Tetrapléjico vuelve a caminar gracias a una interfaz de IA que conecta el cerebro con la médula espinal

Dos implantes inalámbricos y mucho trabajo de rehabilitación

Una lesión de la médula espinal interrumpe la comunicación entre el cerebro y la región de la médula espinal que produce la marcha, lo que lleva a la parálisis. Los investigadores restauraron esta comunicación con un puente digital entre el cerebro y la médula espinal que "permitió a una persona con tetraplejia crónica ponerse de pie y caminar de forma natural", explican en el estudio.

El artefacto consiste en dos implantes electrónicos inalámbricos: uno en el cerebro que descodifica las señales eléctricas que genera el cerebro cuando "manda" a las piernas la orden de caminar, y un neuroestimulador conectado a una guía de electrodos sobre la región de la médula espinal que controla el movimiento de las piernas. todo ello se traduce en una secuencia autónoma de estimulación eléctrica de la médula espinal.

Esta interfaz cerebro-columna vertebral (BSI) consta de sistemas de estimulación y registro completamente implantados que establecen un vínculo directo entre las señales corticales y la modulación analógica de la estimulación eléctrica epidural dirigida a las regiones de la médula espinal involucradas en la producción de la marcha", explican más detalladamente en el estudio.

"Gracias a algoritmos basados en métodos de inteligencia artificial adaptativa, las intenciones de movimiento se descodifican en tiempo real a partir de grabaciones cerebrales", explica uno de los científicos integrantes del proyecto, Guillaume Charvet, de la Universidad de Grenoble Alpes. Una vez implantado ha sido esencial la rehabilitación, que junto al aparato ha conseguido desarrollar nuevas conexiones nerviosas".

 

Nueva vida para Oskam

Después de unas 40 intensas sesiones de rehabilitación utilizando la interfaz cerebro-columna vertebral, Oskam recuperó la capacidad de mover voluntariamente las piernas y los pies. Ese tipo de movimiento voluntario no fue posible solo después de la estimulación espinal, y sugiere que las sesiones de entrenamiento con el nuevo dispositivo contribuyeron a una mejor recuperación en las células nerviosas que no se cortaron por completo durante su lesión. Oskam también puede caminar con muletas distancias cortas sin el dispositivo.

El paciente se unió a este ensayo clínico en 2017. Primero le insertaron con cirugía los electrodos en la parte baja de la espalda, los siguientes meses los pasó en el hospital haciendo estiramientos, poniéndose de pie y caminando, primero con un arnés y luego con muletas. Consiguió dar algunos pasos sin ayuda de ningún aparato, pero después de tres años, estaba estancado y aceptó la propuesta de probar este nuevo puente digital. Combina así el implante espinal con dos nuevos implantes en forma de disco insertados en su cráneo para que dos rejillas de 64 electrodos descansen contra la membrana que cubre el cerebro.

Cuando Oskam piensa en caminar, los implantes de cráneo detectan actividad eléctrica en la corteza, la capa externa del cerebro. Esta señal es transmitida y decodificada de forma inalámbrica por una computadora que Oskam usa en una mochila, que luego transmite la información al generador de pulso espinal.

"El BSI permite el control natural sobre los movimientos de sus piernas para pararse, caminar, subir escaleras e incluso salvar terrenos accidentados. Ello, sumado a que la neurorrehabilitación mejoró la recuperación neurológica, ha permitido al paciente caminar con muletas sobre el suelo incluso cuando el BSI estaba apagado. Este puente digital establece un marco para restaurar el control natural del movimiento después de la parálisis", apuntan los investigadores.

Ahora Oskam puede andar mejor, sortear obstáculos y subir escaleras: "Antes la estimulación me controlaba a mí, ahora soy yo quien controla la estimulación". Gracias a este complejo dispositivo ha recuperado mucha movilidad y, además, poder compartir una cerveza en la barra de un bar con sus amigos: "Un pequeño placer que representa un cambio significativo en mi vida".