Un mico recupera el moviment a la pota gràcies a un 'bypass' de la medul·la espinal

Un macaco que no podia bellugar una de les potes del darrere a causa d'una lesió a la medul·la espinal ha aconseguit caminar amb normalitat, o gairebé amb normalitat, gràcies a un 'bypass' que comunica sense cap fil el cervell de l'animal i les neurones responsables d'activar els músculs. La "interfície neuroprotèsica cerebroespinal", com la defineixen els autors del treball, s'ha desenvolupat a l'Escola Politècnica Federal de Lausana (EPFL), a Suïssa, en col·laboració amb altres centres d'investigació i l'empresa Medtronic.

El mico porta acoblat al cervell un petit sensor que capta els senyals emesos --els desitjos de l'animal per moure's-- i els envia a un processador. La informació es tracta i, una vegada descodificada, es reenvia a un dispositiu amb uns elèctrodes que es col·loquen a la zona lumbar de la medul·la espinal, per sota de la lesió, i activen les neurones que dirigeixen els músculs de les potes. "El que fem és restaurar en temps real i sense cables la comunicació entre el cervell i el sistema locomotor", resumeix un dels autors, Eduardo Martín Moraud, enginyer espanyol que treballa a la Universitat d'Oxford (Nuffield College) i que anteriorment va estar cinc anys en l'equip de l'EPFL.

Els detalls de la recerca, els primers resultats satisfactoris de la qual es van obtenir el juny del 2015, s'han publicat a la revista científica 'Nature'.

"Aquesta és la primera vegada que una neurotecnologia restaura la locomoció en primats", diu el coordinador de l'equip, el neuròleg Grégoire Courtine, de l'EPFL. "Però hi ha molts desafiaments per endavant i poden transcórrer uns quants anys abans que tots els components d'aquesta intervenció puguin ser provats en persones".

Segons ha informat l'EPFL, a l'Hospital Universitari de Lausana s'ha posat en marxa un estudi clínic per validar els efectes terapèutics de la tecnologia en persones amb lesió de medul·la espinal, però només parcialment. Per ara, el que es fa és comprovar si la col·locació a la medul·la d'un dispositiu amb elèctrodes aconsegueix restaurar el moviment de les cames.

EL PROCÉS

Com expliquen els investigadors, quan el cervell decideix fer un moviment o qualsevol altra activitat es produeix "una transmissió de puntes d'electricitat entre neurones" que es poden mesurar i interpretar mitjançant un algoritme matemàtic. En un sistema nerviós intacte, els senyals que denoten el fet de caminar provenen d'una petita regió del cervell, de la mida d'una petita moneda, anomenada escorça motora (o còrtex motor). 

Amb posterioritat, els senyals viatgen per la medul·la espinal, arriben a les xarxes neuronals localitzades a la regió lumbar i activen els músculs de les cames perquè produeixin els moviments de la marxa.

Les lesions de la medul·la espinal, parcials o completes, impedeixen que aquests senyals arribin a les neurones i provoquen la paràlisi. No obstant, l'escorça motora encara manté l'activitat cerebral que genera les instruccions de caminar. I les xarxes neuronals que activen els músculs a la cama paralitzada també estan intactes i encara poden generar moviments de les cames.

En aquesta ocasió es van mesurar "96 canals neuronals del còrtex que ofereixen molta informació", diu Martín Moraud, que recorda que en experiments previs, per exemple, ja s'havia aconseguit que pacients humans activessin un ordinador a distància només pensant de fer-ho. "A nosaltres ens interessava controlar només dos esdeveniments: quan s'aixeca la pota i quan torna", prossegueix. 

Després, l'estimulació elèctrica d'uns quants volts, administrada en localitzacions precises a la medul·la espinal, modula diferents xarxes de neurones que poden activar músculs específics a les cames. "Per implementar la interfície, desenvolupem un sistema sense fil implantable que funciona en temps real i permet que el primat es comporti lliurement", diu Courtine. "Jo m'he ocupat concretament del sistema que et permet estimular la medul·la en temps real", prossegueix Martín Moraud.

SENSE NECESSITAT D'ENTRENAMENT 

Notícies relacionades

Aquestes són les feines que porten més infelicitat

La intel·ligència artificial revoluciona el sector del llibre

"El primat va ser capaç de caminar immediatament una vegada la interfície cerebroespinal es va activar. No va caldre cap fisioteràpia o entrenament", diu el neurocientífic Erwan Bezard, de la Universitat de Bordeus, que va supervisar els experiments. Tots els tractaments s'han efectuat amb la supervisió prèvia dels comitès de bioètica dels centres participants.

"Per primera vegada em puc imaginar un pacient completament paralitzat sent capaç de bellugar les cames a través d'aquesta interfície cerebroespinal", afirma la neurocirurgiana Jocelyne Bloch, de l'Hospital Universitari de Lausana (CHUV), encarregada de col·locar els implants al cervell i a la medul·la espinal.