La cavigliera smart per il monitoraggio dei neonati con disturbi motori

La Fondazione Santa Lucia mostra i risultati degli studi effettuati con una speciale cavigliera elettronica, in grado di monitorare e scoprire la presenza di eventuali disturbi motori dei neonati

I bambini iniziano a muoversi per le prime volte nel grembo materno e continuano per molti mesi dopo la nascita: questi movimenti elementari coinvolgono principalmente i neuroni spinali. Fino ad ora non si sapeva come i movimenti neonatali fossero generati a livello neuronale, perché un’analisi dettagliata delle singole cellule nervose non era possibile senza un intervento invasivo nel midollo spinale. Ora, tuttavia, una soluzione sembra essere stata trovata. Una ricerca pubblicata su Science Advances dalla Fondazione Santa Lucia IRCCS, in collaborazione con l’Imperial College di Londra, il Policlinico Casilino di Roma e l’Università Tor Vergata illustra infatti la costruzione di un sistema non invasivo. Più che di un sistema, in realtà si tratta di un vero e proprio dispositivo, ovvero una cavigliera elettronica.

Essa è dotata di ben 128 sensori, i quali, a contatto con la pelle, misurano l’attività dei muscoli sottostanti. La cavigliera viene applicata alla gamba dei bambini che si muovono liberamente: il sistema decodifica automaticamente i potenziali elettrici e ricostruisce con precisione la loro generazione a livello dei motoneuroni spinali.

Grazie a questo sistema, i ricercatori hanno scoperto che, a differenza dei movimenti rapidi delle gambe negli adulti, i movimenti rapidi nei neonati sono generati dall’attivazione simultanea dei neuroni spinali. Questa sincronizzazione aumenta la forza generata dai loro muscoli, dando una risposta efficace al perché i calci dei bambini possono essere relativamente forti e veloci, nonostante i loro muscoli siano ancora deboli e lenti. I ricercatori affermano che questi risultati sono di fondamentale importanza per la comprensione dello sviluppo dei circuiti neuronali spinali nei bambini.

Nuove prospettive per la diagnosi dei problemi motori

Il metodo ed i risultati aprono nuove prospettive per rilevare i segni di disturbi motori fin dai primi giorni di vita. “Il dispositivo di monitoraggio sviluppato per questa ricerca è un risultato tecnologico entusiasmante che potrebbe aiutarci a diagnosticare i problemi di movimento nei bambini già nei primi giorni successivi alla nascita, offrendo una finestra temporale più ampia per intervenire sulla neuroriabilitazione”, spiega Francesco Lacquaniti, professore di Fisiologia presso l’Università degli Studi di Roma Tor Vergata e direttore del laboratorio di Fisiologia Neuromotoria della Fondazione Santa Lucia IRCCS dove si è svolta la ricerca. La ricerca è stata condotta a livello sperimentale su 4 neonati sani, con l’obiettivo di convalidare l’uso di un nuovo dispositivo non invasivo per registrare l’attività dei motoneuroni nel midollo spinale.

Il funzionamento della cavigliera smart sui neonati

La cavigliera viene “applicata” alla parte inferiore della gamba dei neonati: una volta a contatto con la pelle inizia quindi a registrare i segnali elettrici, li decodifica e individua quali neuroni nel midollo spinale si attivano e quanto velocemente. Come detto poc’anzi, i risultati dimostrano che nei bambini tutti i neuroni registrati vengono attivati contemporaneamente per generare un calcio, mentre negli individui adulti il livello di sincronizzazione è molto più basso. Lo strumento potrebbe essere un vero e proprio mezzo in più nelle mani del medico e del rianimatore neonatale per studiare l’attività neurologica dei pazienti più giovani.

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E se tutto ciò non fosse possibile per mancanza di accuratezza o altri motivi, la cavigliera rimarrebbe ugualmente uno strumento di ricerca interessante per gli operatori del settore prevalentemente in ambito accademico, oppure un possibile strumento di valutazione dei trattamenti riabilitativi.