La stimolazione del nervo vago velocizza il recupero delle capacità motorie

Lo studio

In uno studio preclinico, gli scienziati hanno accoppiato la stimolazione del nervo vago (VNS) con un’attività di terapia fisica volta a migliorare la funzione dell’arto superiore nei roditori. I risultati hanno mostrato un tasso di recupero a lungo termine raddoppiato rispetto agli attuali metodi terapeutici, non solo nel compito mirato ma anche in movimenti muscolari simili che non sono stati specificamente riabilitati.

Il loro lavoro è stato recentemente pubblicato sulla rivista Stroke.

Il Dr. Michael Kilgard, direttore associato del Texas Biomedical Device Center (TxBDC) e Margaret Forde Jonsson, professore di Neuroscienze presso la School of Behavioral and Brain Sciences, hanno guidato il gruppo di ricerca con il dott. Seth Hays, il direttore del TxBDC di ricerca e assistente professore di bioingegneria presso la scuola di ingegneria informatica,  Erik Jonsson e il ricercatore post-doc, Eric Meyers.

Il nostro esperimento è stato progettato per porre questa nuova domanda: dopo un ictus, bisogna fare riabilitazione per ogni singola azione?

Kilgard ha detto che i risultati forniscono un passo importante verso la creazione di linee guida per l’uso standardizzato della VNS per la terapia post-ictus.

Se la VNS ti aiuta, aiuta solo con il movimento o la funzione esatta che hai accoppiato con la stimolazione? Ciò che abbiamo scoperto è che migliora anche le stesse capacità motorie, e che quei risultati sono stati sostenuti mesi dopo il completamento della terapia associata a VNS.

“Questo studio ci dice che se usiamo questo approccio su abilità motorie complicate, questi miglioramenti possono filtrare verso il basso per migliorare i movimenti più semplici”.

Costruire connessioni cellulari più forti

Quando si verifica un ictus, le cellule nervose nel cervello possono morire a causa della mancanza di flusso sanguigno. Le abilità motorie di un braccio o di una gamba falliscono perché, anche se le cellule nervose dell’arto sono a posto, non c’è più una connessione tra loro e il cervello. I metodi di riabilitazione attuali bypassano l’area danneggiata del cervello e arruolano altre cellule cerebrali per gestire le funzioni perse. Tuttavia, non ci sono molti neuroni da risparmiare, quindi il paziente ha un deficit di movimento di lunga durata.

Il nervo vago controlla il sistema nervoso parasimpatico, che controlla gli elementi di molte funzioni corporee inconsce, tra cui la digestione e la circolazione. La stimolazione elettrica del nervo è ottenuta tramite un dispositivo impiantato nel collo.
Già utilizzato negli esseri umani per il trattamento della depressione e dell’epilessia, la VNS è una tecnica ben documentata per la messa a punto della funzione cerebrale.

L’applicazione dello studio di UT Dallas della stimolazione del nervo vago, rafforza il percorso di comunicazione tra i neuroni che stanno subentrando con quelli danneggiati da ictus. Gli esperimenti hanno mostrato un aumento da tre a cinque volte dei neuroni coinvolti nell’aggiunta della VNS alla riabilitazione.

Abbiamo a lungo ipotizzato che la VNS stia creando nuove connessioni nel cervello, ma non si sa per certo.

Ha detto Hays

Questa è la prima prova che stiamo studiando che dimostra cambiamenti nel cervello degli animali dopo una lesione cerebrale.
È un grande passo in avanti per capire come funziona la terapia: questa riorganizzazione che avevamo previsto sarebbe stata alla base dei vantaggi della VNS.

In previsione dell’uso finale della tecnica nell’uomo, il team sta lavorando ad un sistema di riabilitazione a domicilio per gli arti superiori.

Abbiamo progettato un’app per tablet che delinea le attività manuali e armoniche con cui i pazienti possono interagire, utilizzando la VNS secondo le necessità.
Possiamo valutare con precisione le loro prestazioni e monitorare il ripristino da remoto. Questo è tutto fattibile da casa.

Riferisce Meyers.

Espansione delle possibilità per la terapia

I ricercatori sono motivati ​​in parte dalla comprensione dei limiti pratici delle attuali opzioni terapeutiche per i pazienti.

Se hai un ictus, potresti avere un tempo limitato con un terapista.

Quindi, quando creiamo linee guida per un terapeuta, ora sappiamo consigliare di svolgere un’attività complessa il più volte possibile, al contrario di una varietà di attività.

È stato un risultato importante: è stato emozionante non solo migliorare il compito su cui ci siamo allenati, ma anche su dei compiti relativamente simili. Lo studio sta diventando generalizzato a cose correlate, e si stanno ricevendo dati di miglioramento continuo su tutta la linea.

Ha detto Hays.

Sviluppi per il futuro

Per i pazienti colpiti da ictus, l’opportunità di beneficiare di questa tecnologia potrebbe non essere lontana. In quanto la sperimentazione clinica iniziata alla UTD è ora in corso in tutta la nazione, incluso a UT Southwestern.

Stanno reclutando pazienti. Ora le persone a Dallas possono iscriversi – il che è giusto, perché questo lavoro si è sviluppato qui, fino a pubblicarlo in un diario dell’American Heart Association, che ha sede qui a Dallas. Questo è uno sforzo fatto in casa.

Ha detto Kilgard

Questo studio fornisce la prima evidenza che il VNS associato all’allenamento riabilitativo dopo l’ictus raddoppia il recupero a lungo termine su un compito complesso che coinvolge la supinazione dell’arto anteriore, così come potenzia la ripresa di un semplice compito motorio che non era accoppiato con VNS e migliora la plasticità strutturale nelle reti motorie.

La sperimentazione clinica in corso è l’ultimo passo per ottenere l’approvazione come terapia consolidata.
Speriamo che entro un anno questa sia la pratica standard per l’ictus cronico.

Dice Kilgard

Per saperne di più sulla stimolazione del nervo vago:

Fonti ed approfondimenti:

• Astratto originale: “La stimolazione del nervo vago migliora la plasticità stabile e la generalizzazione del recupero dell’ictus” di Eric C. Meyers, Bleyda R. Solorzano, Justin James, Patrick D. Ganzer, Elaine S. Lai, Robert L. Rennaker, Michael P. Kilgard, Sand eth A. Hays in Stroke. Pubblicato online il 25 gennaio 2018.

• http://neurosciencenews.com/stroke-motor-skill-vn-8703

• https://www.utdallas.edu/news/2018/3/22-32886_Study-Vagus-Nerve-Stimulation-Boosts-Post-Stroke-M-_story-wide.html

• http://www.rehabpub.com/2018/04/vagus-nerve-stimulation-possible-boost-post-stroke-motor-skill-recovery/