Un dispositivo tecnológico permitió que un paciente tetrapléjico pueda caminar a partir de sus pensamientos, sin la utilización de cables de conexión como se hizo anteriormente.
La comunicación implantada en el holandés Gert-Jan Oskam se llama interfaz y comunica el cerebro y la médula espinal para que la persona pueda realizar los movimientos de sus piernas a través de los pensamientos. Se indicó que el equipo científico que llevó a cabo el desarrollo de esta interfaz incluye dos implantes en su cerebro leen ahora sus pensamientos y los envían, sin cables, a un tercer implante que estimula eléctricamente su médula. El paciente es capaz de caminar largas distancias con muletas e incluso de subir escaleras con su ayuda.
Oskam, de 40 años quedó tetrapléjico tras un accidente en bicicleta en 2011 cuando regresaba de su trabajo, ya había probado anteriormente un dispositivo más rudimentario en otro ensayo clínico, pero esta semana proclamó con entusiasmo la diferencia en una rueda de prensa: “Antes, la estimulación eléctrica me controlaba a mí. Ahora soy yo el que controla la estimulación”.
El implante ha cambiado la vida, dice Oskam. “La semana pasada, había algo que necesitaba ser pintado y no había nadie para ayudarme. Así que tomé el andador y la pintura, y lo hice yo mismo mientras estaba de pie”, señaló.
El dispositivo, llamado interfaz cerebro-columna vertebral, se basa en el trabajo anterior 2 de Grégoire Courtine, neurocientífico del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana y sus colegas. En 2018, demostraron que, cuando se combina con un entrenamiento intensivo, la tecnología que estimula la parte inferior de la columna con pulsos eléctricos puede ayudar a las personas con lesiones en la médula espinal a volver a caminar .
Oskam fue uno de los participantes en ese ensayo, pero después de tres años, sus mejoras se estancaron. El nuevo sistema hace uso del implante espinal que Oskam ya tiene y lo combina con dos implantes en forma de disco insertados en su cráneo para que dos rejillas de 64 electrodos descansen contra la membrana que cubre el cerebro.
Cuando Oskam piensa en caminar, los implantes de cráneo detectan actividad eléctrica en la corteza, la capa externa del cerebro. Esta señal es transmitida y decodificada de forma inalámbrica por una computadora que Oskam usa en una mochila, que luego transmite la información al generador de pulso espinal.
El dispositivo anterior «era más una estimulación preprogramada» que generaba movimientos de pasos robóticos, dice Courtine. “Ahora es completamente diferente, porque Gert-Jan tiene control total sobre el parámetro de estimulación, lo que significa que puede detenerse, caminar, subir escaleras”.
“La estimulación antes me controlaba a mí y ahora controlo la estimulación con mi pensamiento”, dice Oskam. “Cuando decido dar un paso, la simulación se activará tan pronto como lo piense”.
Rehabilitación mejorada
Después de unas 40 sesiones de rehabilitación utilizando la interfaz cerebro-columna vertebral, Oskam recuperó la capacidad de mover voluntariamente las piernas y los pies. Ese tipo de movimiento voluntario no fue posible solo después de la estimulación espinal, y sugiere que las sesiones de entrenamiento con el nuevo dispositivo provocaron una mayor recuperación en las células nerviosas que no se cortaron por completo durante su lesión. Oskam también puede caminar distancias cortas sin el dispositivo si usa muletas.
Bruce Harland, neurocientífico de la Universidad de Auckland en Nueva Zelanda, dice que esta mejora continua en la función espinal es una gran noticia para cualquier persona con una lesión en la médula espinal, «porque incluso si se trata de una lesión crónica a largo plazo, todavía hay algunos diferentes maneras en que la curación podría ocurrir”.
«Ciertamente es un gran salto» hacia la función mejorada de las personas con lesiones en la médula espinal, dice la neurocientífica Anna Leonard de la Universidad de Adelaida en Australia. Y, dice, todavía hay espacio para otras intervenciones, como las células madre, para mejorar aún más los resultados. Ella agrega que aunque la interfaz cerebro-columna restaura el caminar, el dispositivo no se enfoca en otras funciones como el control de la vejiga y el intestino. “Por lo tanto, ciertamente todavía hay espacio para otras áreas de investigación que podrían ayudar a progresar en las mejoras en los resultados para este otro tipo de ámbitos”, sostuvo.
Antonio Lauto, ingeniero biomédico de la Universidad de Western Sydney, Australia, dice que los dispositivos menos invasivos serían ideales. Uno de los implantes de cráneo de Oskam fue retirado después de unos cinco meses debido a una infección. Sin embargo, Jocelyne Bloch, la neurocirujana del Instituto Federal Suizo de Tecnología que implantó el dispositivo, dice que los riesgos involucrados son pequeños en comparación con los beneficios. “Siempre hay un poco de riesgo de infecciones o riesgo de hemorragia, pero son tan pequeños que vale la pena el riesgo”, indicó.
El equipo de Courtine actualmente está reclutando a tres personas para ver si un dispositivo similar puede restaurar los movimientos del brazo.
El accidente con la bicicleta provocó una lesión medular incompleta, que permitía a Oskam efectuar algunos movimientos residuales. Gracias a años de dura rehabilitación, el holandés logró recuperar bastante movilidad en los brazos. En 2014, llegó el rayo de esperanza: una nueva técnica científica, con estimulación eléctrica en la médula espinal mediante un implante, había tenido éxito en ratas en un experimento en la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza. Aquellos roedores, con la médula cortada en dos, eran capaces de dar más de mil pasos. En 2016, la estrategia también funcionó en monos.
Oskam fue uno de los primeros humanos que probó en 2017 aquel dispositivo experimental, que emitía pulsos eléctricos en su médula sincronizándolos con sus torpes movimientos voluntarios. El propio paciente también podía controlar manualmente, con unos botones, la estimulación de sus piernas. La nueva tecnología va mucho más allá, según destaca el neuroingeniero español Eduardo Martín Moraud, que participó en los experimentos con animales. “Este estudio es un paso de gigante hacia el sueño de restaurar el control motor voluntario en pacientes que sufran enfermedades neurológicas, como pueden ser las lesiones medulares, los ictus, el párkinson y el temblor esencial”, celebra.
La neuroingeniera colombiana Andrea Gálvez, nacida en Bogotá hace 32 años, ha sido una de las principales autoras del nuevo estudio. “Gert-Jan ya tenía un implante en la médula espinal, que permite la estimulación eléctrica y que los músculos de sus piernas se reactiven. En este ensayo clínico hemos colocado dos implantes en la parte motora del cerebro, uno en cada hemisferio, que nos permiten leer la intención de movimiento, decodificarla y hacer ese puente digital para que la estimulación en las piernas sea deliberada”, señala Gálvez. Sus resultados se publicaron este miércoles en la revista Nature, punta de lanza de la mejor ciencia mundial.
