Mattia, il bimbo con gli elettrodi che ha imparato a camminare

Sul tappeto mobile, con gli elettrodi applicati alle gambine, Mattia cammina e sorride a chi gli sta intorno. Con i suoi occhioni guarda i medici e le telecamere che lo riprendono, tutto contento dei piccoli passi che sta facendo. Quasi si sentisse una star. Nell’ambulatorio dedicato allo sviluppo motorio della Fondazione Santa Lucia Irccs di Roma, Mattia ci è tornato spesso. Lui, bimbo con paralisi cerebrale, è uno dei molti che i medici del Santa Lucia seguono regolarmente.

Questa volta però l’équipe è riuscita a dare ai piccoli pazienti come lui una chance in più che può garantire loro, se non la guarigione, un concreto sviluppo motorio. Questa conquista scientifica è in uno studio che dimostra come nei bambini i primi passi svolti in autonomia siano in grado di riorganizzare i segnali nervosi e muscolari collegati al camminare. In pratica sono proprio i primi passi a produrre nei bimbi una trasformazione, anche radicale, nel loro modo di vivere: dallo stato motorio di neonati a bimbi in grado di muoversi autonomamente.

A chi si è rivolta la ricerca

Dunque il lavoro aveva come destinatari proprio i bambini con paralisi cerebrale infantile, confermando l’importanza della neuroriabilitazione già nei primissimi mesi di vita. Perché i primi due anni rappresentano una fase decisiva per la maturazione dei circuiti nervosi che permettono ai bambini di camminare. In questo periodo il sistema nervoso impara progressivamente a coordinare muscoli, postura ed equilibrio, trasformando movimenti ancora immaturi in schemi sempre più organizzati.

Ma c’è un problema: questo percorso nei bambini con paralisi cerebrale infantile è pressoché bloccato: spesso riescono a camminare autonomamente in ritardo o, nei casi più gravi, questo non avviene affatto. Da qui sono partiti i ricercatori del Laboratorio di Fisiologia neuromotoria del Santa Lucia, diretto dal professor Francesco Lacquaniti, in collaborazione con il Centro di neuroriabilitazione infantile dello stesso ospedale. Hanno analizzato lo sviluppo del cammino in bambini con paralisi cerebrale e hanno osservato come il passaggio dai primi passi assistiti a quelli fatti autonomamente modifichi l’attività sia dei muscoli degli arti inferiori, sia dei circuiti nervosi che vanno dal sistema nervoso periferico fino ai motoneuroni nel midollo spinale.

Che cos’è la paralisi cerebrale infantile

Quando parliamo di paralisi cerebrale infantile ci riferiamo a una condizione neurologica provocata da un danno precoce del sistema nervoso in via di sviluppo che rappresenta una delle principali cause di disabilità motoria nell’età evolutiva. Le difficoltà nel camminare possono variare da forme lievi, compatibili con il cammino autonomo, a quadri più complessi che richiedono ausili o assistenza. “Comprendere come maturano i circuiti spinali e neuromuscolari alla base del cammino - sottolineano i ricercatori del Santa Lucia - può quindi aiutare a definire strategie riabilitative sempre più precoci, personalizzate e basate su misure oggettive, e come queste producano uno sviluppo neuro-motorio più maturo”.

L’idea che ha cambiato le cose

A Germana Cappellini, fisiologa, bioingegnere e professoressa di Medicina del sistema Università di Roma Tor Vergata, è venuta l’idea che ha cambiato le cose. È lei stessa a spiegarla, premettendo: “Da tanti anni applico i nostri metodi di ricerca ai bambini con paralisi cerebrale con l'intento di promuovere la loro neuroriabilitazione come primer di uno sviluppo migliore del cammino. Ho visto decine di piccoli pazienti dai 4-6 mesi di vita fino ai 18. Quale danno hanno? Solitamente si tratta di bimbi prematuri con rischio di paralisi cerebrali. Per verificare il danno ci basiamo su scale di valutazione che analizzano i danni gravi e molto gravi per cui la parte cognitiva è compromessa. In quest’ultimo caso parliamo di bambini per cui lo sviluppo motorio è pari a quello di un neonato. Ma non per questo smettiamo di insistere nel cercare di recuperarli”.

I primi passi

“Ho iniziato con lo studiare il loro cammino quando già lo fanno - spiega Cappellini –. Ma poi mi sono chiesta perché non aiutarli anche nella fase precedente, cioè a fare i primi passi. Il mio intento era quello di cercare di spiegare cosa accade prima che i bambini si muovano autonomamente, proprio per sostenerli in questo passaggio nel modo migliore. Abbiamo visto che c’è una finestra temporale di due anni per farlo al meglio: prima interveniamo e prima possiamo stimolarli a muoversi”.

Lo studio su 34 bambini

L’équipe del Santa Lucia si è mossa in questo modo: ha registrato l’attività elettromiografica di 18 muscoli degli arti inferiori e la cinematica del cammino in 34 bambini con paralisi cerebrale, confrontando i dati con quelli di bambini con sviluppo tipico, nel momento in cui iniziavano a camminare autonomamente. Per far questo hanno usato una tecnica indiretta di “imaging motorio spinale”, in grado di ricostruire l’attività dei motoneuroni lungo i segmenti lombosacrali del midollo spinale.

In particolare i ricercatori hanno fatto attenzione ai primi passi senza supporto, registrati entro una settimana da quando sono iniziati, in modo da osservare il cambiamento degli schemi motori in una fase estremamente precoce.

Che succede dopo i primi passi

Cosa è emerso? Prima del cammino autonomo i bambini con paralisi cerebrale riescono a controllare poco i loro movimenti: i loro muscoli si attivano seguendo schemi più semplici, simili a quelli dei neonati o dei bambini molto piccoli. Ma, dopo l’inizio dei primi passi autonomi, le cose cambiano: gli schemi di attivazione diventano più complessi.

“Il passaggio al cammino autonomo rappresenta un momento di riorganizzazione del sistema locomotorio - spiega il dottor Yury Ivanenko, ricercatore del laboratorio di Fisiologia neuromotoria del Santa Lucia -. Prima dei primi passi nei bambini osserviamo un controllo del movimento ancora poco maturo. Dopo l’inizio della deambulazione autonoma, invece, compaiono nuovi moduli neuromuscolari e una maggiore differenziazione dell’attività muscolare. In altre parole, imparare a camminare e far maturare i circuiti del cammino sono processi che si influenzano reciprocamente e nei bambini con paralisi cerebrale, in particolare se non seguiti per la neuroriabilitazione già dai primi mesi di vita, alcuni circuiti fanno fatica a svilupparsi e differenziarsi”.

I prossimi obiettivi

Gli esperti del Santa Lucia non si fermeranno qui. “Il prossimo obiettivo potrebbe essere quello di prendere in esame pazienti con altri problemi di sviluppo motorio, con altre patologie”, annuncia Cappellini. Dunque quest’ultima ricerca, che prosegue sul filone di studi avviato da Lacquaniti in collaborazione con l’Università di Roma Tor Vergata, apre la strada ad ulteriori studi sulla diagnosi sempre più precoce dei disturbi del cammino, e sul come ridurli sviluppando metodologie che riescono a individuare potenziali disagi già entro i primi sei mesi di vita.

“Questo nostro ultimo lavoro contribuisce ad ampliare le conoscenze - concludono i ricercatori -. Mostra un dato generale importante, ossia che il momento dei primi passi autonomi rappresenta una fase chiave per la riorganizzazione del controllo spinale e muscolare del cammino”.