Questa settimana, il Rehabilitation Institute di Chicago ha presentato la prima donna ad essere dotata della sua tecnologia di “braccio bionico”. Claudia Mitchell, che ha avuto il braccio sinistro amputato alla spalla dopo un incidente in moto, può ora afferrare un tiretto con la sua mano protesica pensando: “afferra il tiretto”. Il fatto che una persona possa controllare con successo movimenti multipli e complessi di un arto protesico con il pensiero apre un mondo di possibilità per gli amputati. L’impostazione – sia chirurgica che tecnologica – che rende possibile questa impresa è quasi sorprendente quanto i risultati della procedura.
La tecnologia del “braccio bionico” è possibile principalmente a causa di due fatti di amputazione. In primo luogo, la corteccia motoria nel cervello (l’area che controlla i movimenti muscolari volontari) sta ancora inviando segnali di controllo anche se alcuni muscoli volontari non sono più disponibili per il controllo; e in secondo luogo, quando i medici amputano un arto, non rimuovono tutti i nervi che una volta portavano segnali a quell’arto. Quindi, se il braccio di una persona non c’è più, ci sono terminazioni nervose funzionanti che finiscono nella spalla e semplicemente non hanno un posto dove inviare le loro informazioni. Se queste terminazioni nervose possono essere reindirizzate a un gruppo muscolare funzionante, allora quando una persona pensa “afferra la maniglia con la mano”, e il cervello invia i segnali corrispondenti ai nervi che dovrebbero comunicare con la mano, quei segnali finiscono al gruppo muscolare funzionante invece che al vicolo cieco della spalla.
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Ridirigere quei nervi non è un compito semplice. Il Dr. Todd Kuiken del RIC ha sviluppato la procedura, che lui chiama “reinnervazione muscolare mirata”. I chirurghi fondamentalmente sezionano la spalla per accedere alle terminazioni nervose che controllano i movimenti delle articolazioni del braccio come il gomito, il polso e la mano. Poi, senza danneggiare i nervi, reindirizzano le terminazioni a un gruppo muscolare funzionante. Nel caso del “braccio bionico” del RIC, i chirurghi attaccano le terminazioni nervose a un gruppo di muscoli del petto. Ci vogliono diversi mesi perché i nervi crescano in quei muscoli e si integrino completamente. Il risultato finale è un reindirizzamento dei segnali di controllo: La corteccia motoria invia segnali per il braccio e la mano attraverso i passaggi nervosi come ha sempre fatto; ma invece di finire alla spalla, questi segnali finiscono al petto.
Per usare questi segnali per controllare il braccio bionico, la configurazione RIC mette degli elettrodi sulla superficie dei muscoli del petto. Ogni elettrodo controlla uno dei sei motori che muovono le articolazioni del braccio protesico. Quando una persona pensa “mano aperta”, il cervello invia il segnale “mano aperta” al nervo appropriato, ora situato nel petto. Quando la terminazione del nervo riceve il segnale, il muscolo del petto a cui è collegato si contrae. Quando il muscolo pettorale della “mano aperta” si contrae, l’elettrodo su quel muscolo rileva l’attivazione e dice al motore che controlla la mano bionica di aprirsi. E poiché ogni terminazione nervosa è integrata in un diverso pezzo di muscolo pettorale, una persona che indossa il braccio bionico può muovere tutti e sei i motori simultaneamente, ottenendo una gamma piuttosto naturale di movimenti per la protesi.
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