25 septiembre 2022
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Implantes inteligentes para volver a caminar

Tres personas parapléjicas han conseguido volver a andar gracias a unos electrodos que estimulan el sistema nervioso

El desarrollo de unos implantes inteligentes de estimulación nerviosa ha permitido a tres pacientes parapléjicos, que no podían moverse de cintura para abajo, volver a caminar. Es el resultado de un estudio desarrollado por médicos y neurocientíficos de la Escuela Politécnica Federal y el Hospital Universitario de Lausana (Suiza).

Los tres hombres, de 29, 32 y 41 años, habían sufrido sendos accidentes de moto hace entre 1 y 9 años. El traumatismo dañó su columna vertebral entre el cuello y la zona baja de la espalda y eso derivó en una paraplejia: sus piernas y tronco estaban paralizados, pero podían mover los brazos.

Los implantes en cuestión son electrodos que generan pequeñas descargas eléctricas para estimular el sistema nervioso y, de este modo, hacer que los músculos se muevan. A cada paciente le han implantado 16 electrodos en su médula espinal, el tejido nervioso que recorre el interior de la columna vertebral y traslada las órdenes del cerebro al resto del cuerpo para que se mueva.

Los electrodos van unidos a un marcapasos que se implanta en el abdomen. Se controlan con un programa informático de inteligencia artificial y pueden activarse desde una tableta, activada por los propios pacientes.

El experimento se llevó a cabo el año pasado: tan solo un día después de que los cirujanos implantaran los dispositivos de estimulación nerviosa, los pacientes ya dieron los primeros pasos. En los meses siguientes, han logrado mejorar la movilidad y practicar actividades como nadar o montar en bicicleta.

No obstante, los pacientes han tenido que trabajar muy duro para recuperar su movilidad. Habían estado mucho tiempo con la parte inferior de su cuerpo inmovilizada, por lo que habían perdido fuerza y tono muscular. Para volver a caminar, han tenido que entrenar mucho y aprender a controlar los implantes para coordinarlos con su movimiento.

Controlar el cuerpo desde el móvil

Para movernos, nuestro cerebro envía una señal a través de la médula espinal: esta señal activa las células nerviosas en diferentes partes del cuerpo, que hacen que los músculos reaccionen y el cuerpo se mueva. Pero cuando se produce un traumatismo grave en la columna, como en un accidente, estas señales ya no pueden recorrer la médula espinal ni activar el sistema nervioso, lo que resulta en una parálisis. 

La función de los implantes utilizados en este estudio es restablecer la conexión entre el cerebro y las células nerviosas utilizando la tecnología. Con este nuevo sistema, la tableta o el teléfono móvil hacen la función del cerebro y envían órdenes a los electrodos implantados en la médula espinal, activando el sistema nervioso con pequeñas descargas eléctricas. 

Implants electrodes paraplegia
Después de cuatro años en una silla de ruedas, Michel Roccati ahora puede mantenerse de pie por su cuenta. (EPFL)

Los neurocientíficos han trabajado conjuntamente con los pacientes para ajustar los algoritmos del programa informático, es decir, las órdenes que se envían a los electrodos: así pueden regular la intensidad de la carga eléctrica, la dirección en que incide sobre el sistema nervioso… El objetivo es conseguir un movimiento natural en las extremidades.

Al principio del proceso, los médicos controlaban los implantes a través del programa de inteligencia artificial, pero ahora son los propios pacientes quienes controlan sus movimientos con la tableta. En un futuro, si se perfecciona este sistema de implantes inteligentes, las personas con parálisis podrían llegar a controlar su cuerpo a través de una aplicación en el móvil. 

La medicina no se detiene

La terapia con electrodos se utiliza desde hace años en la medicina. Los primeros sistemas se aplicaban sobre la piel para tratar dolores musculares: los impulsos eléctricos bloquean las células nerviosas y así las señales de dolor no llegan al cerebro.

Con el paso del tiempo y el avance en las investigaciones científicas, la estimulación eléctrica se enfocó hacia una función totalmente diferente: reactivar el sistema nervioso para recuperar zonas del cuerpo que estuvieran inmovilizadas por enfermedades o traumas.

En la actualidad, el procedimiento más avanzado es la estimulación eléctrica epidural. Recibe este nombre porque los electrodos se implantan en la parte trasera de la médula, dentro de la columna vertebral, mediante una operación quirúrgica. Los electrodos van conectados por cable a un neuroestimulador: un pequeño dispositivo que emite impulsos eléctricos.

La estimulación epidural sirve para tratar a pacientes con lesión en la médula espinal. Hasta ahora se utilizaban el mismo tipo de electrodos que se utilizaban para tratar el dolor. Sin embargo, el equipo médico de Lausana ha diseñado unos implantes especiales que intentan imitar las señales del cerebro y reproducir el movimiento de los músculos en diferentes partes del cuerpo.Varios equipos de investigación en todo el mundo trabajan para desarrollar nuevos sistemas menos invasivos y más eficaces: por ejemplo, que los electrodos no tengan que implantarse sino que sean superficiales, o desarrollar nuevos programas para adaptar los impulsos eléctricos a la fuerza y capacidad de cada paciente. El futuro de la medicina no se detiene.

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