Un novedoso sistema dise\u00f1ado para traducir las se\u00f1ales del cerebro en movimientos musculares complejos en tiempo real ha sido presentado en el congreso de la Sociedad de Neurociencia en Chicago. El sistema podr\u00eda permitir que las personas con da\u00f1os en la espina dorsal controlen sus propios miembros. Seg\u00fan Krishna Shenoy, neurocient\u00edfica de la Universidad de Stanford es un gran avance y supone la primera demostraci\u00f3n de un sistema de estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica controlada corticalmente realizando una tarea que finalmente ser\u00e1 de utilidad para un paciente humano.<\/p>\n
Aunque los da\u00f1os en la espina dorsal evitan que las se\u00f1ales el\u00e9ctricas del cerebro lleguen a los m\u00fasculos, las personas con par\u00e1lisis por estos da\u00f1os a menudo tienen intactos los nervios y m\u00fasculos de sus miembros. Una t\u00e9cnica llamada estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica funcional (FES), en la que unos electrodos implantados aplican una corriente el\u00e9ctrica para provocar contracciones musculares, ofrece un modo de volver a establecer esta conexi\u00f3n.<\/p>\n
Los dispositivos capaces de restaurar la funci\u00f3n manual y el control de la vejiga a algunos pacientes con par\u00e1lisis ya han sido aprobados por la FDA (Food and Drug Administration) en EEUU. Los pacientes utilizan movimientos musculares residuales para controlar conscientemente estos sistemas; un sistema que funciona bien para algunas aplicaciones pero limita la complejidad del movimiento que se puede realizar. Por ejemplo, un dispositivo FES permite a las personas encoger un hombro para activar un movimiento m\u00e1s atrevido con la mano, pero no tienen el suficiente control como para asir objetos.<\/p>\n
Ahora, combinando la tecnolog\u00eda FES con implantes cerebrales, los cient\u00edficos est\u00e1n intentando crear un sistema m\u00e1s intuitivo para controlar los miembros paralizados, de forma que el pensamiento de mover un brazo o asir algo con la mano se traduzca autom\u00e1ticamente en el patr\u00f3n de actividad el\u00e9ctrica necesario para realizar ese movimiento. \u00abEs mucho m\u00e1s natural, y si podemos descifrar la actividad en los m\u00fasculos suficientes, podr\u00edamos mover m\u00faltiples articulaciones simult\u00e1neamente\u00bb, se\u00f1ala Robert Kirsch, neurocient\u00edfico de la Universidad de Case Western Reserve, en Cleveland, Ohio. Un movimiento normal del brazo y la mano implica un movimiento fluido de m\u00faltiples articulaciones,.<\/p>\n
Christian Ethier, investigador en el laboratorio del neurocient\u00edfico Lee Miller, en la Universidad de Northwestern, en Chicago, ha demostrado los primeros pasos hacia esta clase de sistema en monos. Los investigadores dieron a cada mono un anest\u00e9sico local para bloquear temporalmente la funci\u00f3n de los nervios de los flexores en sus brazos. Los animales ten\u00edan cables implantados en sus brazos para administrar est\u00edmulos el\u00e9ctricos a los m\u00fasculos, como har\u00edan los nervios, y una fila de electrodos implantada en el cerebro para registrar la actividad el\u00e9ctrica de la corteza motora.<\/p>\n
Primero se entren\u00f3 a los monos para asir una bola y ponerla en un agujero a cambio de un premio. Utilizando la actividad cerebral grabada durante esta tarea, los cient\u00edficos desarrollaron algoritmos especializados de descifrado que traducir\u00edan la actividad cerebral relacionada con el movimiento de los diferentes m\u00fasculos en un est\u00edmulo el\u00e9ctrico para cada uno de los cinco m\u00fasculos flexores del brazo en tiempo real, permitiendo al mono realizar la tarea. \u00abPodemos predecir qu\u00e9 est\u00e1 intentando hacer el mono con sus m\u00fasculos y estimular los m\u00fasculos en funci\u00f3n de eso, dando al mono control voluntario a trav\u00e9s del ordenador en lugar de sus nervios\u00bb, se\u00f1ala Miller.<\/p>\n
Por lo general, con el brazo paralizado, los animales tuvieron dificultades para completar la tarea, consiguiendo meter la bola en su destino \u00fanicamente el 10% d ellas veces, en comparaci\u00f3n con el 100% que mostraron antes del bloqueo de los nervios. La activaci\u00f3n del sistema FES aument\u00f3 la tasa de \u00e9xito en los animales paralizados hasta un 77%. Los investigadores mostraron tambi\u00e9n que pod\u00edan lograr que el mono moviera la mu\u00f1eca en distintas direcciones; ahora quieren ver si pueden repetir los resultados con los m\u00fasculos que controlan el alcance.<\/p>\n
Las pruebas con humanos podr\u00edan no estar lejos. Los implantes corticales ya se han probado en pacientes humanos. Kirsch y Miller todav\u00eda no han establecido un cronograma espec\u00edfico para combinar ambos sistemas \u2013los implantes corticales y los FES\u2013 en humanos, pero seg\u00fan Miller, ser\u00eda t\u00e9cnicamente viable en un a\u00f1o. No obstante, quieren esperar hasta que los cient\u00edficos hayan desarrollado una versi\u00f3n inal\u00e1mbrica totalmente implantable del implante cortical, actualmente en desarrollo en la Universidad de Brown. Los implantes actuales tienen cables que sobresalen, lo que aumenta el riesgo de infecci\u00f3n y limita la movilidad de los pacientes.<\/p>\n
Las investigaciones previas han mostrado que los pacientes con estos implantes pueden controlar un cursor de ordenador y hacer algunos movimientos con un brazo rob\u00f3tico. Aunque esta investigaci\u00f3n es especialmente interesante para las personas con miembros amputados, la nueva investigaci\u00f3n se puede aplicar tambi\u00e9n a pacientes con da\u00f1os en la espina dorsal.<\/p>\n