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Regolare la serotonina migliora l'efficacia della riabilitazione robotica

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I dispositivi robotici possono essere usati per aiutare la deambulazione durante le sedute di riabilitazione. Phanie/Alamy Stock Photo

La combinazione di tecnologie robotiche con farmaci che modulano la serotonina potrebbe accelerare la riabilitazione dopo un ictus, secondo uno studio pubblicato da scienziati italiani su Progress in Neurobiology.

I dispositivi meccatronici che assistono con precisione i movimenti possono essere utilizzati per aiutare i pazienti a riacquistare le funzioni motorie dopo una lesione del sistema nervoso centrale, come un ictus. Consentono movimenti ripetitivi riproducibili e controllati per una riabilitazione intensiva, ma non aiutano altrettanto a recuperare movimenti naturali che non sono stati specificamente allenati. Silvestro Micera, professore alla Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa, che ha lavorato allo studio, ha spiegato che un aumento della plasticità cerebrale (la capacità dei neuroni di sostituire le connessioni danneggiate), potrebbe aiutare a colmare questa lacuna.

Gli scienziati hanno lavorato con topi transgenici con recettori modificati per la serotonina, un neurotrasmettitore che, tra le altre funzioni, può aumentare la plasticità neurale. Dopo aver indotto un ictus, hanno iniettato ai topi una sostanza che stimola quei recettori induce la produzione di serotonina. Circa 90 minuti dopo la somministrazione, quando i livelli del neurotrasmettitore raggiungevano il picco, iniziava la riabilitazione robotica.

Il protocollo riabilitativo è durato cinque settimane, durante le quali i topi svolgevano attività e movimenti ripetitivi per quattro giorni alla settimana, assistiti da un dispositivo meccatronico. Un giorno alla settimana, i topi venivano stati sottoposti a test per i quali non avevano ricevuto addestramento, come un test "reach and grab" durante il quale i ricercatori registravano la traiettoria con cui il topo cercava di afferrare un oggetto. "È come quando un paziente fa riabilitazione eseguendo una serie precisa di movimenti e poi, tornato a casa, deve essere in grado di compiere diverse altre azioni", spiega Conti.

I topi trattati con una combinazione di addestramento robotico e stimolazione della serotonina hanno avuto risultati migliori rispetto ai gruppi di controllo, dove veniva utilizzato solo uno dei due trattamenti1.

Per fare un ulteriore passo avanti verso l'applicazione clinica, i ricercatori hanno quindi replicato l'esperimento utilizzando un farmaco approvato per l'uso nell'uomo, il buspirone, questa volta su topi wild type. "Gli effetti sono paragonabili a quelli ottenuti sui topi transgenici", spiega Conti. La ricerca futura potrebbe includere la registrazione da aree cerebrali selezionate durante la riabilitazione, per comprendere meglio il meccanismo che consente una migliore plasticità durante l'esercizio fisico, afferma Micera.

doi: https://doi.org/10.1038/d43978-021-00067-w

References

  1. 1.

    S. Conti, C. Spalletti, M. Pasquini et al., Progress in Neurobiology (2021).

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