Ciencia

Logran que un mono camine después de una lesión medular

Una interfaz cerebro-médula espinal salva la lesión y transmite las órdenes del movimiento

Un implante en el cerebro y otro en la médula permiten recuperar el movimiento tras la lesión - ALAIN HERZOG / EPFL
Pilar Quijada - PilarQuijada3 Madrid - Actualizado: Guardado en:

Una interfaz cerebro-médula espinal ha permitido a un mono con una lesión medular unilateral volver a caminar. El dispositivo logra salvar la lesión transmitiendo el patrón de movimiento de forma inalámbrica desde el cerebro hasta la zona de la médula situada por debajo de la lesión, restaurando la comunicación y haciendo posible la recuperación de la marcha. El trabajo lo publica la revista Nature.

"Esta es la primera vez que la neurotecnología restaura la locomoción en primates", resalta Grégoire Courtine, líder del trabajo y toda una autoridad mundial. De hecho, su grupo es el más potente en este campo de investigación. La experimentación se ha llevado a cabo en China, porque, como explica a ABC Courtine "la investigación con primates es cada vez más difícil en Europa".

El equipo de Courtine ha recogido la señal cerebral, o patrón de movimiento, de la corteza del mono. Este paso ya se había dado en humanos anteriormente y se ha aplicado para mover brazos robóticos. Como novedad, a esto han unido la estimulación de la médula espinal con la señal recogida del cerebro para recuperar la marcha. "Se trata de un avance importante, porque en un mismo animal se unen dos abordajes diferentes", explica Antonio Oliviero, responsable del laboratorio de Neuromodulación del Hospital de Parapléjicos de Toledo.

La interfaz cerebro-médula espinal utiliza una matriz de electrodos tamaño de una píldora implantado en el cerebro para grabar señales de la corteza motora. Un neurosensor inalámbrico envía las señales recogidas por el chip cerebral de forma inalámbrica a un ordenador que las decodifica y las envía de forma inalámbrica de nuevo a un estimulador implantado en la médula, en la zona lumbar de la columna vertebral, por debajo de la zona de la lesión.

El equipo de Courtine ya había llevado a cabo experimentos en esta línea con ratas. Sin embargo, "las lesiones en ratas se recuperan con más facilidad. Trasladarlo a un animal superior, como un primate, es más difícil, por eso este trabajo es muy interesante", explica Joan Vidal Samsó, director docente y jefe de la Unidad de Lesión Medular del Instituto Guttmann, de Barcelona.

La interfaz cerebro-columna "puentea" la lesión de la médula espinal en tiempo real y de forma inalámbrica restaurando la comunicación. Este sistema neuroprostético descodifica la actividad de la corteza motora del cerebro y después transmite esta información a un sistema de electrodos situados en la superficie de la médula espinal, a nivel lumbar, por debajo de la lesión. La estimulación eléctrica de unos pocos voltios, aplicada en lugares precisos en la médula espinal, modula redes de neuronas que pueden activar los músculos específicos en las piernas que producen el movimiento.

"Para implementar la interfaz cerebro-columna, hemos desarrollado un sistema implantable, inalámbrico que funciona en tiempo real y permitió a un primate moverse libremente, sin la limitación de estar unido a cables", explica Courtine. Courtine, bioinformático de formación, indica que averiguaron cómo extraer las señales del cerebro que codifican los movimientos de flexión y extensión de la pierna con un algoritmo matemático. "Después, aplicamos esas señales decodificadas a puntos de estimulación específicos en la médula espinal que inducen el movimiento de caminar", señala

Para lesiones parciales de la médula espinal, los científicos han demostrado que el primate recuperó el control de su pierna paralizada inmediatamente después de la activación de la interfaz cerebro-médula espinal. La interfaz también debería funcionar en lesiones más graves de la médula espinal, aseguran los investigadores, aunque probablemente con la ayuda de agentes farmacológicos. "El primate fue capaz de caminar de inmediato una vez que la interfaz cerebro-columna se activó, sin necesidad de fisioterapia", destaca el neurocientífico Erwan Bezard de la Universidad de Burdeos, que supervisó los experimentos con primates.

"Todo el equipo gritaba en la habitación mientras mirábamos", explica a la revista "Nature Grègoire Courtine, que ha visto con anterioridad muchos experimentos fallidos para restaurar la capacidad de caminar. Y destaca que aunque el ritmo del movimiento de las piernas del mono era imperfecto, los pies no iban a la rastra y el movimiento era lo suficientemente coordinado como para soportar el peso de los primates.

El electrodo cerebral utilizado en este experimento es parecido al que se utiliza en personas con parkinson, y el que se implanta en la médula es análogo a los que se utilizan para bloquear el dolor. Y es que otro acierto de este trabajo ha sido el de utilizar dispositivos que ya están aprobados para uso en humanos. Como señalan los investigadores, puesto que las dos tecnologías son utilizables en humanos, esto abre la posibilidad a hacer un estudio en humanos de forma inmediata. De hecho, Courtine ya ha iniciado un ensayo en Suiza, utilizando una versión reducida de la tecnología en dos personas con lesión de la médula espinal.

Pese a la importancia de este avance, los doctores Vidal y Oliviero advierten que la aplicación a humanos con iguales resultados no será inmediata. "Una cosa es trasladar este trabajo a humanos y conseguir algún tipo de movimiento y otra que ese movimiento sea funcional. Aún estamos un poco lejos de recuperar la marcha en humanos, pero éste es un paso muy importante", resalta Joan Vidal.

Y de nuevo ambos expertos coinciden que este tipo de abordaje probablemente sea más eficaz en el objetivo de recuperar el movimiento tras una lesión medular que la utilización de células madre. Sin embargo, habrá que salvar algunos obstáculos. Uno de ellos lo apunta el doctor Vidal: "El patrón de movimiento en humanos es más complejo. En mamíferos de cuatro patas se ha podido demostrar la presencia del centro generador del patrón de la marcha. En humanos probablemente existe también pero no se ha localizado. Lo que sí se ha visto es que estimulando áreas a nivel lumbar se consigue algún tipo de movimiento".

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