Aixeca't i camina, rata

El v¨ªdeo ¨¦s sorprenent. Una rata parapl¨¨gica, amb la medul¡¤la espinal dividida en dos trossos, camina amb una flu?desa sorprenent per una cinta de c¨®rrer i fins i tot salta obstacles. Al?ada sobre les potes posteriors gr¨¤cies a un arn¨¦s que funciona com una mare que ajuda a caminar el seu fill, ¨¦s capa? de fer m¨¦s de 1.000 passos durant 25 minuts, sense errors, malgrat que t¨¦ dividida la medul¡¤la, el cable que connecta el cervell amb les potes. La contrasenya per veure el v¨ªdeo abans que es publiqu¨¦s oficialment era il¡¤lustrativa: ¡°Usain Bolt¡±, com el corredor m¨¦s r¨¤pid del m¨®n.

Una rata parapl¨¦jica camina sotmesa a estimulaci¨® el¨¨ctrica epidural (EPFL)

Els moviments del rosegador, no obstant aix¨°, no s¨®n voluntaris. Les cinc rates protagonistes de l'experiment s¨®n com marionetes mogudes per fils invisibles: dos el¨¨ctrodes flexibles que transmeten impulsos el¨¨ctrics sobre la medul¡¤la espinal. Darrere d'aquests fils invisibles hi ha el neuroenginyer espanyol Eduardo Mart¨ªn Moraud i el seu equip de l'Escola Polit¨¨cnica Federal de Lausana (Su?ssa).

¡°Hem col¡¤locat el¨¨ctrodes als circuits neuronals de la medul¡¤la, sota la lesi¨®, i substitu?m els senyals el¨¨ctrics que haurien d'arribar del cervell¡±, explica per tel¨¨fon. La t¨¨cnica, coneguda com a estimulaci¨® el¨¨ctrica epidural, no ¨¦s nova. El 2009, el neurocient¨ªfic nord-americ¨¤ Reggie Edgerton va demostrar que rates parapl¨¨giques podien fer passos m¨¦s o menys coordinats despr¨¦s de rebre impulsos el¨¨ctrics en una medul¡¤la espinal lesionada.

Reactivar la medul¡¤la espinal

Aquest mateix 2014, tamb¨¦ gr¨¤cies a l'equip d'Edgerton, quatre homes parapl¨¨gics des de feia anys van aconseguir moure volunt¨¤riament els malucs, els turmells i els dits dels peus gr¨¤cies a l'estimulaci¨® el¨¨ctrica cont¨ªnua de la medul¡¤la espinal. Els quatre joves tenien una lesi¨® parcial de la medul¡¤la espinal, la t¨ªpica dels accidents de tr¨¤nsit. Gr¨¤cies a l'electricitat, la medul¡¤la espinal va reactivar els circuits neuronals residuals que la connectaven amb el cervell i els nois van poder tornar a moure alguns dels m¨²sculs volunt¨¤riament.

Els investigadors creuen que podrien millorar la rehabilitaci¨® de les persones amb lesions medul¡¤lars

Per¨° el nou estudi fet a Su?ssa ¡°va m¨¦s enll¨¤¡±, en paraules del neuroenginyer espanyol. Gr¨¤cies a una xarxa de c¨¤meres i a un sofisticat algorisme matem¨¤tic que monitoriza els moviments de les rates, el sistema s'automodula i optimitza els impulsos el¨¨ctrics que reben els rosegadors, perqu¨¨ els seus passos i salts siguin perfectes. ¡°No nom¨¦s es reactiva la medul¡¤la espinal, sin¨® que es pot modular en temps real¡±, assenyala Mart¨ªn. En augmentar la freq¨¹¨¨ncia dels impulsos el¨¨ctrics, les potes s'eleven m¨¦s. El sistema aprofita aquesta caracter¨ªstica per adaptar en temps real la marxa de les rates als obstacles que troben pel cam¨ª, sense que calgui cap intervenci¨® humana. ¡°Les rates han caminat sense errors durant 25 minuts per una cinta de c¨®rrer sense que toqu¨¦ssim res¡±, rebla el cient¨ªfic espanyol, un enginyer de telecomunicacions de 30 anys que va estudiar a la Universitat Polit¨¨cnica de Madrid, per¨° ha investigat des del principi fora d'Espanya.

Els autors del treball, publicat avui a la revista Science Translational Medicine, creuen que aquesta estrat¨¨gia podria servir en un futur per millorar els programes de rehabilitaci¨® de persones amb lesions a la medul¡¤la espinal, i evitar aix¨ª p¨¨rdues de massa muscular i facilitar la recuperaci¨® de la locomoci¨®. ¡°No cal crear falses expectatives. Som on som i la resta s¨®n suposicions¡±, adverteix Mart¨ªn.

El tal¨® d'Aquil¡¤les

El principal responsable del nou estudi, el neurocient¨ªfic franc¨¨s Gr¨¦goire Courtine, sost¨¦ que la t¨¨cnica podria aplicar-se a una desena de persones volunt¨¤ries a partir de l'estiu del 2015, si les autoritats su?sses n'aproven els assajos cl¨ªnics. Les instal¡¤lacions per dur-los a terme ja estan a punt, en una sala de 100 metres quadrats de l'Hospital Universitari de Lausana. El pla forma part del projecte europeu NEUWalk, finan?at amb nou milions d'euros de la UE.

Els cient¨ªfics investiguen un dispositiu extern que connecti el cervell i les cames?

El tal¨® de Aquil¡¤les de la investigaci¨®, segons admet Courtine, ¨¦s que el motiu d'aquest ¨¨xit en les rates ¨¦s en part la injecci¨® d'un c¨°ctel de f¨¤rmacs que facilita l'acci¨® de l'estimulaci¨® el¨¨ctrica a les potes paralitzades dels rosegadors. ¡°Els components farmacol¨°gics encara no estan a punt per traslladar-los als humans¡±, reconeix el neurocient¨ªfic, que el 2013 va fer una xerrada al congr¨¦s anual de l'organitzaci¨® TED a Edimburg (Regne Unit), titulada ¡°La rata paralitzada que va caminar¡±. La confer¨¨ncia resumia les seves investigacions anteriors, en les quals els rosegadors ja feien passos, per¨° sense la perfecci¨® aportada per la nova t¨¨cnica d'automodulaci¨®.

L'equip de Courtine tamb¨¦ treballa ara en una cosa que avui encara ¨¦s ci¨¨ncia ficci¨®. ¡°Estem implantant sondes a l'escor?a motora del cervell [de rates] per descodificar les seves intencions de moviment i utilitzar aquesta activitat per regular l'estimulaci¨® de la medul¡¤la espinal¡±, explica. El sistema, en fase molt experimental, permetria que un dispositiu extern connect¨¦s el cervell i les potes fins i tot amb una medul¡¤la espinal partida.

El pioner de la t¨¨cnica, Reggie Edgerton, de la Universitat de Calif¨°rnia a Los Angeles, aplaudeix el potencial terap¨¨utic del nou treball, en el qual no ha participat. ¡°Aquesta estrat¨¨gia pot permetre que una persona dugui a terme una tasca, com caminar, d'una manera m¨¦s autom¨¤tica, reduint la c¨¤rrega d'haver de controlar de manera conscient aquestes propietats d'estimulaci¨®¡±, opina.

Al seu parer, l'inici d'assajos cl¨ªnics en humans el 2015 seria prometedor, per¨° demana precauci¨®: ¡°Ha de quedar clar que estem fent els primers passos per entendre com aprofitar la funci¨® residual de la medul¡¤la espinal que persisteix en moltes persones amb lesions greus¡±.