Lesionados medulares logran controlar las extremidades inferiores con un interfaz controlado por el cerebro

Se trata de un sistema de realidad virtual que utiliza la propia actividad cerebral del paciente para simular el control de sus piernas. "No podíamos haber predicho este sorprendente resultado cuando comenzamos el proyecto. Lo que estamos mostrando es que los pacientes que utilizan este interfaz cerebro-máquina durante un largo periodo de tiempo experimentan mejoras en su conducta motora, en la sensibilidad y en las funciones viscerales que se sitúan por debajo de la lesión de la médula espinal", ha argumentado el experto, cuyo trabajo ha sido publicado en 'Scientific Reports'.

Y es que, a los siete meses de entrenamiento varios pacientes observaron mejorías, y al año cuatro mejoraron tanto que los médicos cambiaron el diagnóstico de parálisis completa por parcial. En concreto, la mayoría de los participantes experimentaron mejorías en el control de la vejiga y la función intestinal, reduciendo su dependencia a laxantes y catéteres.

Por ello, los expertos consideran que con el entrenamiento semanal, los enfermos vuelven a activar los nervios de la médula espinal que sobrevivieron al impacto de los accidentes automovilísticos, caídas u otros traumas que paralizaron sus extremidades inferiores.

Uno de los participantes, 'Paciente 1', era una mujer de 32 años de edad, paralizada desde hace 13 años y que al principio de entrenamiento no era capaz de coger unas llaves, pero al finalizar el estudio fue capaz de mover las piernas voluntariamente gracias a un arnés que le sujetaba.

CONSTRUCCIÓN DEL INTERFAZ

Desde la década de 1990, Nicolelis ha investigado cómo las poblaciones de células cerebrales representan la información sensorial y motora y cómo generan comportamientos, incluidos los movimientos de las extremidades superiores e inferiores.

En un primer experimento, llevado a cabo con el también neurocientífico John K. Chapin, Nicolelis utilizó microelectrodos implantados cerebro para registrar la actividad cerebral de ratas entrenadas para tirar de una palanca robótico para obtener un sorbo de agua. A través de una interfaz cerebro-máquina, las ratas aprendieron a controlar la palanca usando sólo su actividad cerebral.

"Ellos simplemente produjeron la actividad cerebral correcta y el brazo robótico podría llevar el agua a la boca de la rata sin mover un músculo. Con el entrenamiento, los animales dejaron de producir la conducta manifiesta y comenzaron a depender de la actividad del cerebro", ha explicado el investigador.

Posteriormente, Nicolelis entrenó monos 'rhesus' para usar el sistema para controlar extremidades robóticas, y más tarde, los movimientos en 3D de un avatar animado. En este caso, los animales aprendieron que podían controlar los movimientos mentalmente concebidos sin necesidad de desplazarse físicamente. Además, aprendieron que podían usar el pensamiento para propulsar una pequeña silla de ruedas eléctrica hacia un plato de uvas.

Los experimentos de Duke con ratas y primates construyeron una base para el trabajo en personas, incluido otro realizado con el neurocirujano Dennis Turner que estableció un modelo para registrar la actividad cerebral de los pacientes cuando utilizaban una mano para agarrar una pelota. "Nadie esperaba que veríamos lo que hemos encontrado, que es la recuperación neurológica parcial de sensoriomotora y funciones viscerales", ha explicado el científico.

Ahora, todos los pacientes estudiados en el nuevo trabajo han continuado durante dos años la rehabilitación, por lo que los expertos plantean publicar los datos a dos años de este programa, al igual que esperan realizar un ensayo con lesionados medulares recientes con el objetivo de ver si aplicarles de forma temprana este tratamiento puede dar resultados "más rápidos y mejores".