La neurotecnología sigue agigantándose: tres pacientes con paraplejia logran andar gracias a la estimulación altamente específica de la médula espinal

La neurotecnología sigue agigantándose: tres pacientes con paraplejia logran andar gracias a la estimulación altamente específica de la médula espinal

No es la primera vez que una persona con parálisis de las extremidades inferiores logra andar gracias a la estimulación eléctrica de la médula espinal, pero quizás sí es la primera vez que lo logra tan rápido.

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Uno de los pacientes tratados. Crédito de imagen: Jean-Baptiste Mignardot

 En una semana los tres pacientes involucrados en este estudio, dirigido por investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en Suiza, lograron dar sus primeros pasos con ayuda de un soporte de peso corporal y la estimulación altamente específica de la médula espinal.

Los pacientes lograron mantener las funciones neurológicas que le permitieron andar después de pasar el periodo de rehabilitación, incluso sin la estimulación eléctrica activa.

Según un comunicado de prensa de la EPFL, en la actualidad los pacientes logran desplazarse con ayuda de muletas o andadores.

Los resultados han sobrepasado las expectativas de los investigadores, que ya han fundado una una startup con la que pretenden convertir este paradigma de rehabilitación en un tratamiento disponible en los centros médicos de todo el mundo.

Los resultados de este proyecto han sido publicados recientemente en la revista Nature y Nature Neuroscience.

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Estimulación eléctrica de la médula espinal

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Uno de los pacientes tratados. Crédito de imagen: EPFL Hillary Sanctuary

En este paradigma de rehabilitación el primer paso fue implantar 12 electrodos en la zona lumbar de la médula espinal, cada uno de ellos conectado a un grupo muscular específico de las piernas.

Los electrodos, además, están conectados a un generador que se implanta bajo la piel, similar al que se usa en la estimulación cerebral profunda, una terapia para el párkinson avanzado.

Al contrario que experimentos anteriores en los que la estimulación es continua, en esta investigación la clave ha sido imitar lo más naturalmente posible el funcionamiento cerebral, es decir, activando el sistema cuando se produce la intención del movimiento.

Una de las claves para lograr una alta especificidad en la estimulación han sido los sensores que se localizan en los pies del paciente y que, al detectar la intención del movimiento, desencadenan las descargas eléctricas sobre las regiones de la médula espinal que participan en la producción de este movimiento específico.

Después de echar a andar la parte tecnológica, tocó dar paso a la neurorehabilitación con el objetivo de crear nuevas conexiones funcionales nerviosas que permitiesen la ejecución de movimiento.

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Voluntad y tecnología van de la mano

Para lograr crear nuevas conexiones funcionales fue fundamental la coincidencia de dos eventos: la intención consciente del paciente de caminar, lo que hace que se activen circuitos cerebrales residuales (que no son funcionales, pero ahí están) a la vez que recibe la estimulación eléctrica.

 

¿El resultado? Aumenta la plasticidad del sistema nervioso central.

Según explica Karen Minassian, una de las autoras del estudio:

Los participantes son desafiados constantemente a generar voluntariamente los movimientos apropiados de las piernas. Necesitan estar mentalmente activos todo el tiempo para cerrar el ciclo con la estimulación eléctrica que finalmente produce la actividad muscular”.

Estamos ante una victoria de la ciencia que se levanta sobre la voluntad de los pacientes: el deseo solo del paciente de caminar no es suficiente, como tampoco lo es la estimulación eléctrica sin más.

Para los investigadores, según señalan en el artículo publicado en Nature Neuroscience, los protocolos de rehabilitación anteriores, que contemplan la estimulación continua y que han sido menos exitosos, pueden interferir con la percepción del paciente de la posición de sus extremidades, mientras que el nuevo paradigma permite una adecuada percepción de las señales que provienen de las piernas.

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Fuentes y referencias

Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury, Nature, Nov. 1 st, 2018, https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2

Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in humans with spinal cord injury, Nature Neuroscience, Nov. 1st, 2018, https://doi.org/10.1038/s41593-018-0262-6

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne y Lausanne University Hospital (2018): Breakthrough neurotechnology for treating paralysis.