comunicato stampa
ARTI BIONICI COMANDATI SENZA FILI DAL CERVELLO
Presentati nel corso di un convegno in programma al Centro Diagnostico Italiano (CDI) due
innovativi progetti in neurologia: l’applicazione di una tecnologia tutta italiana per
interfacciare senza cavi cervello e computer e muovere così arti robotici e l’uso di un fascio di
radiazioni microscopiche per “tagliare” i cortocircuiti cerebrali che causano le crisi epilettiche.
Il CDI, inoltre, ospita esperti da tutto il mondo per parlare delle più avanzate frontiere nella
diagnosi e trattamento dell’epilessia
Milano, 20 novembre 2014 – Muovere un arto robotico grazie a un’interfaccia senza fili tra
computer e cervello: è l’obiettivo del progetto annunciato al Centro Diagnostico Italiano di Milano oggi
nel corso del convegno: “Advances in Epilepsy: novel diagnostic and therapeutics approaches” e che
sarà sviluppato nei prossimi anni grazie a una collaborazione tra centri di ricerca italiani e francesi.
Oltre a questo progetto di frontiera, sono stati presentati aggiornamenti su una nuova tecnica che
impiega radiazioni di spessore microscopico per bloccare il propagarsi delle crisi epilettiche, tagliando i
circuiti cerebrali attraverso su cui si sviluppano.
Sottolinea Pantaleo Romanelli, direttore scientifico del Centro Cyberknife presso il Centro Diagnostico
Italiano e coordinatore del progetto: “I progetti presentati nel corso del convegno presso il Centro
Diagnostico Italiano sono molto innovativi. In particolare l'integrazione tra cervello e cibernetica
costituisce un'affascinante frontiera dove neuroscienze e telemedicina si incontrano. L’interfaccia
computer-cervello è un primo tentativo che può rappresentare una speranza per chi ha subito lesioni
della colonna vertebrale o ha perso un arto. In prospettiva può aprire la strada a sperimentazioni più
ambiziose come muovere un robot a distanza oppure di trasmettere pensieri e azioni”. Precisa
Romanelli: “E’ importante precisare che siamo ancora in una fase iniziale e per avere un’applicazione
clinica di questa tecnologia saranno necessari alcuni anni, tuttavia queste prospettive sono concrete”.
Il ponte computer-cervello
Il progetto di interfaccia si baserà su una nuova tecnologia, chiamata Cyberbrain, per cui sono allo
studio numerose possibili applicazioni, dalla prevenzione delle crisi epilettiche, all’uso di strumenti
elettronici controllati solo con il pensiero, allo studio approfondito delle funzioni cerebrali. La principale
novità introdotta da questa tecnologia è di essere “senza fili”: le tecnologie di brain interface
attualmente in sperimentazione, invece, richiedono cavi di trasmissione. Inoltre, il nuovo strumento è
frutto di un progetto completamente made in Italy, sviluppato da AB medica, un’azienda biomedica
italiana che si occupa di robotica, telemedicina e radiochirurgia.
L’interfaccia, posizionata all’interno del cranio, è costituita da un elettrodo in grado di registrare
l’attività elettrica della corteccia cerebrale e di mappare le funzioni cerebrali, trasmettendo poi i dati al
computer in modalità wireless. In questo modo, Cyberbrain è in grado di rilevare l’impulso elettrico
che costituisce il pensiero del movimento dell’arto e “tradurlo” nel comando che fa muovere la gamba
o il braccio robotico. La trasmissione dei dati avviene attraverso una frequenza radio dedicata a
impianti biomedici. Ciò consente di evitare l’uso di cavi di connessione che fuoriescano dallo scalpo del
paziente per essere collegati alle apparecchiature di analisi, come invece avviene nelle altre
sperimentazioni di interfaccia tra cervello e computer attualmente in sperimentazione. L’uso di questi
cavi ha, purtroppo, alcune gravi controindicazioni poiché vanno rimossi dopo pochi giorni per evitare
infezioni e limitano fortemente la mobilità del paziente. Inoltre, diversamente da altri device
biomedicali, come per esempio il pacemaker, che prevedono una sostituzione periodica, Cyberbrain è
facilmente ricaricabile dall’esterno attraverso un processo di induzione magnetica.
Attualmente è in fase di sviluppo anche un altro impiego del dispositivo, che mira alla sorveglianza e
alla prevenzione delle crisi epilettiche: il dispositivo, infatti, una volta impiantato in un paziente
epilettico, sarà in grado di rilevare l’alterazione dell’attività elettrica del cervello e allertare in tempo
reale un medico, un familiare oppure il 118 circa l’occorrenza di una crisi epilettica. In questo caso,
attraverso una connessione online, il medico potrà anche intervenire comandando direttamente allo
strumento di emettere un impulso elettrico all’interno del cervello, bloccando così la crisi e
ripristinandone il normale funzionamento.
Inoltre, lo sviluppo di elettrodi cerebrali in grado di analizzare e trasmetterne l'attività elettrica in
modalità wireless permetterà di incrementare in modo esponenziale le nostre capacità di analisi
dell'attività del cervello. Inoltre, nei prossimi decenni l'impianto di microchip in grado di registrare e
stimolare la corteccia cerebrale potrà essere utile anche per il ripristino di modalità sensoriali perdute
come la vista oppure l'udito, la regolazione di aree cerebrali coinvolte nella genesi di disturbi
psichiatrici come la depressione o ancora il potenziamento di determinate funzionalità cerebrali come
la memoria (brain enhancement).
Il convegno: le novità per l’epilessia
Nel corso di “Advances in Epilepsy: novel diagnostic and therapeutics approaches”, organizzato dal
Centro Diagnostico Italiano di Milano, sono presentati gli ultimi aggiornamenti in alcuni degli ambiti
più innovativi delle neuroscienze, con particolare riferimento alla loro applicazione per la diagnosi e il
trattamento dell’epilessia, quali la nano neurochirurgia, l’analisi genetica e cromosomica, l’utilizzo di
risonanza magnetica e magnetoencefalografia e l’ingegneria genetica.
In particolare si parla dei più recenti avanzamenti nella micro radiochirurgia, un’innovativa terapia
sperimentale non invasiva contro l’epilessia. Questa nuova tecnica, sviluppata presso il sincrotrone
europeo di Grenoble, consiste nell’utilizzo di un fascio di radiazioni di spessore microscopico (da 50 a
500 micron) per tagliare le fibre nervose che all’interno del cervello trasmettono le scariche elettriche
causa degli attacchi epilettici e bloccare così il propagarsi della crisi. Rispetto alla terapia
farmacologica di questa patologia, questo trattamento può rappresentare una valida alternativa per i
pazienti su cui i farmaci non hanno effetto e che corrispondono a una percentuale compresa tra il 30 e
il 40% del totale.
Inoltre, questo trattamento, rispetto alla chirurgia delle epilessie, ha il vantaggio di non essere
invasivo e quindi risultare privo di rischi di danni neurologici per il paziente. Il trattamento è tuttora in
fase di sperimentazione e ci vorranno anni prima che possa essere testato su paziente, tuttavia i
risultati preliminari sono di grande interesse scientifico e fanno ben sperare per il futuro.
Inoltre, al termine del convegno è in programma una lezione magistrale di Jeffrey Rosenfeld
dell’università australiana Monash University di Melbourne sullo sviluppo di un occhio bionico che,
interfacciandosi direttamente con la corteccia cerebrale, potrebbe rappresentare un valido supporto a
chi ha perso la vista.
Il convegno è segno dell’attenzione che il Centro Diagnostico Italiano, nella sua ricerca dell’eccellenza
clinica, pone per la tecnologia avanzata. Ne è dimostrazione il fatto che il CDI è l’unica struttura non
ospedaliera italiana a disporre oggi di due apparecchiature Cyberknife, il rivoluzionario robot
radiochirurgico.
Pantaleo Romanelli è uno dei due ricercatori europei ad aver partecipato lo scorso 13 novembre a
Brisbane al “G20 World brain mapping and therapeutic scientific summit”, incontro, parallelo
all’omonimo evento politico, organizzato dai maggiori Stati del mondo per fare il punto sui traguardi
raggiunti nello studio e nella mappatura del cervello e delle sue patologie. E’ inoltre presidente della
Society for Brain Mapping and Therapeutics (SBMT), società scientifica il cui convegno mondiale 2016
si terrà a Milano sotto la sua presidenza.
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