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Un team di. NeuroRestore, guidato da Grégoire Courtine e Jocelyne Bloch, ha ora sviluppato un sistema che integra perfettamente una neuroprotesi impiantata del midollo spinale con la robotica riabilitativa.
Le lesioni del midollo spinale alterano la vita e spesso lasciano le persone con gravi disabilità motorie.
Sebbene la robotica riabilitativa, dispositivi che guidano il movimento durante la terapia, abbia migliorato l’allenamento per le persone con lesioni del midollo spinale, la loro efficacia rimane limitata.
Senza l’impegno attivo dei muscoli, il movimento robotico da solo non riqualifica sufficientemente il sistema nervoso.
Un team di. NeuroRestore, guidato da Grégoire Courtine e Jocelyne Bloch, ha ora sviluppato un sistema che integra perfettamente una neuroprotesi impiantata del midollo spinale con la robotica riabilitativa.
Il dispositivo dei ricercatori fornisce impulsi elettrici ben sincronizzati per stimolare i muscoli in armonia con i movimenti robotici, con conseguente attività muscolare naturale e coordinata durante la terapia.
L’innovazione delle neuroprotesi ha sfruttato l’esperienza robotica del laboratorio del professor Auke Ijspeert all’EPFL. Questo progresso non solo migliora la mobilità immediata, ma favorisce anche il recupero a lungo termine.
“La perfetta integrazione della stimolazione del midollo spinale con la riabilitazione o la robotica ricreativa accelererà l’implementazione di questa terapia nello standard di cura e nella comunità delle persone con lesione del midollo spinale”, afferma Courtine.
Questa adattabilità garantisce che i professionisti della riabilitazione possano incorporare questa tecnologia nei protocolli di riabilitazione esistenti in tutto il mondo.
Anche la combinazione di terapie presenta sfide significative, poiché ciascuna richiede una sincronizzazione precisa.
Le strategie di stimolazione del midollo spinale devono essere modulate sia nello spazio che nel tempo per adattarsi al movimento del paziente e integrarle con sistemi di riabilitazione robotica ampiamente utilizzati richiede un quadro flessibile e adattabile.
La tecnologia si basa su uno stimolatore del midollo spinale completamente impiantato che fornisce una stimolazione epidurale elettrica biomimetica (stimolazione epidurale elettrica).
A differenza della tradizionale stimolazione elettrica funzionale, questo metodo attiva i motoneuroni in modo più efficiente imitando i segnali nervosi naturali.
I ricercatori hanno integrato la stimolazione epidurale elettrica con vari dispositivi di riabilitazione robotica, tra cui tapis roulant, esoscheletri e cyclette, assicurando che la stimolazione sia sincronizzata con precisione in ogni fase del movimento. Il sistema utilizza sensori wireless per rilevare il movimento degli arti e regolare automaticamente la stimolazione in tempo reale, consentendo un’esperienza utente senza interruzioni.
In uno studio proof-of-concept che ha coinvolto cinque individui con lesioni del midollo spinale, la combinazione di robotica e stimolazione epidurale elettrica ha portato a un’attivazione muscolare immediata e sostenuta.
Non solo i partecipanti hanno riacquistato la capacità di impegnare i muscoli durante la terapia robotica-assistita, ma alcuni hanno anche migliorato i loro movimenti volontari anche dopo che la stimolazione è stata disattivata.
I ricercatori hanno anche lavorato a stretto contatto con i centri di riabilitazione per testare la capacità del sistema di stimolazione di integrarsi con i dispositivi robotici ampiamente utilizzati.
“Abbiamo visitato diversi centri di riabilitazione per testare la nostra tecnologia di stimolazione con i sistemi robotici che usano abitualmente, ed è stato incredibilmente gratificante assistere al loro entusiasmo”, afferma. Il ricercatore di NeuroRestore Nicolas Hankov e il ricercatore di BioRob Miroslav Caban, i primi autori dello studio.
“Vedere in prima persona come il nostro approccio si integri perfettamente con i protocolli di riabilitazione esistenti rafforza il suo potenziale per trasformare l’assistenza alle persone con lesione del midollo spinale, fornendo un quadro tecnologico facile da adottare e implementare in più ambienti di riabilitazione”.
Lo studio ha anche mostrato il potenziale di questo approccio al di là delle impostazioni cliniche, poiché i partecipanti hanno utilizzato il sistema per camminare con un deambulatore e pedalare all’aperto, convalidando il suo impatto nel mondo reale.
Questa tecnologia innovativa offre nuove speranze alle persone con lesioni del midollo spinale, presentando un approccio riabilitativo più efficace rispetto alla sola robotica.
Rendendo la riabilitazione più dinamica e coinvolgente, ha il potenziale per migliorare significativamente i risultati del recupero.
Saranno necessari futuri studi clinici per stabilire benefici a lungo termine, ma i risultati iniziali suggeriscono che l’integrazione delle neuroprotesi con la robotica riabilitativa potrebbe ridefinire il ripristino della mobilità dopo la paralisi.
Immagine: NeuroRestore / EPFL / CHUV 2025
