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Feb 29, 2024

Un uomo che ha perso il braccio sinistro in un incidente sul lavoro è ora in grado di controllare ogni dito della sua mano bionica con la mente, utilizzando una tecnologia innovativa sviluppata da ricercatori svedesi.

Tonney, 54 anni, che non ha voluto rivelare il suo cognome, è in grado di svolgere attività quotidiane come usare un cacciavite, versare acqua in un bicchiere e afferrare oggetti.

L'amputato svedese è stato sottoposto a modifiche chirurgiche del moncone per consentire ai muscoli del braccio di manipolare la mano protesica.

I ricercatori hanno affermato che questa è la prima volta che una persona con amputazione sopra il gomito è stata in grado di “controllare ogni singolo dito di una mano bionica”.

Il professor Max Ortiz Catalan, direttore fondatore del Centro di ricerca sulla bionica e sul dolore in Svezia – che ha guidato la ricerca, ha affermato che, fino ad ora, questa tecnologia è stata dimostrata solo nelle amputazioni sotto il gomito “dove ci sono molti muscoli nell’avambraccio che controllare le dita”.

Il professor Ortiz Catalan e il suo team hanno utilizzato sensori di elettrodi e un impianto osseo in titanio per collegare il braccio di Tonney alla protesi.

I ricercatori hanno affermato che rispetto ai tradizionali attacchi degli arti che causano disagio e possono essere meccanicamente instabili, il loro impianto in titanio è comodo e “fortemente ancorato” all’osso residuo.

In un arto amputato, i segnali provenienti dai nervi rimanenti possono essere troppo deboli per essere captati dagli elettrodi, quindi il team ha riconfigurato questi nervi su nuovi bersagli nei muscoli esistenti per “amplificare” i segnali.

Il professor Max Ortiz-Catalan, a sinistra, e il suo collega Jan Zbinden, a destra, dottorando al CBPR, con Tonney (Anna-Lena Lundqvist/Chalmers University of Technology)

Gli algoritmi di apprendimento automatico vengono utilizzati per tradurre le intenzioni di chi lo indossa in movimento della protesi, consentendo a Tonney di muovere la sua mano bionica usando la mente.

Il professor Ortiz Catalan ha dichiarato: “Abbiamo combinato approcci chirurgici e ingegneristici per risolvere questo problema.

"Fondamentalmente abbiamo ridistribuito i segnali neurali motori a diversi tipi di obiettivi muscolari, agendo tutti come amplificatori biologici."

Il team ha affermato che Tonney utilizza il suo braccio bionico nella sua vita quotidiana da più di tre anni.

Il professor Ortiz Catalan ha dichiarato: “Un’altra caratteristica importante del nostro lavoro è che i nostri pazienti possono effettivamente utilizzare la loro protesi fuori dal laboratorio e nel mondo reale.

"Il nostro paziente utilizza gli elettrodi impiantati per controllare la sua mano protesica nella vita quotidiana grazie alla nostra esclusiva interfaccia neuromuscoloscheletrica che dà loro questa libertà."

Come parte dei prossimi passi, i ricercatori mirano a migliorare il controllo della mano bionica.

Il professor Ortiz Catalan ha dichiarato: “Stiamo anche lavorando per fornire feedback sensoriale (sensazione) per integrare e potenzialmente migliorare il controllo”.

Il loro lavoro è pubblicato sulla rivista Science Translational Medicine.