Una neurostimolazione che si adatta a ogni passo

A Losanna, un team di ricercatori ha sviluppato la tecnica della stimolazione cerebrale profonda per le persone con malattia di Parkinson per far sì che gli impulsi si adeguino in tempo reale alle esigenze motorie. Questo ha permesso di ridurre notevolmente i disturbi locomotori. 

La stimolazione cerebrale profonda (DBS, secondo l’acronimo inglese in uso) viene utilizzata da oltre tre decenni con esiti positivi nel trattamento del Parkinson in fase avanzata. Attraverso impulsi elettrici continui nei nuclei basali del cervello, buona parte dei sintomi motori come la lentezza dei movimenti, la rigidità e il tremore vengono alleviati. La stimolazione raggiunge tuttavia i suoi limiti in relazione a determinati sintomi che tendono a manifestarsi con il decorso della malattia e che possono essere molto invalidanti: i disturbi locomotori.

Per correggere in modo più efficace questo problema, la stimolazione dovrebbe adattarsi automaticamente alla situazione motoria del paziente. Da molti anni gli specialisti tentano di sviluppare sistemi adattativi in grado di adeguare la stimolazione allo stato della persona.

I progressi tecnologici odierni consentono di produrre una nuova generazione di stimolatori cerebrali adattativi. Nella pratica clinica sono già in uso stimolatori che, tramite l’impianto di elettrodi, consentono allo stesso tempo di misurare le onde cerebrali. Questi segnali forniscono utili informazioni a flusso continuo sul tipo e la gravità dei sintomi motori.

Una svolta
Un team del centro NeuroRestore dell’EPFL e del Centro ospedaliero universitario vodese (CHUV) di Losanna hanno annunciato una svolta importante nel campo della stimolazione cerebrale adattativa. Hanno sviluppato una procedura con cui la stimolazione cerebrale può essere adattata automaticamente e entro pochi secondi all’attività motoria effettiva e ai sintomi motori. A tale scopo hanno elaborato algoritmi 
con cui è possibile identificare e predire in tempo reale varie situazioni locomotorie grazie all’attività cerebrale rilevata dagli elettrodi impiantati. Questi algoritmi basati sull’intelligenza artificiale sono stati addestrati e valutati usando dati raccolti da quaranta persone con Parkinson in diverse situazioni di movimento, in particolare in piedi, nell’atto di camminare e durante un cambiamento di direzione.

Stimolare di più o di meno
Il nuovo approccio terapeutico è stato testato su quattro persone. L’attività cerebrale misurata dagli elettrodi è stata analizzata in laboratorio con l’ausilio anche di videocamere in alta risoluzione e sensori applicati alle gambe. Fuori dal laboratorio, speciali scarpe con sensori incorporati hanno permesso di misurare l’attività locomotoria in modo continuativo e quindi di rilevare i vari stati di locomozione in condizioni di vita quotidiana.

Queste informazioni sono poi state utilizzate per adeguare automaticamente i parametri della stimolazione cerebrale della persona interessata. «Ognuno ha necessità motorie diverse che cambiano nel corso della giornata in funzione dell’attività fisica», spiega Eduardo Moraud, professore assistente al Politecnico di Losanna e coautore dello studio pubblicato su «Nature Medicine», nonché titolare della cattedra Medtronic in neuromodulazione. «Il nostro sistema adegua la stimolazione in modo automatico e in tempo reale ai bisogni, per esempio diminuendola per limitare l’ipercinesia o i crampi alle gambe quando si sale o si scende dalle scale. Al contrario, se le gambe sono affaticate o ci si trova in una fase di freezing, la stimolazione viene automaticamente aumentata.»

Miglioramento dei sintomi
Attraverso l’adeguamento automatico della stimolazione in funzione dei movimenti, si possono ridurre i disturbi locomotori e migliorare la capacità di camminare, fare le scale o alzarsi da una sedia. Grazie a questo nuovo approccio alcuni partecipanti si sono mostrati capaci di percorrere distanze più lunghe, in altri si è riscontrato un miglioramento della lunghezza del passo o dell’oscillazione delle braccia durante la camminata.

Nuove possibilità
I ricercatori sono dell’opinione che questa tecnica darà nuove possibilità alle persone con Parkinson che ricorrono alla DBS, in particolar modo se soffrono di gravi problemi di locomozione. «I risultati ottenuti sono molto promettenti e illustrano il potenziale di questo approccio», dice Moraud. «Servono però studi clinici di maggiore portata per confermare se si tratta di un metodo sicuro, affidabile ed efficace sul lungo termine anche su un campione più ampio di persone.»

La prossima fase del progetto è già finanziata grazie al sostegno della Michael J. Fox Foundation, una delle principali fondazioni internazionali che si dedicano alla ricerca sul Parkinson. «Il nostro obiettivo ora è testare la stimolazione adattativa su altre quindici persone, anche nel loro ambiente domestico», conclude il ricercatore dell’EPFL.

Agosto 2026