Stimolazione del midollo spinale controllata dal cervello in pazienti con lesioni del midollo spinale (STIMO-BSI)

In un attuale studio first-in-human, chiamato Stimulation Movement Overground (STIMO, NCT02936453), la stimolazione elettrica epidurale (EES) del midollo spinale viene applicata per consentire alle persone con grave lesione cronica del midollo spinale (SCI) di completare un allenamento intensivo di neuroriabilitazione locomotoria . In questo studio di fattibilità clinica, è stato dimostrato che l'EES si traduce in un miglioramento immediato della funzione della deambulazione e che, se applicato ripetutamente come parte di un programma di neuroriabilitazione, l'EES può migliorare il controllo motorio delle gambe e innescare il recupero neurologico in soggetti con LM grave fino a un certo livello. misura (Wagner et al. 2018).

Studi preclinici hanno dimostrato che collegare l'attività cerebrale all'insorgenza e alla modulazione dei protocolli di stimolazione del midollo spinale non solo migliora l'usabilità della stimolazione, ma aumenta anche il recupero neurologico. In effetti, i ratti hanno imparato rapidamente a modulare la loro attività corticale per regolare l'ampiezza dei protocolli di stimolazione del midollo spinale. Questa interfaccia cervello-colonna vertebrale ha permesso loro di aumentare l'ampiezza del movimento delle loro gambe altrimenti paralizzate per salire una scala (Bonizzato et al. 2018). Inoltre, la riabilitazione dell'andatura resa possibile da questa interfaccia cervello-colonna vertebrale (BSI) ha aumentato la plasticità e il recupero neurologico. Quando l'EES è stato correlato con l'attività dei neuroni corticali durante l'allenamento, i ratti hanno mostrato un recupero migliore rispetto a quando l'allenamento era supportato solo da una stimolazione continua (Bonizzato et al. 2018). Questo concetto di interfaccia spina-cervello è stato convalidato nei primati non umani (Capogrosso et al. 2016).

Clinatec (Grenoble, Francia) ha sviluppato un dispositivo di registrazione dell'elettrocorticogramma (ECoG) completamente impiantabile con un array di elettrodi epidurali a 64 canali in grado di registrare segnali elettrici dalla corteccia motoria per un periodo di tempo prolungato e con un elevato rapporto segnale/rumore segnali dalla corteccia motoria. Questo sistema basato su ECoG ha permesso ai pazienti tetraplegici di controllare un esoscheletro (ClinicalTrials.gov, NCT02550522) con fino a 8 gradi di libertà per il controllo dell'arto superiore (Benabid et al. 2019). Questo dispositivo è stato finora impiantato in 2 individui; uno di loro utilizza questo sistema sia in ospedale che a casa da più di 3 anni.

Ipotizziamo che l'EES controllato da ECoG negli individui con LM stabilirà un ponte diretto tra l'intenzione motoria del paziente e il midollo spinale al di sotto della lesione, che non solo migliorerà o ripristinerà il controllo volontario dei movimenti delle gambe, ma aumenterà anche la neuroplasticità e il recupero neurologico in combinazione con la neuroriabilitazione.