Con una interfaz que conecta cerebro y médula vuelven a caminar dos monos

macacos-volvieron-neurotransmisor-inalambrico-nature_claima20161110_0053_28Es la primera vez que logran con una neuroprótesis inalámbrica restablecer la comunicación con una región dañada de la médula.

Dos macacos reshus, cada uno con una pierna paralizada por una lesión parcial de la médula espinal, han recuperado el control de la extremidad gracias a una interfaz inalámbrica que restablece la comunicación entre el cerebro y la región dañada de la médula, según un estudio publicado por la revista Nature.

Los investigadores aseguran que esta es la primera vez que una neuroprótesis se ha utilizado para restaurar el movimiento para caminar con órdenes que van directamente a las piernas de los primates no humanos.

El sistema ha sido desarrollado por un equipo de la Escuela Politécnica Federal (EPFL), en Lausana (Suiza), junto con la Universidad de Brown (EE.UU.), en colaboración con la firma Medtronic y Fraunhofer ICT-IMM en Alemania.

El dispositivo decodifica las órdenes cerebrales necesarias para caminar y transmite esta información a la médula espinal a través de electrodos. De esta manera, con una estimulación eléctrica de pocos voltios aplicada en lugares precisos de la médula espinal, se modulan las redes neuronales encargadas de activar los músculos de las piernas durante la locomoción.

Según detalla Grégoire Courtine, neurólogo de EPFL que lidera el proyecto, “desarrollamos un sistema inalámbrico implantable que funciona en tiempo real y permite que el primate se pueda mover sin las restricciones de los cables. Desciframos las señales cerebrales que codifican movimientos de flexión y extensión de la pierna con un algoritmo matemático. Después, utilizamos esas señales para estimular puntos concretos en la médula”.

Para calibrar la decodificación de las señales cerebrales, los investigadores implantaron el sensor cerebral y el transmisor inalámbrico en macacos saludables. Con las señales transmitidas por el sensor se mapearon los movimientos de las piernas de los animales. El decodificador fue capaz de predecir con precisión los estados cerebrales asociados con la extensión y la flexión de los músculos de las piernas.

“La capacidad de transmitir señales cerebrales de forma inalámbrica era fundamental para este trabajo”, dijo David Borton, profesor asistente de ingeniería en Brown y uno de los co-autores principales del estudio. Los sistemas de detección cerebral con cable limitan la libertad de movimiento, lo que a su vez limita la información que los investigadores pueden reunir acerca de la locomoción.

«Hacer esto de forma inalámbrica nos permite mapear la actividad neuronal en contextos normales y durante el comportamiento natural», dijo Borton. «Si realmente buscamos neuroprótesis que algún día se puedan desplegar para ayudar a los pacientes humanos durante las actividades de la vida cotidiana, tales tecnologías de grabación inalámbricas serán crítica.» Por su parte, Courtine destaca que “esta es la primera vez que la neurotecnología restaura la locomoción en primates. Pero quedan muchos desafíos por delante y pueden trascurrir varios años antes de que todos los componentes de esta intervención puedan ser probados en personas”, advierte.