“Hemos desarrollado un puente digital inalámbrico entre el cerebro y la médula espinal utilizando la tecnología Brain-Computer Interface (BCI) que transforma el pensamiento en acción”, resume en un comunicado Grégoire Courtine, profesor de neurociencias en la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza (EPFL) y en el Centro Hospitalario Universitario de Vaud (CHUV).
Publicado en la revista Nature, el artículo “Caminar naturalmente después de una lesión de la médula espinal usando una interfaz cerebro-columna” presenta la situación de Gert-Jan, de 40 años, que sufre una lesión medular en las vértebras cervicales tras un accidente de bicicleta que dejó él parapléjico.
Gracias al puente digital, recuperó el control natural del movimiento de sus piernas paralizadas, lo que le permite pararse, caminar e incluso subir escaleras. Gert-Jan explica que redescubrió el placer de poder compartir una cerveza, apoyado en la barra de
Un puente digital que permitió a un tetrapléjico volver a caminar
Para establecer este puente digital, son necesarios dos tipos de implantes electrónicos. “Implantamos dispositivos llamados WIMAGINE sobre la región del cerebro responsable de los movimientos de las piernas”, explica la neurocirujana Jocelyne Bloch. Este dispositivo desarrollado por el CEA permite decodificar las señales eléctricas que genera el cerebro cuando pensamos en caminar. Al mismo tiempo, se colocó un neuroestimulador conectado a un campo de electrodos sobre la región de la médula espinal que controla el movimiento de las piernas”.
Guillaume Charvet, responsable del programa BCI del CEA, añade: “Gracias a algoritmos basados en métodos de inteligencia artificial adaptativa, las intenciones de movimiento se decodifican en tiempo real a partir de grabaciones cerebrales”. Estas intenciones se convierten luego en secuencias de estimulación eléctrica de la médula espinal, que a su vez activan los músculos de las piernas para lograr el movimiento deseado. Este puente digital funciona en modo inalámbrico, lo que permite que el paciente se mueva de forma independiente.
Recuperación de funciones neurológicas además del control del movimiento de las piernas
Al entrenar diligentemente para caminar usando su puente digital, Gert-Jan recuperó gradualmente las funciones neurológicas que había perdido desde su accidente. Los investigadores pudieron así cuantificar mejoras notables en sus habilidades sensoriales y motoras, incluso cuando el puente digital estaba desactivado. Esta reparación digital de la médula espinal sugiere que se han formado nuevas conexiones nerviosas.
En esta etapa, el puente digital solo se ha utilizado para mejorar la marcha en una persona parapléjica. Jocelyne Bloch y Grégoire Courtine explican que, en el futuro, se podría utilizar una estrategia idéntica para restaurar la función de los brazos y las manos. Agregan que el puente digital también podría aplicarse a otras indicaciones clínicas, como la parálisis causada por un accidente cerebrovascular. La compagnie ONWARD Medical en collaboration avec l’EPFL et le CEA a reçu le soutien de la commission Européenne par l’intermédiaire de son Conseil Européen de l’Innovation pour développer une version commerciale du pont digital avec l’objectif de rendre cette technologie disponible a través del mundo.