O neurocientífico Grégoire Courtine, da Escola Politécnica Federal de Lausana (EPFL), xunto á neurocirurxiá Jocelyne Bloch, do Centro hospitalario Universitario de Vaud da EPFL (ambos en Suíza), levan anos investigando para que persoas coa medula espinal danada volvan andar. En 2018, lograron que tres homes paralizados desde varios anos atrás conseguisen ese obxectivo, tras introducirlles implantes na medula espinal.
Agora, un equipo, a cuxa fronte están ambos investigadores, desenvolveu unha tecnoloxía inalámbrica que permitiu volver camiñar a Gert-Jan, un home holandés de 40 anos que, hai unha década, sufriu a parálise das súas pernas por dano medular tras un accidente de bicicleta. “Creamos unha ‘ponte dixital’ entre o cerebro e a medula espinal, mediante unha interface cerebro-ordenador [BCI], que transforma o pensamento en acción con algoritmos de intelixencia artificial”, destaca Courtine, líder do estudo publicado en Nature.
O paciente toma o control
Os autores explican que esta tecnoloxía permitiu ao paciente recuperar o control natural do movemento das súas pernas paralizadas. Ademais, despois de varias sesións de rehabilitación coa BCI, o equipo cuantificou notables melloras nas súas percepcións sensoriais e habilidades motoras e que se mantiveron mesmo cando o dispositivo estaba desconectado. Neste sentido, Andrea Galvez Solano, investigadora da EPFL e primeira asinante do traballo, comenta a SINC que “a novidade da BCI é que o paciente pode controlar a estimulación —e por tanto os movementos— directamente a través dos seus pensamentos”.
Segundo Galvez, “isto significa que é capaz de dar pasos máis longos ou curtos, camiñar sobre diferentes superficies e mesmo subir escaleiras, adaptándose ás contornas da vida cotiá. É probable que a activación simultánea das neuronas por enriba e por baixo da lesión, que permite a interface, xunto con sesións de rehabilitación específicas, favoreza a recuperación neurolóxica e mellore o cadro clínico do paciente”, subliña.
Para establecer a ponte dixital, necesitáronse dous tipos de implantes electrónicos. Bloch explícao: “Implantamos eléctrodos, desenvoltos polo centro de investigación CEA, sobre a rexión do cerebro que controla o movemento das pernas. Estes dispositivos permiten descodificar os sinais eléctricos que xera o cerebro cando pensamos en camiñar. Tamén “colocamos un neuroestimulador conectado a unha guía de eléctrodos sobre a rexión da medula espinal encargada das extremidades inferiores”.
Ao home puxéronselle dous implantes no cerebro, na zona que controla o movemento das pernas e outro na medula espinal
Pola súa banda, Guillaume Charvet, responsable do programa BCI no CEA, comenta que “grazas ao uso de algoritmos de intelixencia artificial adaptativa, as intencións de movemento do paciente descodifícanse en tempo real a partir de rexistros cerebrais”. A continuación, “estas intencións convértense en secuencias de estimulación eléctrica da medula espinal, que á súa vez activan os músculos das pernas para lograr o movemento desexado. Esta ponte dixital funciona de forma inalámbrica, o que permite ao paciente desprazarse de forma autónoma”, subliña o experto.
Outras posibles aplicacións
Gert-Jan conta que, despois de dez anos, recuperou a agradable sensación de poder compartir unha cervexa de pé nun bar cos seus amigos: “Este simple pracer representa un cambio significativo na miña vida”, comenta satisfeito.
Ata o momento, o sistema BCI só se probou con el. Con todo, segundo Galvez, “no futuro, podería utilizarse unha estratexia parecida para restablecer as funcións do brazo e a man. E tamén podería aplicarse a outros problemas neurolóxicos, como a parálise debida a un ictus”.
A empresa ONWARD Medical, xunto co CEA e a EPFL, recibiu apoio da Comisión Europea a través do seu Consello Europeo de Innovación para desenvolver unha versión comercial da ponte dixital, co obxectivo de que a tecnoloxía estea dispoñible en todo o mundo.