Parkinson: l'impianto cerebrale "adattivo" può migliorare la terapia
Il Parkinson, una condizione neurodegenerativa, è caratterizzato da sintomi come rigidità muscolare e tremore agli arti, nonché disturbi dell'equilibrio, che tendono a peggiorare nel tempo. La ricerca innovativa ha trovato uno strumento più affidabile che aiuta a migliorare questi sintomi?
Il National Institutes of Health (NIH) riferisce che circa 50.000 persone negli Stati Uniti ricevono una diagnosi di malattia di Parkinson ogni anno.
I trattamenti disponibili per questa condizione mirano ai suoi sintomi, con l'obiettivo di migliorare la qualità della vita dei pazienti.
Questi trattamenti includono diversi tipi di farmaci che possono concentrarsi sia sul motore che sugli effetti non motori della malattia, nonché sulla stimolazione cerebrale profonda, che può essere offerta come terapia alternativa alle persone che non rispondono bene ai farmaci.
Nella stimolazione cerebrale profonda, gli elettrodi vengono impiantati chirurgicamente nel cervello. Questi sono collegati a un dispositivo attaccato al torace. Attraverso questi impianti, gli stimoli elettrici vengono trasmessi alle regioni del cervello che regolano il movimento.
Tuttavia, la stimolazione cerebrale profonda ha comportato, almeno finora, alcuni rischi e inconvenienti. Il dispositivo funziona continuamente e deve essere programmato in modo che gli stimoli che invia siano adattati al meglio alle esigenze di chi lo indossa.
Spesso, i dispositivi dovranno essere riprogrammati da uno specialista. Inoltre, poiché funzionano a batterie, la durata di questi impianti è limitata e alla fine devono essere sostituiti.
Un team dell'Università della California, San Francisco, il cui lavoro è stato supportato dal National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), riconosce questi inconvenienti e si propone di testare impianti di stimolazione cerebrale profonda più personalizzabili.
I risultati dei loro sforzi - che facevano parte dell'iniziativa Advancing Innovative Technologies (BRAIN) - sono stati riportati nel Giornale di ingegneria neurale.
Un nuovo tipo di impianto di stimolazione cerebrale
I ricercatori hanno testato un tipo di impianto che risponde e si adatta ai segnali del cervello correlati ai sintomi sperimentati nella malattia di Parkinson. Non solo registra questi input, ma così facendo si adatta anche per fornire la stimolazione appropriata secondo necessità.
"Questa è la prima volta", spiega l'autore dello studio, il dottor Philip Starr, che "un dispositivo completamente impiantato è stato utilizzato per la stimolazione cerebrale profonda adattiva [non costante] a circuito chiuso nei pazienti con malattia di Parkinson".
Il progetto era una prova di fattibilità a breve termine, in cui due persone affette da Parkinson hanno accettato di ricevere questo impianto di stimolazione cerebrale profonda adattato e adattabile.
In questo studio, l'impianto è stato programmato per monitorare il cervello alla ricerca di segnali legati alla discinesia - o movimenti involontari - che a volte si verificano come effetto collaterale della stimolazione cerebrale profonda.
Quindi, quando il dispositivo ha rilevato segni di discinesia, ha ridotto la stimolazione al cervello. D'altra parte, quando non è stata rilevata alcuna discinesia, la stimolazione è stata aumentata. Questa strategia è stata calcolata per diminuire gli effetti collaterali legati a questo tipo di terapia.
I risultati dello studio hanno indicato che questo tipo di impianto non era meno efficace nel ridurre i sintomi del Parkinson rispetto alla tradizionale stimolazione cerebrale profonda.
Inoltre, poiché questo dispositivo è adattivo e non invia stimoli costantemente, i ricercatori hanno notato che risparmia circa il 40 percento dell'energia della batteria che normalmente verrebbe consumata durante la stimolazione cerebrale tradizionale a ciclo aperto.
Poiché questi test sono stati eseguiti solo per un breve periodo di tempo, non è stato possibile per i ricercatori stabilire esattamente come si è comportato l'impianto innovativo, rispetto ai dispositivi di stimolazione cerebrale più tradizionali, quando si tratta di casi di discinesia.
Tuttavia, a causa dell'adattabilità del nuovo impianto, i ricercatori sperano che il dispositivo di stimolazione a circuito chiuso andrebbe molto meglio sotto questo aspetto e potrebbe portare a meno effetti negativi.
"Un primo passo importante"
Inoltre, spiega il dott. Starr, "altri progetti di stimolazione cerebrale profonda adattativa registrano l'attività cerebrale da un'area adiacente a dove si verifica la stimolazione, nei gangli della base, che è suscettibile all'interferenza della corrente di stimolazione".
"Invece", prosegue, "il nostro dispositivo riceve un feedback dalla corteccia motoria, lontano dalla fonte di stimolazione, fornendo un segnale più affidabile".
I ricercatori sono entusiasti delle strade che questo studio di fattibilità sta aprendo in termini di miglioramento della terapia per il Parkinson e stanno già pianificando prove più ampie per testare l'efficacia a lungo termine del dispositivo.
"Il nuovo approccio adottato in questo studio di fattibilità su piccola scala può essere un primo passo importante nello sviluppo di un modo più raffinato o personalizzato per i medici di ridurre i problemi che i pazienti con malattia di Parkinson devono affrontare ogni giorno".
Nick B. Langhals, direttore del programma presso NINDS
Puoi guardare la spiegazione del dottor Starr sugli innovativi dispositivi di stimolazione cerebrale nel video qui sotto.
