Un implante permite caminar a un parapléjico y reparar sus conexiones nerviosas

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 -conexión- inalámbrica entre el cerebro y la médula espinal utilizando la tecnología de interfaz cerebro-computadora (BCI) que transforma el pensamiento en acción», resume Grégoire Courtine, profesor de Neurociencia en Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), el Centro hospitalario universitario de Vaud (CHUV )y la Universidad de Lausana (Suiza). 

Gracias a esta conexión digital, Gert-Jan 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 en la médula espinal 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 a 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 de la médula espinal. El estudio se publicó en «Nature Medicine».

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 y demandas. 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 paciente.

Para establecer esta conexión digital, se necesitan dos tipos de implantes electrónicos. Explica la neurocirujana Jocelyne Bloch, profesora en CHUV, UNIL y EPFL, que se han implantado «implantado dispositivos WIMAGINE sobre la región del cerebro que es responsable de controlar los movimientos de las piernas». Dichos dispositivos desarrollados permiten decodificar las señales eléctricas generadas por el cerebro cuando pensamos en caminar.

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 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 Charvet.

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.

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 solo se ha probado en una persona, 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 clínicas, como la parálisis debido a un derrame cerebral.

Gert-Jan tiene ahora un control natural sobre los movimientos de sus piernas del paciente para ponerse de pie, caminar, subir escaleras e incluso atravesar terrenos complejos, incluso cuando la conexión estaba apagada.

Gert-Jan lo resume en haber recuperado el placer de poder compartir una cerveza de pie en un bar con amigos: «Este simple placer representa un cambio significativo en mi vida».