Negli ultimi anni la stimolazione del sistema nervoso è stata impiegata per restituire la percezione sensoriale a chi l’ha persa, siano essi amputati o ciechi. A questi ultimi è rivolto un recente studio tutto Europeo, intento a sviluppare una tecnica che possa ridargli la vista.
È possibile ridare la vista ai ciechi?
La cecità colpisce circa 39 milioni di persone nel mondo. Le cause sono diverse: la genetica, il distacco di retina, i traumi, etc. Mentre la cecità temporanea può essere trattata, non è così semplice per quella permanente.
Tra i possibili trattamenti, l’impianto della retina è sicuramente d’aiuto contro la cecità, ma non può essere praticata a tutti per la sua invasività e gli elevati rischi clinici conseguenti. L’impianto di elettrodi neuro stimolanti, seppur rischiosa, lascia intatte le strutture nervose, quindi riduce di molto i criteri d’esclusione dall’intervento.
L’obiettivo di questo trattamento è di indurre il fenomeno dei fosfeni, ovvero dare ai pazienti la percezione di vedere della luce, sotto forma di schemi bianchi, in precise aree del campo visivo.
Una tecnica innovativa ma a bassa risoluzione
La prima stimolazione del nervo ottico risale al 1990. Gli elettrodi impiantati erano rigidi e facilmente dislocabili, per cui la stimolazione era instabile e i pazienti, ricevendo di volta in volta informazioni diverse, non potevano fornire dati utili.
La nuova tecnica dell’impianto di elettrodi intraneurali è molto più stabile rispetto alla precedente, dal momento che gli elettrodi attraversano il nervo ottico, anziché avvolgerlo.
Gli scienziati hanno dimostrato come per ogni impulso inviato al nervo ottico corrisponde uno specifico schema di attivazione cerebrale.
I segnali derivanti dalla stimolazione degli elettrodi evoca, pero’, segnali visivi semplici. Questo perché gli elettrodi, seppur distribuiti in maniera uniforme lungo il nervo, sono in numero nettamente inferiore rispetto ai milioni di assoni che compongono il nervo stesso. Ad ogni impulso, quindi, saranno migliaia le fibre circostanti stimolate e il prodotto di ciò è la trasmissione di un segnale (e di un immagine) piuttosto grossolano.
Implicazioni e “visioni” future
Per convertire dei semplici segnali visivi in una percezione visiva consistente e significativa per i ciechi, gli scienziati hanno elaborato un nuovo protocollo di stimolazione del nervo ottico che tenga conto dei segnali derivanti dalla corteccia visiva.
Questo protocollo è stato applicato su due diversi campioni: sia su un sistema neuronale artificiale, noto per la identificazione e la classificazione degli oggetti; sia su 10 soggetti sani che copiavano ciò che percepivano tramite stimolazione. Il numero di oggetti identificati da entrambi i campioni sono sovrapponibili.
La vera scoperta di questo studio è proprio questa: la possibilità di usare la capacità di apprendimento del sistema nervoso artificiale delle macchine per ottimizzare i protocolli di stimolazione del nervo ottico.
In questo modo si potrà lavorare su algoritmi che rendano in “full HD” le immagini percepite e passare, in un secondo momento, a sperimentazioni su soggetti non vedenti.
Autore Margherita Ilaria Nuzzaco
Fonti scientifiche:
- Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. (2019, August 19). Optic nerve stimulation to aid the blind. ScienceDaily. Retrieved June 27, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190819112732.htm
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