JUEVES, 23 de abril de 2020 (HealthDay News) -- Un joven hombre ha recuperado el sentido del tacto, que perdió tras quedar paralizado de los codos para abajo en un accidente de natación hace casi una década.
¿Cómo? Al aprovechar las señales neurales casi imperceptibles que quedan después de una lesión en la médula espinal, y amplificar esas señales hasta tal punto en que el sentido perdido del tacto se pueda recuperar.
El proceso se logró mediante un uso innovador de tecnología de interfaz entre cerebro y computadora (ICC), que busca dar a los pacientes paralizados cierto grado de control corporal.
La ICC "es una tecnología que registra la actividad cerebral [y entonces] la envía a una computadora para que detecte 'pensamientos' específicos", explicó el líder del estudio, Patrick Ganzer, científico principal de investigación en neurotecnología de Battelle, una compañía de ciencias y tecnología sin fines de lucro de Columbus, Ohio.
Entonces, la computadora da a esos pensamientos el formato de instrucciones, señaló Ganzer. Esas instrucciones son entonces devueltas al paciente, ya sea directamente a los músculos del paciente o a una prótesis que provoca una acción, por ejemplo un movimiento manual.
Un clavado en el mar lo dejó con una lesión de la médula espinal
Ese fue exactamente el procedimiento al que aceptó someterse Ian Burkhart, residente de Columbus, en 2014, a la edad de 22 años. Tan solo tres años antes, mientras era estudiante de primer año en la universidad, se rompió el cuello mientras nadaba en el océano.
"Hice un clavado en una ola que me empujo hasta un banco de arena", recuerda Burkhart. "En esencia, hice un clavado en unos pocos pies de agua".
El diagnóstico: "Soy un cuadripléjico a nivel C-5 con una lesión completa de la médula espinal. Puedo mover mis hombros, mis bíceps, y mis manos solo un poco", dijo. "Pero no tengo ningún control de mis muñecas o manos, o de la mayoría de mis músculos abdominales, ni de nada de la cintura para abajo. Puedo conducir mi silla de ruedas con una palanca de mando, pero no puedo agarrar esa palanca. Puedo usar un iPad moviendo todo el brazo y usando mis nudillos, pero no puedo teclear con un dedo".
En 2014, Burkhart comenzó a trabajar con Ganzer y sus colaboradores. Primero, se sometió a una cirugía invasiva para implantar un pequeño chip de computadora en la región de la corteza motora de su cerebro. "De esa forma pueden simplemente insertar una gran clavija en la parte superior de mi cráneo, y entonces conectarme a la computadora misma", comentó Burkhart.
Y tras ponerse una manda de estimulación muscular (que contiene un sistema de electrodos) en el brazo, el equipo pudo desencadenar el movimiento manual con éxito. "Fue magnífico", aseguró Burkhart.
Pero seguía habiendo un problema, explicó Ganzer.
"Lamentablemente, la mano del participante no solo estaba paralizada del todo, sino que también le faltaba casi toda sensación", anotó. "Es un problema importante, dado que el sentido del tacto es esencial para un control adecuado del movimiento. El participante tenía problemas para detectar el tacto en general, y en esencia no puede sentir ni los objetos pequeños. Debido a la falta de sensación, en ocasiones la mano del participante también se siente como un objeto extraño".
Creatividad para restaurar las vibraciones
"Originalmente, el estudio solo se diseñó para que recuperara el control del movimiento", observó Burkhart. "Pero pronto nos dimos cuenta de que si se desea un control completo hay que sentir algo, porque dependía de la vista para saber si había un objeto en mi mano, o con qué fuerza podía apretar algo. Así que me emocioné mucho cuando tuvieron la idea de crear un sistema bidireccional que pudiera ayudarme a sentir algo".
Para hacerlo, dijo Burkhart, el equipo de la investigación tuvo que ser creativo, y diseñar un dispositivo motor que pudiera administrar el tipo de vibraciones que se sienten con los teléfonos celulares y los controladores de los videojuegos. "Y entonces lo pusieron alrededor de mi bíceps, donde tengo sensación", dijo.
¿El resultado? "Siempre que muevo la mano y toco algo, el motor vibra en mi brazo y puedo sentirlo", dijo Burkhart.
"Su capacidad de detectar el tacto se restauró casi por completo", aseguró Ganzer. "Cuando usa el sistema en tiempo real, sus movimientos se aceleran, y puede manipular y transferir los objetos con una mayor rapidez".
Claudia Angeli es directora del Centro de Investigación sobre las Lesiones de la Médula Espinal de Kentucky. "La innovación presentada en este trabajo es que están decodificando señales motoras y sensoriales", comentó Angeli, que no participó en el estudio.
"Al permitir la mejora o restauración de ambas", añadió, "la ICC provee un control más realista de la función de la mano".
Hay que realizar más trabajo para hacer que el sistema sea portátil
Pero Angeli advirtió que el trabajo, hasta la fecha, es complejo, invasivo y "muy preliminar".
Ganzer lo reconoció. En primer lugar, la maquinaria es demasiado engorrosa como para ser portátil, aunque dijo que su equipo "está trabajando ahora con nuestros colaboradores para desarrollar un sistema de ICC que se pueda llevar a casa. Esto permitiría que la ICC se use durante actividades de la vida diaria, fuera del laboratorio".
Por ahora, el objetivo está en pausa, mientras los investigadores buscan una financiación adicional. Pero Burkhart, que ahora tiene 28 años y que se graduará de la universidad esta primavera con una licenciatura en planificación financiera, está comprometido a largo plazo.
"Tenemos que llevar esto a otras personas como yo", enfatizó. "Pero hay muchos componentes para lograr que suceda. Poder usarlo fuera del laboratorio requerirá mucha miniaturización. Necesitamos una clavija más pequeña conectada a mi cabeza, un equipo de registro más pequeño que sea portátil, como un iPad o algo que pueda poner en mi mochila y colgar en mi silla, en lugar de una mesa llena de aparatos, como ahora".
"Pero sé que todo eso es posible", añadió Burkhart. "Sin duda es posible".
Los hallazgos se publicaron en la edición de Abril de 23 de la revista Cell.
Más información
Para más información sobre las lesiones de la médula espinal, visite el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de EE. UU.
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