Un paralítico logra andar con implantes controlados por el pensamiento

Un nuevo sistema desarrollado por científicos suizos ha ‘devuelto’ la capacidad motora a un paciente holandés que tenía muy dañada la médula espinal a consecuencia de un accidente ciclista que sufrió en 2011 que le había dejado paralizadas las piernas y apenas podía mover los brazos a pesar de haberse sometido a una rehabilitación intensiva. El hombre ha conseguido volver a ponerse de pie y andar gracias a un implante que restablece la comunicación entre el cerebro y la médula espinal y que puede controlar con su pensamiento.

Gert-Jan Oskam, que es el nombre del paciente, participó junto a otros cuatro individuos en el ensayo STIMO-BSI, un programa de neurorrehabilitación que utiliza estimulación eléctrica epidural de la médula espinal, un método con el que se ha demostrado que es posible recuperar cierta capacidad motora, y un ejemplo de ello es que gracias al mismo Oskam, que ahora tiene 40 años, ha logrado volver a caminar con la ayuda de un andador.

El ensayo ha sido realizado por un equipo multidisciplinar de científicos liderado por Grégoire Courtine, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), y la neurocirujana Jocelyne Bloch, del Hospital Universitario de Lausana. La técnica que han desarrollado establece un enlace directo entre el cerebro y la médula espinal y proporciona un control voluntario y más natural de la capacidad motora.

“Hemos creado una interfaz inalámbrica entre el cerebro y la médula espinal utilizando tecnología de interfaz cerebro-computadora (BCI) que transforma el pensamiento en acción”

Esto supone una significativa mejora en la calidad de vida del paciente, que ha explicado en rueda de prensa que ahora puede ponerse de pie, caminar, subir escaleras y adaptar la marcha a distintos tipos de terrenos. Además, gracias a este dispositivo también ha mejorado la recuperación neuronal de Oskam permitiéndole caminar con muletas incluso cuando los implantes están desactivados. Los resultados de las pruebas se han publicado en la revista Nature.

Este dispositivo se denomina interfaz cerebro-columna vertebral y está basado en el trabajo anterior de Grégoire Courtine, neurocientífico del EPFL y sus colegas, que en 2018 demostraron que, en combinación con un entrenamiento intensivo, la tecnología que estimula la zona inferior de la columna con implantes inalámbricos puede ayudar a las personas con lesiones en la médula espinal a volver a caminar.

Controlar los movimientos con el pensamiento

El nuevo sistema es una especie de puente digital que permite recuperar la comunicación que se había interrumpido entre el cerebro y la zona de la médula que interviene en el control voluntario de los movimientos y que en Oskam se había dañado por el accidente. “Hemos creado una interfaz inalámbrica entre el cerebro y la médula espinal utilizando tecnología de interfaz cerebro-computadora (BCI) que transforma el pensamiento en acción”, resume Grégoire Courtine, profesor de neurociencia en EPFL, CHUV y UNIL.

El sistema capta las señales corticales, que son las órdenes que envía el cerebro cuando nos queremos poner de pie o caminar, a través de los implantes colocados en el cerebro. Esas señales son entonces decodificadas con técnicas de inteligencia artificial y se envían a un sistema de estimulación insertado en la zona epidural donde se localiza el centro de generación del patrón de marcha y esto permite que los músculos que intervienen en esta función se pongan en marcha de acuerdo con las instrucciones recibidas.

Para establecer este puente digital son necesarios dos tipos de implantes electrónicos, como explica la neurocirujana Jocelyne Bloch: “Hemos implantado dispositivos WIMAGINE® sobre la región del cerebro que se encarga de controlar los movimientos de las piernas. Estos dispositivos desarrollados por el CEA permiten decodificar las señales eléctricas generado por el cerebro cuando pensamos en caminar. También colocamos un neuroestimulador conectado a una matriz de electrodos sobre la región de la médula espinal que controla el movimiento de las piernas”.

Guillaume Charvet, jefe del programa BCI en CEA, añade: “Gracias a los algoritmos basados​​​​en métodos de inteligencia artificial adaptativa, las intenciones de movimiento se decodifican en tiempo real a partir de grabaciones cerebrales”. Estas intenciones después se convierten en secuencias de estimulación eléctrica de la médula espinal, que a su vez activan los músculos de las piernas para lograr el movimiento deseado. Este puente digital funciona de forma inalámbrica, lo que permite que el paciente se mueva de forma independiente.