Claudia Mitchell con il suo "braccio bionico". Foto per gentile concessione di AP Photo/Caleb Jones Questa settimana, il Rehabilitation Institute di Chicago ha introdotto la prima donna dotata della tecnologia del "braccio bionico". Claudia Mitchell, a cui è stato amputato il braccio sinistro alla spalla dopo un incidente in moto, ora può afferrare un cassetto con la sua mano protesica pensando, "afferrare il cassetto". Che una persona può controllare con successo più, movimenti complessi di un arto protesico con i suoi pensieri aprono un mondo di possibilità per gli amputati. La configurazione, sia chirurgica che tecnologica, che rende possibile questa impresa è sorprendente quasi quanto i risultati della procedura.
La tecnologia del "braccio bionico" è possibile principalmente a causa di due fatti di amputazione. Primo, la corteccia motoria nel cervello (l'area che controlla i movimenti muscolari volontari) sta ancora inviando segnali di controllo anche se alcuni muscoli volontari non sono più disponibili per il controllo; e secondo, quando i medici amputano un arto, non rimuovono tutti i nervi che una volta portavano i segnali a quell'arto. Quindi se il braccio di una persona è andato, ci sono tronchi nervosi funzionanti che terminano nella spalla e semplicemente non hanno un posto dove inviare le loro informazioni. Se quelle terminazioni nervose possono essere reindirizzate a un gruppo muscolare funzionante, poi quando una persona pensa "afferri la maniglia con la mano, " e il cervello invia i segnali corrispondenti ai nervi che dovrebbero comunicare con la mano, quei segnali finiscono al gruppo muscolare di lavoro invece che al vicolo cieco della spalla.
Reindirizzare quei nervi non è un compito semplice. Il Dr. Todd Kuiken del RIC ha sviluppato la procedura, che chiama "renervazione muscolare mirata". I chirurghi fondamentalmente sezionano la spalla per accedere alle terminazioni nervose che controllano i movimenti delle articolazioni del braccio come il gomito, polso e mano. Quindi, senza danneggiare i nervi, reindirizzano le terminazioni a un gruppo muscolare funzionante. Nel caso del "braccio bionico" del RIC, " i chirurghi attaccano le terminazioni nervose a una serie di muscoli del torace. Occorrono diversi mesi prima che i nervi crescano in quei muscoli e diventino completamente integrati. Il risultato finale è un reindirizzamento dei segnali di controllo:la corteccia motoria invia segnali al braccio e mano attraverso i passaggi nervosi come sempre; ma invece di quei segnali che finiscono alla spalla, finiscono al petto.
Per usare quei segnali per controllare il braccio bionico, la configurazione RIC posiziona gli elettrodi sulla superficie dei muscoli del torace. Ciascun elettrodo controlla uno dei sei motori che muovono le articolazioni del braccio protesico. Quando una persona pensa "mano aperta, " il cervello invia il segnale di "mano aperta" al nervo appropriato, ora situato nel petto. Quando la terminazione nervosa riceve il segnale, il muscolo toracico è collegato ai contratti. Quando il muscolo toracico "a mano aperta" si contrae, l'elettrodo su quel muscolo rileva l'attivazione e dice al motore che controlla la mano bionica di aprirsi. E poiché ogni terminazione nervosa è integrata in un diverso pezzo di muscolo toracico, una persona che indossa il braccio bionico può muovere tutti e sei i motori contemporaneamente, risultando in una gamma di movimenti abbastanza naturale per la protesi.
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