Lev¨¢ntate y anda, rata

El v¨ªdeo es asombroso. Una rata parapl¨¦jica, con la m¨¦dula espinal completamente partida en dos, camina con pasmosa fluidez por una cinta de correr e incluso salta obst¨¢culos. Erguida sobre sus patas traseras gracias a un arn¨¦s que funciona como una madre que ayuda a caminar a su ni?o, es capaz de dar m¨¢s de 1.000 pasos durante 25 minutos, sin fallos, pese a tener cortada la m¨¦dula, el cable que conecta el cerebro con las patas. La contrase?a para ver el v¨ªdeo antes de su publicaci¨®n oficial era ilustrativa: ¡°Usain Bolt¡±, como el corredor m¨¢s r¨¢pido del mundo.

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

Los movimientos del roedor, sin embargo, no son voluntarios. Las cinco ratas protagonistas del experimento son como marionetas movidas por hilos invisibles: dos electrodos flexibles que transmiten impulsos el¨¦ctricos sobre su m¨¦dula espinal. Detr¨¢s de esos hilos invisibles se encuentra el neuroingeniero espa?ol Eduardo Mart¨ªn Moraud y su equipo de la Escuela Polit¨¦cnica Federal de Lausana (Suiza).

¡°Hemos colocado electrodos en los circuitos neuronales de la m¨¦dula, debajo de la lesi¨®n, y reemplazamos las se?ales el¨¦ctricas que deber¨ªan llegar del cerebro¡±, explica por tel¨¦fono. La t¨¦cnica, conocida como estimulaci¨®n el¨¦ctrica epidural, no es nueva. En 2009, el neurocient¨ªfico estadounidense Reggie Edgerton demostr¨® que ratas parapl¨¦jicas pod¨ªan dar pasos m¨¢s o menos coordinados tras recibir impulsos el¨¦ctricos en una m¨¦dula espinal lesionada.

Reactivar la m¨¦dula espinal

Este mismo 2014, tambi¨¦n gracias al equipo de Edgerton, cuatro hombres parapl¨¦jicos desde hac¨ªa a?os consiguieron mover voluntariamente sus caderas, tobillos y dedos de los pies gracias a la estimulaci¨®n el¨¦ctrica continua en su m¨¦dula espinal. Los cuatro j¨®venes sufr¨ªan una lesi¨®n parcial de la m¨¦dula espinal, la t¨ªpica en los accidentes de tr¨¢fico. Gracias a la electricidad, la m¨¦dula espinal reactiv¨® los circuitos neuronales residuales que la conectaban con el cerebro y los chicos pudieron volver a mover algunos de sus m¨²sculos voluntariamente.

Los investigadores creen que podr¨ªan mejorar la rehabilitaci¨®n de las personas con lesiones medulares

Pero el nuevo estudio en Suiza ¡°va m¨¢s all¨¢¡±, en palabras del neuroingeniero espa?ol. Gracias a una red de c¨¢maras y a un sofisticado algoritmo matem¨¢tico que monitoriza los movimientos de las ratas, el sistema se automodula y optimiza los impulsos el¨¦ctricos que reciben los roedores, para que sus pasos y saltos sean perfectos. ¡°No s¨®lo se reactiva la m¨¦dula espinal, sino que se puede modular en tiempo real¡±, se?ala Mart¨ªn. Al aumentar la frecuencia de los impulsos el¨¦ctricos, las patas se elevan m¨¢s. El sistema aprovecha esta caracter¨ªstica para adaptar en tiempo real la marcha de las ratas a los obst¨¢culos que encuentran en su camino, sin que sea necesaria la intervenci¨®n humana. ¡°Las ratas han caminado sin fallos durante 25 minutos por una cinta de correr sin que toc¨¢ramos nada¡±, remacha el cient¨ªfico espa?ol, un ingeniero de telecomunicaciones de 30 a?os que estudi¨® en la Universidad Polit¨¦cnica de Madrid pero ha investigado desde el principio fuera de Espa?a.

Los autores del trabajo, publicado hoy en la revista Science Translational Medicine, creen que esta estrategia podr¨ªa servir en un futuro para mejorar los programas de rehabilitaci¨®n de personas con lesiones en la m¨¦dula espinal, evitando p¨¦rdidas de masa muscular y facilitando la recuperaci¨®n de la locomoci¨®n. ¡°No hay que crear falsas expectativas. Estamos donde estamos y el resto son suposiciones¡±, advierte Mart¨ªn.

El tal¨®n de Aquiles

El principal responsable del nuevo estudio, el neurocient¨ªfico franc¨¦s Gr¨¦goire Courtine, sostiene que la t¨¦cnica podr¨ªa aplicarse a una decena de personas voluntarias a partir del verano de 2015, si las autoridades suizas aprueban los ensayos cl¨ªnicos. Las instalaciones para llevarlos a cabo ya est¨¢n listas, en una sala de 100 metros cuadrados en el Hospital Universitario de Lausana. El plan forma parte del proyecto europeo NEUWalk, financiado con nueve millones de euros de la UE.

Los cient¨ªficos caminan hacia un dispositivo externo que conecte el cerebro y las piernas?

El tal¨®n de Aquiles de la investigaci¨®n, seg¨²n admite Courtine, es que el ¨¦xito en las ratas se ha debido en parte a la inyecci¨®n de un c¨®ctel de f¨¢rmacos que facilita la acci¨®n de la estimulaci¨®n el¨¦ctrica en las patas paralizadas de los roedores. ¡°Los componentes farmacol¨®gicos todav¨ªa no est¨¢n listos para trasladarlos a los humanos¡±, reconoce el neurocient¨ªfico, que en 2013 dio una exitosa charla en el congreso anual de la organizaci¨®n TED en Edimburgo (Reino Unido), titulada ¡°La rata paralizada que camin¨®¡±. La conferencia resum¨ªa sus investigaciones anteriores, en las que los roedores daban pasos, pero sin la perfecci¨®n aportada por la nueva t¨¦cnica de automodulaci¨®n.

El equipo de Courtine tambi¨¦n trabaja ahora en algo que hoy es ciencia ficci¨®n. ¡°Estamos implantando sondas en la corteza motora del cerebro [de ratas] para descodificar sus intenciones de movimiento y utilizar esta actividad para regular las estimulaci¨®n de la m¨¦dula espinal¡±, explica. El sistema, en fase muy experimental, permitir¨ªa que un dispositivo externo conectara el cerebro y las patas incluso con una m¨¦dula espinal partida en dos.

El pionero de la t¨¦cnica, Reggie Edgerton, de la Universidad de California en Los ?ngeles, aplaude el potencial terap¨¦utico del nuevo trabajo, en el que no ha participado. ¡°Esta estrategia puede permitir que una persona lleve a cabo una tarea, como caminar, de una manera m¨¢s autom¨¢tica, reduciendo la carga de tener que controlar de manera consciente estas propiedades de estimulaci¨®n¡±, opina.

A su juicio, el inicio de ensayos cl¨ªnicos en humanos en 2015 ser¨ªa ¡°alentador¡±, pero pide cautela: ¡°Debe quedar claro que estamos dando los primeros pasos para entender c¨®mo aprovechar la funci¨®n residual de la m¨¦dula espinal que persiste en muchas personas con lesiones graves¡±.