DiSCIoser: miglioramento delle funzioni sensomotorie del braccio dopo una lesione del midollo spinale tramite l'allenamento dell'interfaccia cervello-computer (DiSCIoser)

Nonostante la sua incidenza relativamente bassa, la LM rappresenta una condizione cronica devastante per la quale non esiste ancora una cura o un approccio coerente per l'intervento. La LM cervicale influisce enormemente sulla qualità della vita poiché l'uso degli arti superiori è fondamentale per completare le attività di base della vita quotidiana. Ricerche approfondite condotte su modelli animali e umani di LM hanno rivelato che la riorganizzazione corticale e subcorticale (cioè la plasticità remota) avviene dopo la LM ed è associata al recupero della funzione sensomotoria (nell'uomo la rilevanza di questi aspetti è stata principalmente enfatizzata in pazienti incompleti SCI). L'attuale riabilitazione dopo la LM traumatica consiste principalmente in un allenamento intensivo della funzione persa/compromessa che si presume aumenti la plasticità dipendente dall'attività dei circuiti risparmiati e, quindi, porti a miglioramenti funzionali. Recentemente, negli esseri umani con LM sono stati applicati interventi neuromodulatori mirati ai sistemi sensomotori a vari livelli in combinazione con l'allenamento per migliorare il recupero funzionale. La riabilitazione neurologica della LM può beneficiare anche dell'allenamento cognitivo basato sull'IM, che consente la stimolazione attiva delle aree motorie cerebrali promuovendo la plasticità cerebrale associata a effetti positivi sulle prestazioni motorie. Nello sforzo di incoraggiare il contributo dall'alto verso il basso della segnalazione sensomotoria sopraspinale nella riabilitazione della SCI, la tecnologia BCI può fornire strumenti fondamentali non solo per il ripristino ma anche per il recupero della funzione sensomotoria. La lunga storia della ricerca BCI nelle SIC è stata sostanzialmente dedicata allo sviluppo di sistemi di controllo di dispositivi esterni per il ripristino della funzionalità. Tuttavia, recenti scoperte indicano che l'allenamento BCI non invasivo in combinazione con la riabilitazione intensiva può essere vantaggioso per i pazienti con LM cronica per l'andatura e il recupero della funzione del braccio. L'attuale studio si basa sull'ipotesi che il monitoraggio e la modulazione della plasticità cerebrale che si verifica come conseguenza di una SCI sia un fattore chiave nella definizione di strategie riabilitative dall'alto verso il basso clinicamente valide che mirano al recupero della funzione sensomotoria nei pazienti con LM. Per radicare tale visione, i ricercatori utilizzeranno un allenamento di immaginazione dell'azione orientato all'obiettivo che è controllato e oggettivato da un BCI come mezzo per coinvolgere il sistema sensomotorio e quindi per facilitare la neuroplasticità e ottimizzare il recupero funzionale nella LM durante la fase subacuta in cui cervello e la plasticità spinale è al suo apice.

In questo studio i ricercatori testeranno la superiorità di un allenamento IM assistito da BCI (durata fino a 12 settimane) rispetto all'IM praticato senza feedback BCI (impostazione e durata di allenamento simili) per promuovere il recupero delle funzioni sensomotorie in soggetti traumatici con LM cervicale. L'ipotesi principale è che stabilire una contingenza in tempo reale tra il contenuto dell'IM e un feedback ecologico specificamente progettato per addestrare l'IM nei pazienti con LM aumenterà l'effetto dell'addestramento dell'IM nel coinvolgere il sistema sensomotorio. Le misure di esito primarie e secondarie (riportate nella sezione dedicata) includono le scale cliniche e funzionali più comunemente utilizzate per valutare il recupero dei pazienti con LM. Gli esiti neurofisiologici e di neuroimaging sono riportati come altre misure di esito nella sessione dedicata. La valutazione neuropsicologica includerà Test of Attentional Performance (TAP), Stroop Test, Trail Making Test (TMT), valutazione della depressione e dell'ansia; proprietà e rappresentanza del corpo. Inoltre, motivazione, soddisfazione, carico di lavoro e usabilità saranno valutati durante la formazione.