La estimulación del cerebro restaura la capacidad de caminar en personas paralizadas

En un estudio publicado en 'Nature Medicine' demuestra que la estimulación cerebral profunda del hipotálamo lateral mejora la marcha y promueve la recuperación en humanos y roedores con lesiones medulares.

Esta región del cerebro, involucrada en la vigilia, la alimentación y la motivación, juega un papel clave en la recuperación del movimiento. Los investigadores observaron mejoras inmediatas en la capacidad de caminar en ratones y ratas con diversas lesiones, y en dos pacientes humanos con lesiones medulares crónicas, quienes también mostraron mejoría en las pruebas de caminata.

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El estudio, realizado por investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y el Hospital Universitario de Lausana (CHUV), liderados por Grégoire Courtine y Jocelyne Bloch, han logrado un avance importante en el tratamiento de lesiones medulares. Al aplicar estimulación cerebral profunda a una región inesperada del cerebro, el hipotálamo lateral, el equipo ha mejorado la recuperación de los movimientos de las extremidades inferiores en dos personas con una lesión medular parcial, mejorando significativamente su autonomía y bienestar.

Wolfgang Jäger, un austriaco de 54 años que ha estado en silla de ruedas desde 2006 debido a un accidente de esquí, es uno de los voluntarios que ha participado en el ensayo clínico. «El año pasado, durante las vacaciones, no fue un problema caminar unos pasos hacia el mar utilizando la estimulación», comentó Jäger, describiendo la libertad recién adquirida gracias a esta técnica. Más allá de caminar, la terapia ha mejorado las tareas cotidianas. «Ahora puedo alcanzar cosas en los armarios altos de la cocina», añadió.

La estimulación cerebral profunda es una técnica neuroquirúrgica que consiste en implantar electrodos en regiones específicas del cerebro para modular la actividad neuronal. Tradicionalmente, se ha utilizado para tratar trastornos del movimiento como el párkinson y el temblor esencial, al dirigirse a áreas del cerebro responsables del control motor.

Sin embargo, aplicar estimulación cerebral profunda al hipotálamo lateral para tratar la parálisis parcial es un enfoque novedoso. Los investigadores han aprovechado una vía neural inesperada que no se había considerado antes para la recuperación motora.

En el estudio, no solo la estimulación cerebral profunda mostró resultados inmediatos para mejorar la marcha durante la rehabilitación, sino que los pacientes también mostraron mejoras a largo plazo que persistieron incluso cuando la estimulación se apagó.

Estos hallazgos sugieren que el tratamiento promovió una reorganización de las fibras nerviosas residuales que contribuyen a mejoras neurológicas sostenidas.

«Esta investigación demuestra que el cerebro es necesario para recuperarse de la parálisis. Sorprendentemente, el cerebro no puede aprovechar completamente las proyecciones neuronales que sobreviven después de una lesión medular. En este estudio descubrimos cómo acceder a una pequeña región del cerebro que no se sabía que estaba involucrada en la producción de la marcha para activar estas conexiones residuales y aumentar la recuperación neurológica en personas con lesiones medulares», explica Courtine, codirector del centro NeuroRestore.

El éxito de esta la terapia de estimulación cerebral profunda se basa en dos enfoques complementarios: los descubrimientos facilitados por metodologías novedosas en estudios con animales y la traducción de estos hallazgos en técnicas quirúrgicas precisas en humanos.

Para la cirugía, los investigadores utilizaron escáneres cerebrales detallados para guiar la ubicación precisa de los pequeños electrodos en el cerebro, realizada por Bloch, mientras el paciente estaba completamente despierto.

«Una vez que el electrodo estaba en su lugar y realizamos la estimulación, el primer paciente dijo de inmediato, 'Siento mis piernas'. Cuando aumentamos la estimulación, dijo, '¡Siento la necesidad de caminar!' Este feedback en tiempo real confirmó que habíamos apuntado a la región correcta, incluso si esta región nunca se había asociado con el control de las piernas en los humanos. En ese momento, supe que estábamos presenciando un descubrimiento importante sobre la organización anatómica de las funciones cerebrales», comenta Bloch, neurocirujana y profesora en el Hospital Universitario de Lausana y codirectora del centro NeuroRestore.

La identificación del hipotálamo lateral como un actor clave en la recuperación motora después de la parálisis es, en sí misma, un importante descubrimiento científico, dado que esta región se había asociado tradicionalmente con funciones como la alerta y la alimentación. Este avance surgió del desarrollo de una metodología novedosa de múltiples pasos que comenzó con la cartografía anatómica y funcional de todo el cerebro para establecer el papel de esta región en la marcha, seguido de experimentos en modelos preclínicos para establecer los circuitos precisos involucrados en la recuperación. Finalmente, estos resultados llevaron a ensayos clínicos en humanos.

«Fue la investigación de la creación de mapas detallados de todo el cerebro lo que nos permitió identificar el hipotálamo lateral en la recuperación de la marcha. Sin este trabajo fundamental, no hubiéramos descubierto el papel inesperado que esta región juega en la recuperación de la marcha», comenta Jordan Squair, uno de los autores principales del estudio.

Estos resultados abren el camino a nuevas aplicaciones terapéuticas para mejorar la recuperación de lesiones medulares. Las investigaciones futuras explorarán la integración de la estimulación cerebral profunda del hipotálamo lateral con otras tecnologías, como los implantes espinales que ya han mostrado su potencial para restaurar el movimiento después de lesiones medulares. «Integrar nuestros dos enfoques, estimulación cerebral y espinal, ofrecerá una estrategia de recuperación más integral para los pacientes con lesiones medulares», afirma Courtine.