Los electrodos implantados en el cerebro envían señales que evitan el área dañada de la médula espinal, utilizando los pensamientos del hombre para estimular el movimiento de las piernas.
Publicacion de NATURE – Gert-Jan Oskam perdió la capacidad de caminar en 2011 cuando se lesionó la columna vertebral en un accidente de bicicleta en China. Seis años más tarde, el holandés logró dar algunos pasos cortos gracias a una pequeña serie de electrodos implantados en la parte superior de su médula espinal que emitieron pulsos de electricidad que estimulan los nervios. El dispositivo le permitió caminar, pero el proceso fue forzado y, a veces, frustrante.
Hoy en Nature , un equipo internacional de investigadores informa que le dio a Oskam una mejor solución, una forma de cerrar digitalmente la brecha de comunicación entre su cerebro y la parte inferior del cuerpo . Las ondas cerebrales que indican el deseo de Oskam de caminar viajan desde un dispositivo implantado en su cráneo hasta el estimulador espinal, desviando la señal alrededor del tejido dañado y enviando pulsos de electricidad a la médula espinal para facilitar el movimiento. Oskam ahora puede caminar con más fluidez, sortear obstáculos y subir escaleras. “La estimulación antes me controlaba y ahora controlo la estimulación”, dice.
Esta nueva interfaz cerebro-columna también parece fomentar una mayor recuperación que la estimulación sola. Oskam, que conservó algunas conexiones de la médula espinal intactas después del accidente, también puede caminar con muletas incluso con ambos dispositivos apagados, algo que nunca antes había podido hacer.
La estimulación de la médula espinal y las interfaces cerebrales se han utilizado en el pasado, pero «nunca se han combinado de esta manera», dice Keith Tansey, neurólogo del Centro de Rehabilitación Metodista. “Desde la perspectiva de la ingeniería biomédica, es un verdadero tour de force”. Pero él y otros, incluidos los autores del estudio, enfatizan que es importante reconocer que el estudio es una prueba de concepto con un solo participante. Aún no está claro si las otras personas con lesiones de la médula espinal verán los mismos resultados.
Algunas lesiones paralizantes cortan por completo la médula espinal, pero más a menudo permanecen las conexiones dañadas entre el cerebro y la parte inferior del cuerpo. Durante décadas, los científicos han intentado encontrar formas de reparar estas vías nerviosas rotas.
El nuevo estudio se basa en el trabajo de Grégoire Courtine, neurocientífico del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana, y Jocelyne Bloch, neurocirujana de la Universidad de Lausana. En 2018, el dúo y sus colegas demostraron que la estimulación espinal combinada con un entrenamiento intensivo podría ayudar a las personas con parálisis parcial a caminar. Oskam fue uno de los primeros tres participantes en esa prueba, cada uno de los cuales retuvo algo de sensibilidad en la parte inferior del cuerpo. El año pasado, los investigadores informaron que la estimulación también funciona en personas con lesiones más graves que no tenían sensibilidad ni movimiento en las piernas.
Pero la estimulación espinal tiene algunos inconvenientes. Para comenzar a caminar o ponerse de pie, el usuario debe provocar manualmente la señal, por ejemplo, presionando un botón. Oskam todavía podía levantar el talón después de su lesión, y un sensor en su pie podía detectar este pequeño movimiento, lanzando el estimulador. Después de eso, el movimiento inducido fue robótico y automático, no bajo el control consciente de Oskam. Por sí sola, la estimulación espinal es «un poco de titiritero», dice Dennis Bourbeau, ingeniero biomédico del Centro Médico de Asuntos de Veteranos Louis Stokes Cleveland e investigador del Sistema MetroHealth.