Un parapléjico vuelve a caminar con un implante que repara la conexión nerviosa
▸ Gert-Jan ha recuperado el movimiento gracias a un puente digital que ha reconectado el cerebro y la médula
El holandés Gert-Jan tiene 40 años. En 2011 sufrió un accidente de tráfico cuando volvía en bicicleta a casa desde su trabajo. Después de 50 sesiones de terapia era incapaz de levantar sus piernas cuando intentaba caminar o cuando estaba tumbado. «Los médicos me dijeron que nunca podría volver a caminar», dice. Pero ahora, gracias a un sistema desarrollado en Suiza que reestablece la comunicación entre el cerebro y la médula espinal a través de un implante digital inalámbrico ha podido volver a caminar de forma natural con muletas. Lo hacía incluso cuando el implante estaba apagado, al recuperar funciones neurológicas que había perdido desde su accidente.
Gert-Jan es la única persona que ha participado en un ensayo clínico que se publica en ‘Nature’ y que establece un marco para restaurar el control natural del movimiento después de la parálisis y que parece reparar la conexión de la médula espinal debido a que parece generar nuevas conexiones nerviosas. «Hemos creado una interfaz que conecta el cerebro con la médula espinal utilizando la tecnología cerebrocomputadora (BCI) que transforma el pensamiento en acción», resume Grégoire Courtine, profesor de Neurociencia en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), el Centro Hospitalario Universitario de Vaud (CHUV ) y la Universidad de Lausana (Suiza).
Subir escaleras
Gracias a esta conexión digital, GertJan ha podido recuperar el control natural sobre el movimiento de sus piernas paralizadas, lo que le permitió ponerse de pie, caminar e incluso subir escaleras. Una lesión medular puede destruir la comunicación entre el cerebro y la región de la médula espinal que controla la marcha, lo que lleva a la parálisis.
Algunos enfoques anteriores para restaurar el movimiento en personas con este tipo de parálisis implicaban la estimulación eléctrica de regiones de la médula espinal para permitir estar de pie y caminar. Así, este grupo de la EFPL ya había desarrollado un sistema que permitía a tres pacientes con una lesión completa de la médula espinal ponerse de pie, caminar e incluso realizar actividades recreativas como natación, ciclismo o montar en canoa, a través de la estimulación eléctrica personalizada de la médula espinal mediante placas de electrodos diseñadas específicamente para lesiones medulares. Sin embargo, esto requería el uso de sensores de movimiento, y los pacientes mostraban una capacidad limitada para adaptar los movimientos de las piernas a diferentes terrenos.
Conectar digitalmente el cerebro y la médula espinal podría mejorar el control sobre el momento y la amplitud de la actividad muscular y restaurar un control más natural y adaptable al estar de pie y caminar en estos pacientes. Para establecer esta conexión digital, se necesitan dos tipos de implantes electrónicos. La neurocirujana Jocelyne Bloch, profesora en la Escuela Politécnica, explica que se han «implantado dispositivos Wimagine sobre la región del cerebro que es responsable de controlar los movimientos de las piernas». Dichos dispositivos permiten decodificar las señales eléctricas generadas por el cerebro cuando pensamos en caminar.
Inteligencia artificial
Además, agrega, «colocamos un neuroestimulador conectado a una matriz de electrodos sobre la región de la médula espinal que controla el movimiento de las piernas». Y gracias a algoritmos basados en métodos adaptativos de inteligencia artificial, explica un miembro del equipo, Guillaume Charvet, «las intenciones de movimiento se decodifican en tiempo real a partir de las grabaciones cerebrales». Estas intenciones se convierten posteriormente 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 al paciente moverse de manera independiente», añade.
La rehabilitación respaldada por la conexión digital permitió a Gert-Jan recuperar funciones neurológicas que había perdido desde su accidente. Así, en el estudio se han podido cuantificar mejoras notables en sus percepciones sensoriales y habilidades motoras, incluso cuando la conexión digital estaba apagada.
Nuevas conexiones nerviosas
Según los investigadores, esta reparación digital de la médula espinal sugiere que se han desarrollado nuevas conexiones nerviosas. Aunque, advierten Bloch y Courtine, hay que tener en cuenta que solo se ha probado en una persona. Los investigadores creen que en el futuro se podría utilizar una estrategia similar para restaurar las funciones del brazo y la mano. Y, dicho puente digital también podría aplicarse a otras indicaciones como las secuelas por un ictus.
Gert-Jan tiene ahora un control natural sobre los movimientos de sus piernas para ponerse de pie, caminar, subir escaleras e incluso atravesar terrenos complejos. El paciente lo resume con la satisfacción que le produce recuperar un hábito tan cotidiano como compartir una cerveza de pie en un bar con amigos: «Este simple placer representa un cambio significativo en mi vida».
«He vuelto a sentir el placer de poder compartir una cerveza con mis amigos mientras estoy de pie»