Monitoraggio wireless dell’attività cerebrale dei pazienti con malattia di Parkinson

I ricercatori sono ora in grado di registrare in modalità wireless l’attività cerebrale misurata direttamente dei pazienti che convivono con la malattia di Parkinson e quindi utilizzare tali informazioni per regolare la stimolazione fornita da un dispositivo impiantato. La registrazione diretta dell’attività cerebrale profonda e superficiale offre uno sguardo unico sulle cause alla base di molti disturbi cerebrali, tuttavia, le sfide tecnologiche fino a questo punto hanno limitato le registrazioni dirette del cervello umano a periodi di tempo relativamente brevi in contesti clinici controllati.
Il progetto, pubblicato nella rivista Nature Biotechnology, è stato finanziato dall’iniziativa Brain (National Institutes of Health’s Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies). Kari Ashmont, project manager per la Nih Brain Initiative, ha detto:
«È questo davvero il primo esempio di registrazione wireless dell’attività cerebrale umana profonda e superficiale dei partecipanti per un lungo periodo di tempo nell’ambiente domestico. È anche la prima dimostrazione di stimolazione cerebrale profonda adattativa a casa».
I dispositivi di stimolazione cerebrale profonda (DBS) sono approvati dalla Food and Drug Administration statunitense per la gestione dei sintomi della malattia di Parkinson impiantando un filo sottile, o elettrodo, che invia segnali elettrici al cervello. Il laboratorio di Philip Starr presso l’Università della California, San Francisco, nel 2018 ha sviluppato una versione di DBS che adatta la sua stimolazione solo quando necessario in base all’attività cerebrale registrata. Philip Starr e i suoi colleghi in questo studio hanno apportato numerosi ulteriori miglioramenti alla tecnologia impiantata.
Philip Starr ha detto:
«È questo il primo dispositivo che consente la registrazione wireless continua e diretta dell’intero segnale cerebrale per molte ore, ciò significa che siamo in grado di eseguire la registrazione dell’intera attività del cervello per un lungo periodo di tempo mentre le persone svolgono la loro vita quotidiana».
Le implicazioni di questo tipo di registrazione sono significative. I modelli di attività cerebrale (firme neurali) normalmente utilizzati per identificare problemi come i sintomi del morbo di Parkinson sono stati tradizionalmente registrati in contesti clinici per brevi periodi di tempo, questa nuova tecnologia consente di convalidare tali firme durante le normali attività quotidiane.
Philip Starr ha affermato:
«Se speri di utilizzare le registrazioni in ospedale per modificare uno stato di malattia attraverso la stimolazione adattativa, devi dimostrare che sono valide anche nel mondo reale».
Il vantaggio della registrazione per lunghi periodi di tempo è che i cambiamenti distinti nell’attività cerebrale (biomarcatori) che potrebbero prevedere i disturbi del controllo del movimento possono ora essere identificati per i singoli pazienti.
Ro’ee Gilron, ricercatore nel laboratorio di Philip Starr, primo autore di questo studio, ha spiegato che in precedenza era impossibile ottenere un personalizzato livello di trattamento della stimolazione cerebrale profonda (DBS). Ha affermato:
«Poiché per ogni paziente siamo in grado di creare una libreria di biomarcatori, ora possiamo programmare ciascuna unità DBS in base alle esigenze individuali del paziente. Durante il giorno include programmi di stimolazione personalizzati che si adattano al variare delle esigenze del paziente».
I ricercatori hanno affermato che, sebbene le tecnologie utilizzate per il monitoraggio remoto dei pazienti e la telemedicina siano state originariamente progettate per la comodità dei soggetti di studio, hanno applicazioni più ampie ad altri progetti di ricerca che si sono bloccati a causa del coronavirus Covid-19.
Philip Starr ha ammesso che i pazienti hanno espresso possibili preoccupazioni sulla privacy riguardo al nuovo dispositivo, ha detto:
«Abbiamo avuto pazienti che si sono rivolti a noi con preoccupazioni in merito alla privacy. Sebbene non siamo al punto in cui possiamo distinguere comportamenti normali specifici dalla registrazione dell’attività cerebrale, si tratta di una preoccupazione assolutamente legittima. Abbiamo detto ai pazienti di sentirsi liberi di rimuovere i loro dispositivi indossabili e di disattivare le registrazioni cerebrali ogni volta che si impegnano in attività che vorrebbero mantenere private».

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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