Impianti cerebrali per i disturbi dell’umore testati su persone

Ricerche finanziate dall’esercito degli Stati Uniti stanno sviluppando applicazioni per registrare l’attività neuronale e stimolare automaticamente il cervello per curare le malattie mentali.

Impianti cerebrali che rilasciano impulsi elettrici sintonizzati con i sentimenti e i comportamenti della persona si stanno testando sulle persone per la prima volta. Due squadre di ricerca finanziate dal ramo di ricerca dell’esercito degli Stati Uniti, la DARPA, hanno iniziato prove preliminari di impianti cerebrali che usano algoritmi per individuare andamenti associati a disturbi dell’umore. Questi macchinari possono riportare il cervello a uno stato di benessere tramite una scossa che ha origine autonoma.

Il lavoro, presentato a metà novembre al meeting della Society for Neuroscience (SfN) a Washington DC, potrebbe portare a una cura per le malattie mentali più gravi che resistono alle cure odierne. Allo stesso tempo, però, suscita preoccupazioni di livello etico, perché questi impianti darebbero ai ricercatori un accesso diretto alle sensazioni dei pazienti in tempo reale.

L’approccio è conosciuto come stimolazione profonda del cervello ed è utilizzato per guarire disordini come il morbo di Parkinson, mentre ha avuto meno successo contro i disturbi dell’umore. Indizi più recenti suggeriscono che una costante stimolazione di una certa regione cerebrale potrebbe dare sollievo dalla depressione cronica, ma uno studio più vasto che ha coinvolto 90 persone che soffrono di depressione, dopo un anno di trattamento, non ha sottolineato nessun miglioramento.

Gli scienziati che lavorano al progetto finanziato dalla DARPA sostengono che il loro lavoro potrebbe riuscire laddove altri hanno fallito, perché i loro impianti cerebrali sono stati creati appositamente per curare le malattie mentali e si attivano solo quando ce n’è bisogno. La DARPA sta supportando due gruppi di ricerca che hanno lo scopo secondario di curare i soldati e i veterani che soffrono di depressione e disturbo post-traumatico da stress. Entrambi i gruppi vogliono creare un sistema di impianti di elettrodi per riuscire a registrare l’attività del cervello quando questo viene stimolato. I gruppi stanno conducendo esperimenti su persone affette da epilessia che hanno già elettrodi impiantati nel cervello. Gli scienziati vogliono usare questi elettrodi per registrare cosa accade sotto una stimolazione intermittente.

La mappa dell’umore

Al meeting della SfN, l’ingegnere elettrico Omid Sani dell’Università del Sud Carolina a Los Angeles, ha mostrato la prima mappa dell’umore. Lui e il suo gruppo hanno lavorato su persone con epilessia che avevano impianti e hanno registrato l’attività cerebrale e l’umore per un periodo variabile da una a tre settimane. Comparando i due dati estrapolati, hanno potuto tracciare un algoritmo per codificare i cambiamenti di umore di una persona basandosi sulla sua attività cerebrale.

L’altro gruppo di ricerca, il team MGH, vuole agire diversamente: invece di identificare un particolare disturbo dell’umore o mentale vogliono mappare l’attività cerebrale associata a comportamenti che sono presenti in più disturbi, come la difficoltà di concentrazione o l’empatia. Questi ricercatori hanno inviato impulsi elettrici alle aree del cervello coinvolte nel prendere decisioni o nelle emozioni a persone che cercavano di svolgere un compito assegnato ma venivano distratte; i risultati ottenuti dai partecipanti all’esperimento erano notevolmente migliorati.

Trattamenti personalizzati

Lo psichiatra Wayne Goodman spera che con la stimolazione si potranno trovare trattamenti a lungo termine per i disturbi dell’umore. Una delle sfide della stimolazione dell’area cerebrale connessa con l’umore, dice, è la possibilità di correggere le emozioni per creare una felicità che copra tutti gli altri sentimenti. La stimolazione rende, però, la personalità dei soggetti molto più leggibile, rendendo evidenti anche quegli stati d’animo celati dall’espressione facciale o dal comportamento. I ricercatori non saranno in grado di leggere nella mente delle persone ma avranno “accesso all’attività che codifica i loro sentimenti”, dice Alik Widge, neuro ingegnere e psichiatra della Harvard University.

Queste teorie permetteranno di sviluppare nuove terapie non invasive per la cura delle malattie mentali che stimolino il cervello attraverso il cranio. “La parte eccitante di queste tecnologie,” secondo Edward Chang, neuroscienziato a capo di uno dei progetti, “è che per la prima volta avremo una finestra sul cervello attraverso la quale poter studiare cosa succede ad esso durante una ricaduta”.

Articolo originale di nature.com: AI-controlled brain implants for mood disorders tested in people / Foto di pixabay.com / Traduzione e adattamento linguistico: Veronica Pesenti