Lavarsi i denti, mandare un messaggio dal telefonino, prendere per mano qualcuno: movimenti consueti, ma impossibili se non avessimo mani che sono un vero capolavoro di ingegneria, forti ma anche precise grazie ai movimenti coordinati di 34 muscoli e 27 ossa. Perdere la mobilità della mano, a causa di un ictus o di lesioni al midollo spinale, significa essere meno indipendenti e per recuperarla una strada può essere la stimolazione elettrica del sistema neuromuscolare, che ripristina il comando motorio che dal nervo deve arrivare al muscolo. Per controllare i movimenti più fini, in teoria, si dovrebbero impiantare tanti elettrodi quanti sono i muscoli della mano, un'operazione molto complessa. D'altra parte, usando un solo elettrodo nel midollo spinale si possono stimolare più muscoli contemporaneamente, ma si perde la destrezza e la precisione del singolo dito. Come superare questo ostacolo? La soluzione potrebbe arrivare da un'innovativa neurotecnologia sviluppata in Italia. Il progetto Regrasp, guidato da Elena Losanno e Silvestro Micera della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa, punta alla stimolazione mirata dei nervi. Il sistema usa uno stimolatore collegato a pochi elettrodi impiantati nei nervi periferici del braccio del paziente. A questi si aggiungono dei sensori wireless esterni che, comunicando con un controller portatile (simile a uno smartwatch), "capiscono" l'intenzione di movimento del paziente e attivano lo stimolatore al momento giusto. In questo modo, con un numero minimo di elettrodi si può ripristinare una buona destrezza, riuscendo a muovere le dita singolarmente per abbottonare una camicia, usare un cellulare, sollevare una tazzina. Come funziona la mano bionica(L'articolo prosegue sotto l'infografica). Cervello In diretta Ma per "riparare" il movimento è fondamentale anche capire in dettaglio come il cervello lo comanda. È proprio questo l'obiettivo di altre ricerche all'avanguardia. Queste si conducono, per esempio, nel laboratorio guidato da Patrizia Fattori, neuroscienziata dell'Università di Bologna e coordinatrice del sotto-progetto (Spoke 4) dedicato alle interazioni fra il cervello e il corpo. Il suo team utilizza una tecnica di neuroimaging portatile e non invasiva (fNIRS), che sfrutta la spettroscopia infrarossa per misurare le variazioni di ossigenazione del sangue cerebrale e quindi esaminare l'attività del cervello in tempo reale. «Stiamo osservando come cambia l'attività della corteccia cerebrale in contesti reali e virtuali, mentre ci si muove o si interagisce con gli altri», racconta Fattori. «Abbiamo individuato una specifica via di comunicazione fra neuroni», spiega. «Si trova in un'area della corteccia che integra le informazioni sensoriali e motorie. Quando questa via si deteriora, nascono difficoltà a percepire il movimento, raggiungere oggetti o orientarsi nello spazio: problemi tipici di malattie come il Parkinson. Usare questo metodo di neuroimaging per valutare la compromissione di questa via potrebbe consentire diagnosi più tempestive e interventi più mirati».. La functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) è una tecnica di neuroimaging non invasiva che utilizza luce nel vicino infrarosso per "leggere" come cambia il flusso sanguigno nelle aree superficiali del cervello. Quando un gruppo di neuroni si attiva, consuma più ossigeno: il corpo risponde aumentando il sangue ossigenato in quella regione. La fNIRS misura proprio queste variazioni, rilevando differenze tra ossiemoglobina e deossiemoglobina tramite un piccolo dispositivo indossabile posizionato sul capo, composto da sorgenti luminose e sensori . Il grande vantaggio della fNIRS è la portabilità: a differenza della risonanza magnetica, non richiede immobilità né ambienti chiusi e può essere usata mentre una persona cammina, interagisce o svolge compiti naturali. È sicura, silenziosa e tollera bene il movimento, per questo si presta a studi sul neurosviluppo, sulle attività motorie, sulla cognizione sociale e su condizioni difficili da indagare con le tecniche tradizionali . Oggi viene impiegata nella ricerca per capire come il cervello funziona in situazioni ecologiche – dai neonati ai pazienti neurologici – e come cambia in seguito a ictus, disturbi dello sviluppo o durante la riabilitazione. La sua capacità di essere usata anche in combinazione con altri sistemi (come EEG o fMRI) la rende uno strumento sempre più importante nella neuroscienza contemporanea ..