Questo tipo di impianto cerebrale consente alle “persone che si congelano gradualmente” di “parlare”

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Ricordi ancora l’”Ice Bucket Challenge” che ha fatto impazzire Internet negli ultimi anni? L’evento, che prevede il versamento di acqua ghiacciata sulla testa e la pubblicazione online del processo, ha lo scopo di attirare l’attenzione sulla malattia rara e sui pazienti con SLA, o sclerosi laterale amiotrofica.

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▲ Immagine da: Unsplash

La “SLA” è una malattia neurodegenerativa devastante, la cui causa è sconosciuta e attualmente non esiste una cura. I pazienti sperimentano atrofia muscolare nel corpo a causa della degenerazione dei motoneuroni superiori e inferiori e la maggior parte dei pazienti muore per insufficienza respiratoria.

Più le persone conoscono la malattia, più viene scoperta “crudele”. Sebbene la sequenza e il grado di insorgenza varino da persona a persona, i pazienti possono eventualmente perdere la capacità di avviare e controllare tutti i movimenti volontari, come l’impossibilità di muoversi le loro membra C’è anche una perdita della capacità di parlare e deglutire il cibo.

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▲ Immagine tratta da: The Times of Israel

Tuttavia, il sistema nervoso autonomo e sensoriale del paziente è generalmente inalterato. Vale a dire, il cervello della maggior parte dei pazienti con SLA perde completamente la capacità di controllare i movimenti volontari, ma il loro udito, vista, ecc. sono ancora normali e possono sempre mantenere un pensiero chiaro, conservare memoria, personalità e intelligenza prima dell’inizio della malattia, proprio come viene colpito il pensiero flessibile, “imprigionato” nel corpo che era “fissato”.

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▲ Immagine da: DailyO

Nella maggior parte dei casi, i dispositivi di comunicazione assistiva e aumentata possono essere utilizzati per comunicare con gli altri quando il paziente non è più in grado di parlare. Ad esempio, Hawking, che soffriva di “SLA” all’età di 21 anni, dopo aver perso le sue capacità linguistiche, ha creato la famosa “Breve storia del tempo” su una sedia a rotelle con l’aiuto di computer e software appositamente personalizzati “dattilografia” e ” parlando”. , e ha anche fatto una “apparizione come ospite” nella serie TV.

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▲ Foto della quinta stagione di “The Big Bang Theory”, foto da: Douban

La capacità di Hawking di mantenere la comunicazione si basa sui movimenti oculari, sui movimenti dei muscoli facciali, ecc. Con computer e software. In un articolo pubblicato da un gruppo di ricerca scientifica europea su “Nature Communications” (sottonumero della rivista “Nature”: Nature-Communication), un paziente con SLA si affida a un “impianto cerebrale” per fornire un feedback attraverso i nervi uditivi. , “ripristinato “la capacità di comunicare.

Al paziente tedesco è stata diagnosticata la SLA nell’agosto 2015 e alla fine dell’anno ha perso la capacità di parlare e camminare.

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▲ Foto da: Wyss Center

All’inizio, il paziente è stato in grado di utilizzare un dispositivo di tracciamento oculare per combinare parole e frasi selezionate attraverso i movimenti oculari per una comunicazione espressiva. Ma nell’agosto 2017 aveva perso la capacità di tenere gli occhi fissi e ancora una volta aveva perso la capacità di comunicare.

Di fronte a un paziente che era entrato in uno stato di blocco completo (CLIS), il neurochirurgo Dr. Jens Lehmberg ha impiantato due array di microelettrodi, ciascuno con 64 elettrodi ad ago, in un’area del suo cervello coinvolta nel controllo del movimento. Esternamente ci sono amplificatori collegati a connettori che digitalizzano e inviano informazioni dal paziente a un computer.

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▲ Foto da: Wyss Center

All’inizio, i medici hanno cercato di convincere il paziente a continuare a usare i movimenti oculari come prima e a immaginare di muovere parti del corpo come le braccia per vedere se sarebbero stati prodotti chiari segnali cerebrali, ma con scarso successo.

Dopo più di due mesi, i ricercatori hanno cambiato rotta e hanno iniziato a sperimentare il neurofeedback uditivo. Nel test di feedback della frequenza audio target, il paziente ha imparato a controllare la frequenza di scarica dei nervi del cervello attraverso l’apprendimento guidato, trovando un modo per far corrispondere la frequenza dei toni di feedback ai toni target e, in pochi giorni, ha imparato a controllare la frequenza dei toni.

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▲ Foto da: Wyss Center

Controllando la frequenza dei toni, l’uomo può esprimere “sì” e “no”, selezionare una lettera alla volta per formare parole e frasi per esprimere i suoi bisogni, quindi le espressioni diventano via via sempre più lunghe e più sempre più completo.

Il 107° giorno dopo l’impianto degli elettrodi, il paziente ha scritto tre volte una frase per ringraziare il gruppo di ricerca; il 161° giorno ha espresso i suoi bisogni – niente maglietta, solo calzini… Successivamente, ha iniziato frequenti visite con il suo moglie e figli Interazioni, come chiedere al bambino “Vorresti guardare Disney’s Witch con me su Amazon?” “Vorresti vedere Robin Hood Disney con me”…

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▲ Foto da: Wyss Center

La strategia adottata dal gruppo di ricerca è in realtà una tecnologia di interfaccia cervello-computer che converte i segnali del cervello umano in comandi. Non c’è dubbio che la loro ricerca abbia dato ai pazienti con SLA in completo lock-in (CLIS) la capacità di esprimersi e comunicare, il che è naturalmente una buona cosa per i pazienti e le loro famiglie.

Tuttavia, i ricercatori affermano anche che la tecnologia è anche troppo complessa e costosa per i pazienti e le famiglie e sono passati tre anni da quando gli impianti sono entrati per la prima volta nel cervello del paziente. Da allora, le sue risposte sono diventate molto lente, inaffidabili e spesso indistinguibili. Considerare anche la possibile infezione dall’impianto.

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▲ Foto da: Wyss Center

Al Wyss Center in Svizzera, stanno sviluppando un dispositivo wireless completamente impiantabile chiamato “ABILITY” in grado di decodificare il parlato direttamente dal cervello mentre il paziente immagina di parlare, afferma il dottor Zimmermann, che fa parte del team di ricerca. studi clinici sono pianificati nel prossimo futuro.

Sebbene questi metodi abbiano ancora molto margine di miglioramento, danno speranza ai pazienti con SLA: sebbene il corpo sia “fisso”, i loro pensieri non saranno “intrappolati”.

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