Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio en EE UU han conseguido restaurar por primera vez el movimiento de varios dedos, la mano y la muñeca de un hombre que sufría una paraplejía de brazos y piernas desde hacía seis años. Gracias a un sistema médico prototipo que usa las señales registradas en su corteza motora para estimular los músculos, el paciente pudo agarrar, manipular y soltar objetos.
Hace seis años, Ian Burkhart quedó tetrapléjico tras un accidente de buceo. Gracias a un nuevo dispositivo, en la actualidad es capaz de pasar una tarjeta de crédito o tocar la guitarra de un videojuego con sus propios dedos. El hallazgo se publica esta semana en la revista Nature.
Estos movimientos funcionales complejos son impulsados por sus propios pensamientos y un sistema médico prototipo, llamado NeuroLife, inventado en la empresa de innovación Battelle, que se asoció con neurólogos del Centro Médico Wexner de la Universidad Estatal de Ohio (EE UU) para llevar a cabo el estudio clínico.
Los médicos seleccionaron al participante y le implantaron un pequeño chip en su cerebro. Burkhart, de 24 años de edad, sufre una cuadriplejia (parálisis de los brazos y piernas) debido a una lesión de la médula espinal superior. Es la primera persona en utilizar esta tecnología.
Este bypass neuronal electrónico para lesiones de médula espinal conecta el cerebro directamente a los músculos, lo que permite un control voluntario y funcional de un miembro paralizado mediante el uso de sus pensamientos.
El dispositivo interpreta los pensamientos y las señales del cerebro y, a continuación, el impulso pasa a la médula espinal lesionada y se conecta directamente a un manguito que estimula los músculos que controlan el brazo y la mano.
El participante asistió hasta a tres sesiones semanales durante 15 meses después de la implantación de este sistema electrónico, que le permitió hacer movimientos aislados de los dedos y seis diferentes movimientos de la muñeca y de la mano. Finalmente pudo agarrar, manipular y soltar objetos.
Por otra parte, el hombre fue capaz de utilizar el sistema para completar diferentes tareas de la vida diaria, como agarrar una botella, verter su contenido en un frasco y remover el contenido. Para los autores, este trabajo puede suponer un paso adelante en la tecnología neuroprotésica y una ayuda para las personas que viven con parálisis.
El paciente llegó a tocar la guitarra de un videojuego con sus propios dedos. / Ohio State University / Battelle
Sin embargo, según los expertos son necesarias nuevas mejoras en la tecnología de microelectrodos, el sistema estimulador eléctrico y los algoritmos usados para que estos resultados sean aplicables a mayor escala.
De momento, Burkhart es el primero de un potencial de cinco participantes. Los investigadores han identificado ya a un segundo voluntario que comenzará el estudio en verano.
Avances desde 2014
En junio de 2014, el participante validó por primera vez la tecnología de bypass neuronal cuando fue capaz de abrir y cerrar la mano con solo pensar en ello. Ahora, puede realizar movimientos más sofisticados con las manos y los dedos, como recoger una cuchara o sostener el teléfono pegado a la oreja.
Burkhart subraya que fue una decisión fácil la de participar en el ensayo clínico porque quería ayudar a otras personas con lesiones de médula espinal. "Solo pienso que es mi obligación con la sociedad", añade. "Si alguien tiene la oportunidad de hacerlo en alguna otra parte del mundo, espero que comprometa su tiempo para que todos puedan beneficiarse de ello en el futuro", recalca el joven.
Por su parte, Rezai sostiene que uno de sus objetivos es hacer que esta tecnología pueda ser utilizada por los pacientes en casa. “Tengo la esperanza de que esta tecnología se convertirá en un sistema inalámbrico que conecte las señales del cerebro y pensamientos con el mundo exterior para mejorar así la calidad de vida de las personas con discapacidad", concluye.
La parálisis, que implica la interrupción de las vías de señal entre el cerebro y los músculos, afecta a millones de personas en todo el mundo. Los sistemas que traducen la actividad neuronal en señales de control para dispositivos de asistencia, como los brazos robóticos, han sido desarrollados previamente para pacientes humanos y también se han aplicado para conducir la activación de los músculos paralizados en primates no humanos. Sin embargo, hasta ahora no se ha demostrado que este enfoque funcione en tiempo real para recuperar el movimiento en los seres humanos.
Referencia bibliográfica:
Chad E. Bouton, Ammar Shaikhouni, Nicholas V. Annetta, Marcia A. Bockbrader, David A. Friedenberg, Dylan M. Nielson, Gaurav Sharma, Per B. Sederberg, Bradley C. Glenn, W. Jerry Mysiw, Austin G. Morgan, Milind Deogaonkar & Ali R. Rezai. ‘Restoring Cortical Control of Functional Movement in a Human with Quadriplegia’. Nature DOI 10.1038/nature17435 http://nature.com/articles/doi:10.1038/nature17435
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