Un “puente digital” que utiliza inteligencia artificial para decodificar señales cerebrales ha permitido que un paciente parapléjico camine con solo pensar en mover las piernas, lo que aumenta las esperanzas de que la neurotecnología pueda ayudar a millones de personas a superar sus discapacidades.
Investigadores suizos implantaron un dispositivo electrónico en el cráneo del paciente encima de la región del cerebro responsable de controlar los movimientos de las piernas. Utilizando algoritmos basados en métodos de inteligencia artificial adaptativa, “las intenciones de movimiento se decodifican en tiempo real a partir de grabaciones cerebrales”, dijo Guillaume Charvet, jefe de investigación de interfaz cerebro-computadora en el organismo de investigación público francés CEA.
Estas señales luego se transmiten de forma inalámbrica a un neuroestimulador conectado a un conjunto de electrodos sobre la parte de la médula espinal que controla el movimiento de la pierna debajo del sitio de la lesión, dijo Jocelyne Bloch, neurocirujana del proyecto.
Investigadores de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) y hospitales suizos publicaron sus hallazgos en Nature el miércoles. El avance permitirá a los médicos evitar los nervios dañados y mejorar el tratamiento de una variedad de trastornos neurológicos, incluidos los accidentes cerebrovasculares, dijeron los investigadores, aunque advierten que se requerirá mucha investigación y desarrollo para miniaturizar y mejorar la tecnología, reducir los costos de producción y llevar a cabo extensos ensayos clínicos.
Gert-Jan Oskam, el primer paciente al que se le colocó el puente digital, dijo que había recuperado el control natural sobre el movimiento de sus extremidades, lo que le permitía caminar y subir escaleras, o simplemente compartir una cerveza con amigos en un bar.
“Este simple placer representa un cambio significativo en mi vida”, dijo Oskam.
El equipo de la EPFL utilizó anteriormente un procedimiento más complejo para restaurar la movilidad de las personas paralizadas por una lesión en la médula espinal. Los pacientes especificaban sus movimientos deseados, por ejemplo, pararse, caminar o pedalear, presionando teclas en una pequeña tableta, que luego transmitía instrucciones a una serie de electrodos implantados en la parte inferior de la médula espinal. Estos estimularon las células nerviosas para iniciar el movimiento en los músculos apropiados.
Oskam, un holandés cuya columna vertebral se lesionó hace 11 años en un accidente de bicicleta, se actualizó al nuevo puente digital del sistema anterior. “Esto se siente radicalmente diferente”, dijo. “Antes sentía que la estimulación me controlaba, ahora la controlo yo misma. Puedo tomar medidas que se sienten naturales”. El nuevo sistema no depende de las instrucciones de una computadora externa.
Cuando Oskam usó el puente digital, su cerebro y sistema nervioso se adaptaron a él, formando nuevas conexiones que le permitieron caminar con muletas incluso cuando el implante espinal estaba apagado.
Aunque hasta ahora el puente digital solo se ha probado en Oskam, los investigadores están a punto de ampliar el ensayo clínico, inicialmente a tres nuevos pacientes y luego a muchos más. Expresaron su confianza en que la tecnología funcionaría en otras aplicaciones si se modificaba la posición de los implantes. La movilidad de manos y brazos podría restaurarse en personas con extremidades superiores paralizadas y la discapacidad reducida en pacientes con accidente cerebrovascular, por ejemplo.
“El concepto de un puente digital entre el cerebro y la columna vertebral augura una nueva era en el tratamiento de los déficits motores debido a trastornos neurológicos”, concluye el artículo de Nature.
Onward Medical, una empresa con sede en los Países Bajos y fundada por Bloch con el profesor de neurociencia de la EPFL Grégoire Courtine, está comercializando la tecnología de puente digital.
