Neuroprotesi impiantabile e a lungo termine

Morbido, flessibile e dotato di proprietà meccaniche quasi identiche a quelle della dura madre che circonda cervello e midollo spinale, il nuovo dispositivo si può integrare perfettamente con il sistema nervoso centrale senza produrre lesioni o fenomeni di rigetto.

In un test su ratti paralizzati ha consentito di ripristinare le capacità motorie con effetti collaterali molto minori rispetto ai trattamenti tradizionali 

Un nuovo impianto neurale morbido, studiato per rimanere in sede a lungo termine, è stato messo a punto da ricercatori dell’Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna (EPFL) e della Scuola Superiore Sant’Anna a Pisa, che lo descrivono in un articolo su “Science”. Progettato specificamente per l’impianto sulla superficie del cervello o del midollo spinale, il dispositivo ha le stesse proprietà meccaniche e della stessa flessibilità della dura madre (la membrana protettiva che circonda cervello e midollo spinale) e per questo è stato chiamato e-Dura (“dura madre elettronica).

Uno problemi dei più complessi dei cosiddetti “impianti di superficie”, posti a diretto contatto con il cervello o con il midollo spinale è che quando questi ultimi si spostano anche di poco, sfregano contro la struttura rigida degli impianti provocando prima o poi un’infiammazione, la formazione di un tessuto cicatriziale e il rigetto. L’elasticità e il potenziale di deformazione del nuovo dispositivo sono invece quasi identici a quelli del tessuto vivente, riducendo quindi al minimo l’attrito e l’infiammazione.

L’impianto è stato testato su ratti paralizzati, che grazie a esso hanno riacquistato la capacità di camminare e senza che, a due mesi di distanza dall’operazione, si manifestasse alcun segno di danno al tessuto nevoso. “Il nostro impianto e-Dura apre nuove possibilità terapeutiche per i pazienti con traumi o disturbi neurologici, in particolare coloro che sono rimasti paralizzati dopo un trauma del midollo spinale “, spiega Stéphanie P. Lacour, che ha coordinato la ricerca insieme a Grégoire Courtine.

L’impianto può anche essere utilizzato per monitorare in tempo reale e con perfetta efficienza la produzione di impulsi elettrici nel cervello: in una serie di test su ratti i ricercatori sono stati in grado di registrare con precisione gli impulsi cerebrali che corrispondevano all’intenzione dell’animale di muoversi, prima che fosse tradotta in movimento.

La struttura di e-Dura è particolarmente innovativa dal punto di vista ingegneristico. Il substrato di silicio, flessibile ed elastico come il tessuto vivente, ingloba elementi elettronici che stimolano il midollo spinale nel punto della lesione, collegati fra loro da sottilissima cavi in oro e connessi a elettrodi di contatto fatti di un innovativo composto di silicio e microsfere di platino. Il tutto può essere tirato e deformato in qualsiasi direzione senza che sia alterata la sua conducibilità elettrica.