La protesi si sente più leggera grazie al neurofeedback

Sebbene la tecnologia delle protesi sia in costante progresso, le persone con amputazioni agli arti inferiori non sono sempre soddisfatte delle loro protesi. Uno dei motivi principali è il peso eccessivo della protesi. Questo nonostante il fatto che le protesi di gamba pesino generalmente meno della metà di un arto naturale. I ricercatori guidati da Stanisa Raspopovic, professore del Dipartimento di scienze e tecnologie della salute, sono ora riusciti a dimostrare che collegare le protesi al sistema nervoso aiuta le persone a percepire il peso della protesi come minore, il che favorisce l'accettazione delle protesi.

Insieme a un consorzio internazionale, negli ultimi anni Raspopovic ha sviluppato protesi che forniscono un feedback al sistema nervoso dello sponsor. Chi siamo lo fa attraverso elettrodi impiantati nella coscia, collegati ai nervi della gamba. Le informazioni provenienti dai sensori tattili sotto la pianta del piede e dai sensori angolari nell'articolazione elettronica del ginocchio protesico vengono convertite in impulsi elettrici e trasmesse ai nervi.

"Abbiamo ripristinato artificialmente il feedback sensoriale perduto. Il cervello di un amputato transfemorale viene indotto a credere che la gamba protesica sia simile alla propria", spiega l'ETH Professor Raspopovic. In uno studio pubblicato l'anno scorso, lui e il suo team hanno dimostrato che gli sponsor di queste protesi con neurofeedback possono muoversi in modo più sicuro e con meno sforzo.

Impatto positivo

Con ulteriori indagini, gli scienziati sono riusciti a dimostrare che il neurofeedback riduce anche il peso percepito della protesi. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista pagina esternaBiologia attuale.

Per determinare quanto una persona amputata per via transfemorale percepisca la propria protesi di gamba, è stato chiesto a un partecipante volontario allo studio di completare esercizi di deambulazione con il neurofeedback attivato o disattivato. Hanno posizionato dei pesi aggiuntivi sul piede sano e hanno chiesto al partecipante allo studio di valutare quanto percepisse il peso delle due gambe in relazione l'una all'altra. I risultati hanno mostrato che il neurofeedback ha ridotto il peso percepito della protesi del 23%, ovvero di quasi 500 grammi.

Gli scienziati hanno anche confermato che il neurofeedback ha un effetto positivo sul cervello con un compito motorio-cognitivo in cui al soggetto in esame è stato chiesto di sillabare parole di cinque lettere al contrario mentre camminava. Il feedback sensoriale non solo gli ha permesso di camminare più velocemente, ma ha anche ottenuto risultati migliori nell'esercizio di spelling.

"Il neurofeedback non solo permette di camminare in sicurezza e ha un'influenza positiva sulla percezione del peso", afferma Raspopovic. "I nostri risultati indicano anche che l'esperienza dei pazienti con arti artificiali può essere avvicinata a quella dei pazienti con un arto naturale".