I trapianti di cervello hanno aiutato 5 persone a riprendersi da lesioni traumatiche

Le lesioni cerebrali traumatiche hanno lasciato più di cinque milioni di americani permanentemente disabili. Hanno difficoltà a concentrarsi anche su compiti semplici e sono spesso costretti a lasciare il lavoro o ad abbandonare la scuola.

ha pubblicato uno studio Lunedì ha offerto loro un barlume di speranza. Gli elettrodi sono stati impiantati nelle teste di cinque persone con lesioni cerebrali da moderate a gravi. Quando gli elettrodi stimolavano il cervello, le loro prestazioni nei test cognitivi miglioravano.

Se i risultati saranno confermati negli studi clinici più ampi, gli impianti potrebbero diventare il primo trattamento efficace per le lesioni cerebrali croniche, hanno affermato i ricercatori.

“Questa è la prima prova che è possibile spostare il disco per risolvere questo problema”, ha affermato il dottor Nicholas Schiff, neurologo del Weill Cornell Medical College di New York che ha condotto lo studio.

Gina Arata, una delle volontarie che si sono sottoposte al trapianto, aveva 22 anni quando è rimasta coinvolta in un incidente stradale che l’ha lasciata con stanchezza, problemi di memoria ed emozioni incontrollabili. Abbandonò il progetto di frequentare la facoltà di giurisprudenza e visse con i suoi genitori a Modesto, in California, incapace di mantenere il lavoro.

Nel 2018, 18 anni dopo l’incidente, la signora Arata ha ricevuto il trapianto. Ha detto che la sua vita era cambiata profondamente. “Posso essere una persona normale e avere una conversazione”, ha detto. “È incredibile come mi sono visto migliorare.”

Il dottor Schiff e i suoi colleghi hanno progettato l’esperimento basandosi su anni di ricerca sulla struttura del cervello. Questi studi suggeriscono che la nostra capacità di concentrarci sui compiti dipende da una rete di regioni cerebrali collegate tra loro da lunghi rami di neuroni. Le aree si inviano segnali tra loro, creando un circuito di feedback che mantiene attiva l’intera rete.

Una collisione improvvisa al cervello, ad esempio in un incidente stradale o in una caduta, potrebbe interrompere alcune delle connessioni a lunga distanza della rete e mandare le persone in coma, hanno ipotizzato il dottor Schiff e i suoi colleghi. Durante il processo di ripristino, la rete potrebbe essere in grado di riaccendersi. Ma se il cervello è gravemente danneggiato, potrebbe non riprendersi completamente.

Il dottor Schiff e i suoi colleghi hanno identificato una struttura nella profondità del cervello come un hub critico della rete. Conosciuto come nucleo laterale centrale, è un sottile strato di neuroni delle dimensioni e della forma della corteccia della mandorla.

Il cervello umano contiene due di queste strutture, una in ciascun emisfero. Sembra che aiutino il cervello a calmarsi di notte per dormire e a stimolare il cervello al mattino. Stimolare i neuroni in queste aree Può svegliare un topo addormentatoha dimostrato la ricerca del dottor Schiff.

Questi studi hanno sollevato la possibilità che la stimolazione dei nuclei laterali centrali possa aiutare le persone con lesioni cerebrali traumatiche a ritrovare la concentrazione e l’attenzione.

I chirurghi impiantano regolarmente elettrodi in pazienti affetti da morbo di Parkinson. Piccoli impulsi elettriciGli impianti si attivano centinaia di volte al secondo, indirizzando i neuroni vicini a inviare i propri segnali, ripristinando alcune funzioni cerebrali.

Nel 2018, il dottor Schiff e i suoi colleghi hanno iniziato a reclutare volontari, come la signora Arata, che soffriva di problemi cronici per anni dopo gli incidenti. Prima di inserire gli elettrodi, i ricercatori hanno sottoposto i volontari a una serie di test per valutare la loro capacità di concentrazione e di cambiare compito. In un test, ad esempio, i volontari hanno ricevuto ciascuno un foglio di carta ricoperto di lettere e numeri e hanno dovuto tracciare una linea che li collegasse in ordine il più rapidamente possibile.

Prima dell’intervento chirurgico, i ricercatori hanno scansionato il cervello di ciascun volontario per creare una mappa accurata. Il dottor Jamie Henderson, neurochirurgo dell’Università di Stanford, ha guidato l’elettrodo attraverso il cervello fino al nucleo laterale centrale.

Il dottor Henderson ha impiantato elettrodi in sei volontari, ma uno ha dovuto abbandonare lo studio dopo aver sviluppato un’infezione al cuoio capelluto. A partire da un mese dopo l’intervento chirurgico, i restanti cinque volontari sono stati sottoposti a test di follow-up. Nel test delle lettere e dei numeri i loro punteggi sono balzati dal 15 al 52%.

Per acquisire una comprensione più ampia delle esperienze dei volontari, il dottor Joseph Vince, esperto di etica medica presso il Weill Cornell Medical College, ha condotto una ricerca Una serie di interviste Con loro e i loro familiari. La maggior parte dei volontari, come la signora Arata, hanno affermato che il trapianto li ha fatti sembrare come prima.

Al contrario, il volontario che ha notato il miglioramento maggiore nei test cognitivi ha avuto una risposta tiepida. “Non penso che faccia male”, ha detto. “Non so se questo ha aiutato molto.”

Tuttavia, il figlio di quel paziente notò cambiamenti significativi, soprattutto nell’autoconsapevolezza di suo padre. “È giorno e notte”, disse il figlio.

Il dottor Steven Loris, neurologo dell’Università di Liegi in Belgio, non coinvolto nello studio, ha affermato che i risultati supportano la teoria secondo cui l’attenzione e altre forme di pensiero dipendono dall’ampia rete del cervello. “Ci sono tutte le ragioni per credere che valga la pena perseguirla”, ha detto riferendosi alla ricerca.

Il dottor Schiff e i suoi colleghi intendono condurre uno studio molto più ampio sul trapianto di cervello. “Dobbiamo vedere come escono i dati”, ha detto.

Il dottor Alex Green, neurochirurgo dell’Università di Oxford, che non è stato coinvolto nello studio, ha affermato che i nuclei centrali laterali non sono le uniche regioni che si mostrano promettenti come hub nella rete del cervello.

“Non conosciamo ancora il posto migliore per stimolare”, ha detto il dottor Green. Lui e i suoi colleghi stanno organizzando il proprio esperimento sulle lesioni cerebrali per provare gli elettrodi in un’area chiamata nucleo peduncolopontino.

Il dottor Loris ha riconosciuto che i trapianti sarebbero costosi, ma ha affermato che la società dovrebbe riconoscere i milioni di persone che soffrono di lesioni cerebrali traumatiche. “Questa è un’epidemia silenziosa”, ha detto.