Motilidad cerebral

En el dominio de la recuperación de la movilidad en víctimas de parálisis por lesiones o enfermedades se ha abierto una senda prometedora.

JASON LEE

En el dominio de la recuperación de la movilidad en víctimas de parálisis por lesiones o enfermedades se ha abierto una senda prometedora. Investigadores de la Universidad de Washington han ideado un procedimiento para reconducir señales emitidas por la corteza motora del cerebro que pudiera excitar directamente a los músculos motores.

Los investigadores llevan un decenio "prestando oído" y descodificando las señales cerebrales específicas que suscitan el movimiento muscular, valiéndose de un amplio despliegue de ordenadores y complejos algoritmos para traducir la actividad cerebral en instrucciones para desplazar un cursor o mover un brazo o una pierna de un robot. 

La nueva metodología simplifica este proceso. Un equipo de ingenieros y neurocientíficos ha devuelto el uso de una extremidad inmovilizada de un mono reemplazando la conexión biológica que se había perdido. "En lugar de descodificar la intención, nos hemos limitado a establecer una conexión y a estimular al mono para que aprendiera a actuar sobre ella", dice Chet Moritz, pionero con Eberhard Fetz, también profesor en la Universidad de Washington.

Ambos entrenaron a macacos para que jugasen un sencillo videojuego usando una palanca (joystick). A continuación llevaron un cable eléctrico desde una neurona individual de la corteza motora del animal hasta un ordenador personal. El impulso eléctrico emitido por la neurona fue amplificado por el ordenador y transmitido por otro hilo hasta uno de los músculos del brazo de los primates, brazo que había sido transitoriamente anestesiado.

Al cabo de unos minutos, los monos aprendieron a controlar con el pensamiento movimientos de la muñeca, desplazando la palanca hacia la derecha o hacia la izquierda para acertar en dianas de la pantalla del ordenador.

Lo sorprendente, explica Moritz, fue que una neurona cualquiera de esa región general del cerebro pudiera aprender a estimular los músculos de la muñeca, con independencia de que tal célula nerviosa se hallara originalmente implicada en ese movimiento específico.

"Los monos pueden aprender rápidamente a modificar la actividad neuronal, en este caso, para generar movimiento, de forma muy parecida a la manera en que los humanos modificamos el ritmo de la actividad cardíaca mediante bio-retroalimentación", explica Fetz. Este control exigía atención consciente; la realización subconsciente de tales movimientos demandaría un entrenamiento repetitivo, algo así como aprender un nuevo deporte.

La meta a largo plazo consistirá en desarrollar un dispositivo neuroprostético, miniaturizado e implantable, que facultara a los paralíticos para mover sus extremidades. Fetz ha dado ya el paso siguiente, el desarrollo de un neurochip del tamaño de un teléfono móvil que puede ser enlazado con un microprocesador, lo bastante pequeño para que los monos puedan llevarlo implantado en la cabeza.

Son muchos los obstáculos. Resulta difícil tomar registros de una misma neurona durante períodos largos. Al cabo de algunos días o de pocas semanas, se forma tejido cicatricial en torno a los electrodos, que interrumpe la comunicación. El problema se podría mitigar guiando electrodos hasta nuevas ubicaciones mediante motores diminutos. No es cuestión baladí proporcionar una fuente de energía que durase decenios. La biocompatibilidad está por resolver; la implantación de un sistema tal bajo la piel entraña enormes riesgos de infección. Y no faltan problemas teóricos cruciales: ¿Será posible aumentar de escala este modelo para estimular a una multitud de neuronas que gobiernen a otros tantos músculos? ¿Qué versatilidad ofrece el cerebro para asignar tareas nuevas a sus neuronas?

El equipo confía, a corto plazo, en restaurar los movimientos del brazo y, con el tiempo, devolver a parapléjicos la facultad de andar. Pero los ensayos clínicos se encuentran a un decenio de distancia.

Puedes obtener el artículo en...

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.