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El control cerebral de una extremidad paralizada permite que el mono vuelva a caminar
Un esquema de cómo los científicos suizos establecieron una conexión inalámbrica entre el cerebro de un mono paralizado y su médula espinal, permitiéndole caminar.
En un paso hacia un tratamiento electrónico para la parálisis, científicos suizos dicen que dos monos parcialmente paralizados han podido caminar bajo el control de un implante cerebral.
Los estudios, llevados a cabo en la École Polytechnique Fédérale en Lausana, Suiza, crearon con éxito un puente inalámbrico entre el cerebro y las patas traseras de los monos, lo que les permitió avanzar a lo largo de una cinta rodante con un paso tentativo.
La investigación, publicada hoy en la revista Naturaleza , reúne varias tecnologías: un implante cerebral que detecta la intención de caminar de un animal, electrodos conectados a la médula espinal inferior que pueden estimular los músculos para caminar y una conexión inalámbrica entre los dos.
Es fantástico demostrar que puedes vincularlos, dice Botón Chad , director del Centro de Medicina Bioelectrónica del Instituto Feinstein de Investigación Médica de Nueva York. Bouton trabajó recientemente con un voluntario humano que usó señales cerebrales para controlar su mano paralizada, por medio de una manga conectada con electrodos, y otros han demostrado que los pacientes pueden obtener control cerebral sobre los robots. .
La nueva investigación parece ser la primera vez que se establece un control cerebral inalámbrico para restaurar la marcha en un animal. Es parte de una campaña de científicos para desarrollar sistemas que sean completamente implantables e invisibles y que puedan restaurar el movimiento volitivo a las personas paralizadas, dice Bouton.
Los experimentos fueron realizados por un equipo internacional dirigido por Gregorio Courtine , un neurocientífico que se especializa en estimulación eléctrica epidural, o zapping en la parte inferior de la médula espinal como una forma de provocar movimientos de pasos.
A diferencia de los movimientos de los brazos, caminar es un movimiento automatizado coordinado por la médula espinal de manera parcialmente independiente. El grupo de Courtine demostró previamente que podían hacer caminar a una rata paralizada estimulando su columna vertebral. Pero en ese caso los investigadores eran como titiriteros controlando las patas traseras del animal.
En su informe, los científicos describen cómo dieron el siguiente paso: hacer que el cerebro de un animal controle el caminar.
Dos monos rhesus sufrieron heridas en un lado de la médula espinal, lo que dejó una pierna paralizada temporalmente. Luego, el equipo de Courtine implantó quirúrgicamente en sus cerebros una serie de electrodos del tamaño de una chincheta, capaces de registrar la actividad eléctrica de las neuronas en un área del cerebro que dirige los movimientos de las piernas.
Usando un transmisor inalámbrico desarrollado en la Universidad de Brown, y que se adhiere al cráneo, estas señales cerebrales se transmitieron a una chaqueta especial que usan los monos. Si el mono estaba pensando en caminar, desencadenaba una secuencia preprogramada de estímulos eléctricos en la parte inferior de la médula espinal.
Sin la ayuda del sistema, un mono saltó a lo largo de una cinta rodante con la pierna lesionada colgando. Sin embargo, una vez que se encendió el sistema, el mono comenzó a levantar y bajar la pierna y a colocar peso sobre ella.
Courtine es fundadora de una empresa derivada de EPFL, G-terapéutica , que ha recaudado unos 40 millones de dólares y está desarrollando la tecnología de estimulación de la médula espinal, aunque aún no la combina con implantes cerebrales.
Con Jocelyne Bloch, neurocirujana del Hospital Universitario de Lausana y cofundadora de la empresa, está probando la estimulación espinal en ocho voluntarios como parte de un programa de rehabilitación. Courtine dice que uno de los próximos pasos sería tratar de dar a los pacientes un control cerebral directo sobre tales sistemas, un experimento que espera llevar a cabo dentro de cinco años.