Estímulos eléctricos hacen caminar a ratas tetrapléjicas

Basándose en sus trabajos anteriores en ratones, este nuevo avance es parte de una terapia más general que algún día podría ser implementada en los programas de rehabilitación para las personas con lesión en la médula espinal, que ya está siendo desarrollado dentro de un proyecto europeo llamado NEUWalk . Los ensayos clínicos podrían comenzar el próximo verano en el Hospital Universitario de Lausana-CHUV .

Su mecanismo de acción es complejo. Nuestro cuerpo, explican los investigadores, necesita electricidad para funcionar. Por ejemplo, la vía de salida de este impulso eléctrico del cerebro humano es de unos 30 vatios. Sin embargo, cuando la circuitería del sistema nervioso está dañada, la transmisión de estas señales eléctricas se ve afectada, y a menudo causa trastornos neurológicos tan devastadores como la paraplejía.

Utilizar la estimulación eléctrica del sistema nervioso para aliviar estos trastornos neurológicos en muchos niveles no es novedoso, sin embargo. Así por ejemplo, la estimulación cerebral profunda es un tratamiento estándar para tratar temblores relacionados con la enfermedad de Parkinson. También se han utilizado impulsos eléctricos para estimular los nervios con el fin de restaurar el sentido del tacto en la extremidad cercenada en los amputados. Y la estimulación eléctrica de la médula espinal puede restaurar el control del movimiento en personas con lesión de la médula espinal.

Pero hasta ahora no se había determinado si las señales eléctricas podrían ser manipuladas para ayudar a un parapléjico a caminar de forma natural. Y parece que la respuesta es afirmativa, al menos las ratas.

«Hemos logrado el control total de las patas traseras de la rata», subraya el neurocientífico del EPFL Grégoire Courtine. «Las ratas no tienen el control voluntario de sus extremidades, pero la médula espinal amputadas pueden ser reactivadas y estimuladas para caminar de forma natural. Podemos controlar en tiempo real la forma en la rata se mueve hacia adelante y lo alto que levanta sus piernas», añade.

Los científicos estudiaron ratas cuyas médulas espinales habían sido completamente seccionadas, de forma que las señales eléctricas cerebrales no podía alcanzar la médula espinal inferior. Los investigadores implantaron quirúrgicamente los electrodos flexibles en la zona seccionada y verificaron que la estimulación eléctrica a través de los electrodos estimulaba la médula espinal.

Además los expertos percibieron que existía una relación directa entre la altura a la que la rata levantaba sus extremidades y la frecuencia de la estimulación eléctrica. Basándose en estos datos y también en un cuidadoso análisis de los patrones de marcha de la rata -modo de andar - los investigadores diseñaron específicamente la estimulación eléctrica para adaptar la zancada del animal en previsión de próximos obstáculos, como barreras o escaleras.

«Gracias a hallazgos científicos simples sobre cómo funciona el sistema nervioso podremos desarrollar tecnologías neuroprostéticas más eficaces», afirma el neuroingeniero Silvestro Micera. «Creemos que esta tecnología podría mejorar en el futuro la calidad de vida de las personas que padecen este tipo de trastornos neurológicos».

Un paso más en lejano, el que ya trabaja el equipo de Micera y Courtine, sería explorar la posibilidad de decodificar las señales que produce el cerebro sobre el movimiento de la pierna y poder usar dicha información para estimular la médula espinal. De momento, los investigadores tienen previsto iniciar un ensayo clínico basado en el empleo de la estimulación eléctrica en pacientes con lesión medular que se realizará en el Hospital Universitario de Lausana .