Cómo los sueños se hacen realidad para participantes con lesiones de la médula espinal. Estudio Nature
Los implantes espinales están logrando que lo imposible se vuelva posible para participantes con lesiones de la médula espinal
En una vuelta de tuerca tomada de una novela de ciencia ficción, un grupo de científicos ha construido un puente digital entre el cerebro y la médula espinal, permitiendo que un hombre paralizado caminara con naturalidad por primera vez en más de una década.
Cuando Gert-Jan Oskam, de 40 años de edad, piensa, el sistema decodifica sus pensamientos y los traduce en movimiento a través de una interfaz cerebral-espinal (BSI, en inglés). Un implante en el cerebro de Oskam rastrea sus intenciones de moverse y, de forma inalámbrica, las transfiere a un segundo implante en la parte baja de la médula, generando un movimiento natural.
“Después de varios minutos de entrenamiento, logró caminar de manera natural usando el sistema”, afirmó Henri Lorach, un profesor de la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, durante un informe a la prensa. “Tras usar el sistema de manera rutinaria, observamos recuperación funcional, incluido el movimiento de las articulaciones de la cadera, las rodillas y los tobillos”. Los hallazgos de la investigación, publicados en mayo de 2023 en la revista académica Nature, representan un enorme avance para promover soluciones para pacientes con lesiones de la médula espinal (LME).
Promoción de tecnologías complejas
Durante años, los científicos han estado utilizando estimuladores nerviosos implantables para ayudar a pacientes con LME a recuperar funciones y movimiento. Sin embargo, sin una comunicación directa entre el cerebro y la médula espinal, los movimientos que se obtenían eran robóticos y los pacientes no podían desplazarse por otros terrenos.
Con la BSI, los investigadores han creado un sistema que evita las partes lesionadas de la médula espinal y abre la puerta para que los pacientes con LME adopten una marcha más natural. El sistema de doble implante capta los pensamientos de Oskam y los traduce en estimulación de la médula espinal para restablecer el movimiento voluntario de las piernas.
Oskam había probado procedimientos de estimulación antes e incluso había recuperado algo de capacidad para caminar, pero cada vez su progreso llegaba a una meseta. Oskam sentía como si algo fuera de él estuviera generando el movimiento. “Con los estimuladores anteriores, el estimulador me estaba controlando”, afirmó durante un informe a la prensa. “Ahora, yo controlo la estimulación”.
La BSI le proporciona realimentación cuando él se mueve, lo que le permite desplazarse por toda clase de terreno. Puede subir escaleras, pasar por encimas de rampas y decidir cuándo detenerse y comenzar a caminar. Incluso hay evidencia de que la BSI mejora la recuperación funcional. Estudios anteriores muestran que la estimulación espinal puede incentivar el crecimiento de nuevas neuronas, lo que parece ser el caso para Oskam. Más de un año después de recibir el implante, Oskam puede caminar con muletas, incluso aunque el sistema esté desactivado.
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La promesa de la inteligencia artificial
El éxito de la experiencia con la BSI de Oskam está asociado con la inteligencia artificial, o IA. El equipo de investigación implantó electrodos en el cráneo y la médula de Oskam y, después, observaron qué partes del cerebro se iluminaban cuando él intentaba mover diversas partes del cuerpo.
Una parte del cerebro se encendía cuando Oskam intentaba mover las caderas, otra cuando intentaba mover las rodillas e incluso otra cuando quería mover los tobillos. Contando con esta información, los investigadores usaron otro algoritmo para crear un “puente” desde el implante del cerebro hasta el implante espinal que cubría la parte dañada de la médula.
La tecnología lee las intenciones de Oskam, que son detectables como señales eléctricas en su cerebro y las hace corresponder con movimientos musculares. De esta manera, son sus pensamientos lo que causa el movimiento físico. Y como los mensajes entre el cerebro y la médula se envían cada 300 milisegundos, Oskam pudo regular con rapidez sus pensamientos para lograr el movimiento deseado.
Después del accidente de motocicleta de hace 11 años que lo dejó imposibilitado para moverse de las caderas hacia abajo, el deseo de Oskam era volver a caminar y creía que eso era posible. Como están las cosas, tenía razón.