Monos paralizados vuelven a caminar con una interfaz que conecta cerebro y médula espinal

Dos macacos reshus, cada uno con una pierna paralizada por una lesión parcial de la médula espinal, han recuperado el control de la extremidad gracias a una interfaz inalámbrica que restablece la comunicación entre el cerebro y la región dañada de la médula. Los resultados se publican hoy en la revista Nature.

El sistema ha sido desarrollado por un equipo de la Escuela Politécnica Federal (EPFL), en Lausana (Suiza), en colaboración con la firma Medtronic (Irlanda) y otras instituciones de Europa y EE UU.

La interfaz decodifica las órdenes cerebrales necesarias para caminar y transmite esta información a la médula espinal

El dispositivo decodifica las órdenes cerebrales necesarias para caminar y transmite esta información a la médula espinal a través de electrodos. De esta manera, con una estimulación eléctrica de pocos voltios aplicada en lugares precisos de la médula espinal, se modulan las redes neuronales encargadas de activar los músculos de las piernas durante la locomoción.

Sistema inalámbrico implantable

Según detalla Grégoire Courtine, neurólogo de EPFL que lidera el proyecto, “desarrollamos un sistema inalámbrico implantable que funciona en tiempo real y permite que el primate se pueda mover sin las restricciones de los cables. Desciframos las señales cerebrales que codifican movimientos de flexión y extensión de la pierna con un algoritmo matemático. Después, utilizamos esas señales para estimular puntos concretos en la médula”.

Ambos primates recuperaron el control de su pierna paralizada después de la activación de la interfaz cerebro-médula. La interfaz también debería funcionar para lesiones más graves, según los científicos, con la ayuda de agentes farmacológicos.

Modelo de silicona del cerebro de un primate y el implante cerebral. Imagen: Alain Herzog / EPFL

«Los dos primates fueron capaces de caminar inmediatamente una vez que la interfaz fue activada sin necesidad de fisioterapia o entrenamiento alguno», dice el neurocientífico Erwan Bezard, de la Universidad de Burdeos, que supervisó los experimentos.

Los dos primates fueron capaces de caminar inmediatamente una vez que la interfaz fue activada sin necesidad de fisioterapia o entrenamiento

Por su parte, Courtine destaca que “esta es la primera vez que la neurotecnología restaura la locomoción en primates. Pero quedan  muchos desafíos por delante y pueden trascurrir varios años antes de que todos los componentes de esta intervención puedan ser probados en personas», advierte. Este investigador lideró en 2012 un proyecto que permitió que ratas paralizadas volvieran a caminar mediante el uso de un arnés robótico y un tratamiento electroquímico.

Ensayos clínicos

“El vínculo entre la decodificación del cerebro y la estimulación de la médula espinal es completamente nuevo», comenta la neurocirujana Jocelyne Bloch, del Hospital Universitario de Lausana, que fue la encargada de colocar quirúrgicamente los implantes en el cerebro y la médula de los primates. «En el futuro, puedo imaginar a pacientes paralizados recuperando el movimiento de sus piernas gracias a la interfaz cerebro-médula”, añade.

En colaboración con EPFL, Bloch acaba de comenzar un estudio clínico de viabilidad con ocho pacientes que evalúa el potencial terapéutico de esta tecnología de estimulación de la médula espinal –por el momento sin usar el implante cerebral– para mejorar la habilidad de caminar en personas con lesión parcial de la médula espinal que afecta a los miembros inferiores.