Il cervello umano è protetto da una fortezza naturale: il cranio. Fino ad oggi, per accedere al cervello era necessario aprire un varco in questa barriera protettiva. Ma una nuova tecnologia sta cambiando le regole del gioco. Un team di ricercatori della Rice University e dell’University of Texas Medical Branch ha sviluppato una nuova interfaccia neurale che permette di raggiungere il cervello attraverso il liquido cerebrospinale. È una svolta che potrebbe trasformare radicalmente il trattamento delle malattie neurologiche.
Come funziona l’interfaccia neurale ECI
Il sistema, denominato ECI (Endocisternal Interface), sfrutta il liquido cerebrospinale1 come via d’accesso naturale al sistema nervoso. Attraverso una semplice puntura lombare nella parte bassa della schiena, i medici possono inserire un catetere flessibile che raggiunge sia il cervello che il midollo spinale.
La vera innovazione sta nell’utilizzo di bioelettronica miniaturizzata alimentata da tecnologia magnetoelettrica. L’intero sistema wireless può essere implementato attraverso una procedura percutanea minimamente invasiva. Gli elettrodi del catetere flessibile possono essere guidati liberamente dallo spazio subaracnoideo spinale ai ventricoli cerebrali.
La validazione del metodo
Il professor Jacob Robinson e il professor Peter Kan hanno condotto test approfonditi per validare questa tecnologia. Il team ha inizialmente caratterizzato lo spazio endocisternale misurando l’ampiezza dello spazio subaracnoideo in pazienti umani utilizzando la risonanza magnetica. Successivamente, hanno effettuato esperimenti su modelli animali di grandi dimensioni (pecore, per essere precisi), per verificare la fattibilità della nuova interfaccia neurale. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Biomedical Engineering.
Risultati promettenti per il futuro della neurochirurgia
Gli esperimenti hanno dimostrato che gli elettrodi del catetere possono essere inseriti con successo negli spazi ventricolari e sulla superficie cerebrale per la stimolazione elettrica. Utilizzando l’impianto magnetoelettrico, i ricercatori sono riusciti a registrare segnali elettrofisiologici come l’attivazione muscolare e i potenziali del midollo spinale.
I risultati preliminari sulla sicurezza sono particolarmente incoraggianti: l’ECI è rimasta funzionale con danni minimi fino a 30 giorni dopo l’impianto cronico nel cervello. Questo è un importante passo avanti rispetto alle interfacce neurali endovascolari tradizionali.
Le prospettive terapeutiche
Secondo Josh Chen, ex studente della Rice University e primo autore dello studio, questa tecnologia crea un nuovo paradigma per arrivare ad interfacce neurali minimamente invasive. Le applicazioni potenziali sono numerose: dalla riabilitazione post-ictus al monitoraggio dell’epilessia. A differenza delle interfacce endovascolari, che richiedono medicinali antitrombotici e sono limitate dalla dimensione e posizione dei vasi sanguigni, l’ECI offre un accesso più ampio ai target neurali senza necessità di farmaci specifici. Questo potrebbe rendere i trattamenti neurologici accessibili a una popolazione di pazienti molto più ampia.
Verso una neurochirurgia meno invasiva
La ricerca apre la strada a un approccio completamente nuovo. L’ECI rappresenta la prima tecnica riportata che permette a un’interfaccia neurale di accedere simultaneamente al cervello e al midollo spinale attraverso una semplice puntura lombare. Questa innovazione potrebbe ridefinire il campo della neurochirurgia, rendendo gli interventi meno rischiosi e più accessibili. Il futuro delle terapie neurologiche potrebbe essere molto meno invasivo (altro che aperture del cranio e “teste cucite”) di quanto abbiamo mai immaginato.
