Pero los investigadores advierten que la técnica está en sus primeras etapas y se ha demostrado solo en personas con función motora residual.
Matthew Warren
La estimulación eléctrica ha ayudado a tres personas con lesiones de la médula espinal a recuperar el control sobre los músculos de sus piernas y mejorar su caminar.
Incluso habilitó a uno de ellos que previamente no podía caminar para caminar con ayuda.
«Es un gran paso adelante», dice Chet Moritz, investigador de rehabilitación y medicina de la Universidad de Washington en Seattle, que no participó en la investigación.
Es importante destacar que todos los participantes conservaron cierta mejora en el movimiento muscular incluso después de que la terapia de estimulación se hubiera detenido, y dos mantuvieron mejoras en la capacidad para caminar.
Pero los investigadores advierten que la técnica, llamada estimulación eléctrica epidural, está en sus primeras etapas y que no está claro para qué proporción de personas lesionadas podría funcionar. Hasta ahora, se ha demostrado solo en personas que retuvieron algún nivel de función motora por debajo de sus lesiones.
El trabajo fue publicado el 31 de octubre en Nature 1 .
Ha sido un momento «revolucionario» para la investigación de lesiones de la médula espinal, dice Moritz, luego de que otros dos grupos también informaron sobre pacientes que caminan después de la estimulación eléctrica de la médula espinal.
En un artículo publicado el 24 de septiembre, fisioterapeuta Megan Gill en la Clínica Mayo de Rochester, Minnesota, y sus colegas describen 2 cómo una persona que había sido paralizado por completo por debajo de su lesión podría caminar sobre una cinta de correr después de 43 semanas de entrenamiento y estimulación eléctrica.
Y el 27 de septiembre, la investigadora de médula espinal Claudia Angeli de la Universidad de Louisville, Kentucky, y sus colegas informaron 3 que dos de las cuatro personas que recibieron estimulación epidural continua pudieron caminar con dispositivos de asistencia después de 15 y 85 semanas de entrenamiento, respectivamente .
Pero Grégoire Courtine, neurocientífico del Instituto Federal de Tecnología de Suiza en Lausana, quien dirigió el último esfuerzo, dice que el enfoque de su equipo de estimulación precisa podría funcionar mejor que la estimulación continua, que podría estar bloqueando algunas señales residuales que viajan desde las piernas hasta El cerebro 4 .
Comunicación interrumpida
Las lesiones en la médula espinal interrumpen las conexiones entre el cerebro y las neuronas de la médula espinal, creando déficits motores y sensoriales en áreas del cuerpo debajo de la lesión y, en ocasiones, causan parálisis.
En la mayoría de los casos, todavía hay algunas conexiones entre el cerebro y las neuronas motoras en la médula espinal debajo de la lesión, pero estas podrían no ser suficientes para permitir que una persona se mueva.
El equipo de Courtine utilizó la estimulación eléctrica para dar a estas neuronas motoras una excitación adicional, aumentando las señales recibidas de las conexiones restantes con el cerebro.
Los investigadores primero identificaron qué áreas de la médula espinal están involucradas en cada movimiento requerido para caminar, como flexionar la cadera o extender el tobillo.
Luego implantaron estimuladores eléctricos en tres personas con diferentes niveles de deterioro motor en sus piernas debido a una lesión de la médula espinal. Habiendo descubierto qué partes de la médula espinal participan en la caminata, el equipo pudo programar una secuencia de pulsos eléctricos que estimularían la médula espinal en el momento y la ubicación correctos para facilitar esos movimientos.
Intención en acción
Esta estimulación eléctrica no produjo movimiento por sí sola; funcionó solo cuando los participantes del estudio intentaron hacer movimientos por sí mismos. «Realmente funciona como un amplificador», dice Courtine. «No es que estemos tomando el control de la pierna. Los pacientes tienen que hacerlo.
Courtine dice que después de solo dos días, esto se volvió casi natural para ellos. En una semana, los participantes pudieron caminar con la ayuda de dispositivos que sostenían parte de su peso corporal.
Esto incluía a una persona que previamente no había tenido movimiento en sus piernas, y otra cuya pierna izquierda había quedado completamente paralizada. La tercera persona tenía más habilidad motora en sus piernas, pero no había podido levantar sus piernas cuando intentaba caminar.
Durante cinco meses de rehabilitación junto con la estimulación, los participantes mejoraron aún más: finalmente, el equipo observó una mejora en la movilidad incluso cuando se desactivó la estimulación adicional. Dos participantes pudieron caminar independientemente con muletas; Incluso se podría dar unos pasos sin ninguna ayuda. La tercera persona, más gravemente herida, podría mover sus piernas previamente paralizadas mientras está acostada.
Esto sugiere que la estimulación eléctrica es el fortalecimiento de las conexiones entre el cerebro y las neuronas en la médula espinal, dice Moritz, que escribió un News & Views en la revista Nature Neuroscience para acompañar al papel. Un principio básico de la neurociencia es que «las células que se disparan juntas se conectarán», por lo que tiene sentido que el aumento de la interacción entre el cerebro y las neuronas de la médula espinal fortalezca esas conexiones, dice.
Esperanzas templadas
El trabajo es realmente emocionante, dice Jennifer French, directora ejecutiva de Neurotech Network en San Petersburgo, Florida, una organización sin fines de lucro que educa a personas con enfermedades neurológicas sobre las neurotecnologías.
Pero ella señala que los participantes todavía necesitaban apoyo corporal para moverse.
Kim Anderson, un investigador clínico en lesiones de la médula espinal en la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio, agrega que la técnica podría no ser capaz de ayudar a todas las personas con tales lesiones. Los participantes del estudio mantuvieron algún nivel de función motora por debajo de su lesión antes de que comenzara la estimulación, mientras que la mayoría de las personas con lesiones en la médula espinal tienen lesiones «motoras completas», sin capacidad de movimiento residual.
El equipo de Courtine también ha desarrollado una tecnología que permite a los participantes utilizar la estimulación eléctrica epidural fuera del laboratorio. Esto incluye sensores portátiles que activan la estimulación, y una aplicación que se ejecuta en un reloj controlado por voz, lo que permite a los usuarios elegir la forma exacta de estimulación necesaria.
Estos dispositivos aún están en desarrollo, dice Courtine, pero los participantes los han usado para caminar e incluso, en un caso, andar en un triciclo con brazos y piernas. Durante los próximos tres años, dice Courtine, su objetivo es optimizar la técnica y validar su seguridad y eficacia.
Simone Di Giovanni, neuróloga del Imperial College de Londres, es optimista en cuanto a que la tecnología podría ser utilizada algún día más ampliamente. No queda claro qué tan bien funcionará en personas con lesiones más graves, dice, y eso requerirá más experimentos.
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