Una conexi¨®n en el cerebro permite andar a monos con lesi¨®n medular

Primero lograron que una rata parapl¨¦jica caminara. Ahora lo repiten con monos lisiados. Quiz¨¢ en el futuro lo logren con humanos con lesi¨®n medular. Es lo que se ha propuesto un amplio equipo de neurocient¨ªficos que ha logrado reconectar de forma inal¨¢mbrica el cerebro de dos macacos con su m¨¦dula da?ada. En apenas una semana ya estaban caminando.

"Es la primera vez que una neurotecnolog¨ªa restablece la capacidad motora en primates", dice el neurocient¨ªfico de la Escuela Polit¨¦cnica Federal de Lausana (Suiza), Gr¨¦goire Courtine, principal autor de una investigaci¨®n en la que ha participado una veintena de cient¨ªficos de instituciones y universidades de EE UU y Europa. El objetivo de todos ellos era desarrollar una interfaz cerebro m¨¢quina que devolviera la capacidad de andar a dos macacos Rhesus.

Courtine y su equipo llevan d¨¦cadas investigando qu¨¦ puede hacer la tecnolog¨ªa por los lesionados medulares. En 2014 mostraron c¨®mo devolv¨ªan la capacidad de caminar a una rata parapl¨¦jica. Aunque en aquella ocasi¨®n los cient¨ªficos y no la rata controlaban sus movimientos, all¨ª estaba la base del sistema que ahora han ensayado con ¨¦xito con los monos.

Los investigadores relacionaron actividad cerebral y muscular en monos sanos antes de lesionarles la m¨¦dula

La interfaz consta de tres elementos fundamentales. Por un lado, una serie de sensores implantados en la zona de la corteza cerebral motora que se activa con el movimiento o la intenci¨®n de mover las patas. Por otro lado, unos electrodos colocados en el ¨¢rea de la m¨¦dula lesionada que recib¨ªa las ¨®rdenes del cerebro y las convert¨ªa en se?ales el¨¦ctricas para la flexi¨®n y extensi¨®n de los m¨²sculos locomotores. En medio, un ordenador y unos algoritmos que reciben las se?ales del cerebro de forma inal¨¢mbrica, las decodifican y las vuelven a enviar tambi¨¦n sin cables a las neuronas medulares. Los creadores del algoritmo, entre los que se halla el espa?ol Eduardo Mart¨ªn Moraud, lograron que todo este intercambio de informaci¨®n se realizara en fracciones de segundo.

"Es importante poder transmitir de forma inal¨¢mbrica las se?ales recogidas", sostiene el investigador de la Universidad Brown (EE UU) y coautor de la investigaci¨®n David Borton. Esto nos permite mapear la actividad neuronal en los diferentes contextos en los que el animal se comporta de forma natural. Si realmente pretendemos que las neuropr¨®tesis lleguen a ayudar a los humanos, este tipo de tecnolog¨ªas inal¨¢mbricas de recogida ser¨¢n fundamentales", a?ade. Hasta ahora, estos ensayos exig¨ªan la conexi¨®n f¨ªsica entre el implante en el cerebro y el ordenador

Para calibrar c¨®mo decodificaba el sistema las se?ales del cerebro, los investigadores implantaron los sensores cerebrales y el transmisor inal¨¢mbrico en monos sanos. Entonces las registraron y mapearon qu¨¦ neuronas motoras del ¨¢rea lumbar de la m¨¦dula interven¨ªan en el movimiento muscular. Lo siguiente fue provocar una lesi¨®n medular a la altura del t¨®rax en los animales (los investigadores explican que los efectos son temporales). Sin entrenamiento previo, uno de los macacos recuper¨® su movilidad en una semana. El segundo tard¨® un poco m¨¢s, dos semanas, seg¨²n muestran en Nature.

"Lo importante de este trabajo no es tanto de desarrollo de la tecnolog¨ªa sino que han demostrado que en animales m¨¢s cercanos a los humanos que las ratas, con movimientos m¨¢s complejos y anatom¨ªa m¨¢s similar a la nuestra se puede grabar la actividad e intenci¨®n del movimiento, ver una correlaci¨®n de esas se?alas en la espina dorsal y estimularla para superar la lesi¨®n", comenta el neurocient¨ªfico de la universidad sueca de Chalmers, Max Ortiz Catal¨¢n.

Pero este investigador mexicano, que lleva a?os trabajando en el campo de la neurorrehabilitaci¨®n y hace dos a?os logr¨® implantar un brazo bi¨®nico a un amputado, recuerda que los monos estaban sanos, con su espina dorsal intacta, antes de que les pusieran los electrodos y relacionaran actividad neuronal y activaci¨®n muscular. Y despu¨¦s les cortaron la m¨¦dula. "El problema es cuando tienes que implementar esto en pacientes con una lesi¨®n donde no tienes toda la informaci¨®n. Decodificar el movimiento aqu¨ª es m¨¢s complicado", recuerda.

Hay otros problemas que solventar antes de que los ensayos se extiendan a los humanos. Queda por dotar de bidireccionalidad al sistema. En esta investigaci¨®n, el cerebro no recibe informaci¨®n desde los m¨²sculos de la pata ni de las neuronas medulares. Tampoco se sabe el impacto a largo plazo de un implante que se coloca directamente en el cerebro.