Así son los implantes que ayudan a caminar a pacientes con lesión medular completa.
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Estimulación eléctrica para reactivar las neuronas espinales
Las imágenes fueron noticia en todo el mundo a finales de 2018. David Mzee, que había quedado paralizado por una lesión medular parcial sufrida en un accidente deportivo, se levantó de su silla de ruedas y comenzó a caminar con la ayuda de un andador.
Esta fue la primera prueba de que el sistema de Courtine y Bloch -que utiliza la estimulación eléctrica para reactivar las neuronas espinales- podía funcionar eficazmente en los pacientes. Tres años después, se ha alcanzado un nuevo hito.
Implantes que ayudan a caminar a pacientes con lesión medular
El equipo de investigación dirigido por Courtine, profesor de la EPFL, y Bloch, profesor y neurocirujano del CHUV, ha mejorado su sistema con implantes más sofisticados controlados por un software de inteligencia artificial.
Estos implantes pueden estimular la región de la médula espinal que activa los músculos del tronco y las piernas.
Volver a caminar nadar o montar en bicicleta
Gracias a esta nueva tecnología, tres pacientes con lesión medular completa pudieron volver a caminar fuera del laboratorio.
«Nuestros algoritmos de estimulación siguen basándose en la imitación de la naturaleza», dice Courtine.
«Y nuestros nuevos cables blandos implantados están diseñados para colocarse debajo de las vértebras, directamente en la médula espinal. Pueden modular las neuronas que regulan grupos musculares específicos…
… Controlando estos implantes, podemos activar la médula espinal como lo haría el cerebro de forma natural para que el paciente se ponga de pie, camine, nade o monte en bicicleta, por ejemplo.»
Activación de secuencias motoras con sólo pulsar un botón
En un día frío y nevado del pasado mes de diciembre, Michel Roccati -un italiano que quedó paralizado tras un accidente de moto cuatro años antes- desafió el viento helado para probar el sistema al aire libre, en el centro de Lausana.
Hacía poco que se había sometido a la intervención quirúrgica en la que Bloch le había colocado el nuevo cable implantado en la médula espinal.
Los científicos de Courtine y del centro de investigación NeuroRestore de Bloch estaban con él, ayudando a preparar la demostración.
Michel cogió el andador y se puso en marcha
Conectaron dos pequeños mandos a distancia al andador de Michel y de forma inalámbrica a una tableta que reenvía las señales a un marcapasos situado en el abdomen de Michel.
El marcapasos, a su vez, transmite las señales al cable espinal implantado que estimula neuronas específicas, haciendo que Michel se mueva.
Cuando estuvo listo, Michel cogió el andador y se puso en marcha.
Pulsó el botón del lado derecho del andador con la firme intención de dar un paso adelante con la pierna izquierda.
Su pie izquierdo se elevó como por arte de magia y cayó al suelo unos centímetros más adelante.
A continuación, hizo lo mismo con el botón del lado izquierdo y su pie derecho avanzó. ¡Estaba caminando!
Primeros pasos increíbles
«Los primeros pasos fueron increíbles, ¡un sueño hecho realidad!», dice. «He realizado un entrenamiento muy intenso en los últimos meses y me he marcado una serie de objetivos. Por ejemplo, ahora puedo subir y bajar escaleras, y espero poder caminar un kilómetro para esta primavera.»
Otros dos pacientes también han probado con éxito el nuevo sistema, que se describe en un artículo que aparece hoy en Nature Medicine.
«Nuestro avance en este caso son los cables implantados, más largos y anchos, con electrodos dispuestos de forma que se correspondan exactamente con las raíces de los nervios espinales», dice Bloch.
«Eso nos da un control preciso sobre las neuronas que regulan músculos específicos». En definitiva, permite una mayor selectividad y precisión en el control de las secuencias motoras para una actividad determinada.
Selección de la actividad deseada
Evidentemente, es necesario un amplio entrenamiento para que los pacientes se sientan cómodos utilizando el dispositivo. Pero el ritmo y el alcance de la rehabilitación son sorprendentes.
«Los tres pacientes fueron capaces de ponerse de pie, caminar, pedalear, nadar y controlar los movimientos del torso en sólo un día, después de que sus implantes fueran activados», asegura Courtine.
«Eso es gracias a los programas de estimulación específicos que escribimos para cada tipo de actividad. Los pacientes pueden seleccionar la actividad deseada en la tableta, y los protocolos correspondientes se transmiten al marcapasos del abdomen.»
Si bien los progresos que se consiguen en un solo día son asombrosos, los avances que se obtienen al cabo de varios meses son aún más impresionantes.
Entrenamiento
Los tres pacientes siguieron un régimen de entrenamiento basado en los programas de estimulación y fueron capaces de recuperar masa muscular, moverse con más independencia y participar en actividades sociales como tomar una copa de pie en un bar.
Además, como la tecnología es miniaturizada, los pacientes pueden realizar sus ejercicios de entrenamiento al aire libre y no sólo dentro de un laboratorio.
«Este estudio demuestra aún más las ventajas de nuestro enfoque», dice Courtine.
«Ahora estamos trabajando con ONWARD Medical, que acaba de cotizar en Euronext, para convertir nuestros descubrimientos en verdaderos tratamientos que puedan mejorar la vida de miles de personas en todo el mundo».
Referencia
Activity-dependent spinal cord neuromodulation rapidly restores trunk and leg motor functions after complete paralysis, Nature Medicine, February 7 2022.
Autor y fuente
Emmanuel Barraud – Institución científica y tecnológica EPFL – El titular y los subtítulos han sido incorporados por la redacción de conideintelligente.com.
