire con le protesi ed aver bisogno, a volte, di ulteriori operazioni. Questo tipo di lesione è stato riscontrato soprattutto tra i soldati feriti dall'esplosione di ordigni improvvisati.

Fonte: Molecularlab.it