Gert-Jan Oskam vivía en China en 2011 cuando tuvo un contratiempo de motocicleta que lo dejó paralizado de las caderas para debajo. Ahora, con una combinación de dispositivos, los científicos le han devuelto el control de la parte inferior de su cuerpo.
«Durante 12 primaveras he estado tratando de recuperarme», dijo Oskam en una conferencia de prensa el martes. «Ahora he aprendido a caminar normalmente, lógicamente».
En un estudio publicado el miércoles en la revista Nature, investigadores en Suiza describieron implantes que proporcionaron un «puente digital» entre el Sr. El cerebro de Oskam y su esencia espinal, sin tener lugar por las secciones dañadas. El descubrimiento permitió a Oskam, de 40 primaveras, ponerse de pie, caminar y subir una rampa empinada con solo la ayuda de un andante. Más de un año a posteriori de que se insertó el implante, ha conservado estas habilidades y, de hecho, ha mostrado signos de mejoría neurológica, caminando con muletas incluso cuando el implante no estaba.
«Capturamos los pensamientos de Gert-Jan y traducimos esos pensamientos en una excitación de la esencia espinal para restablecer el movimiento voluntario», Grégoire Courtine, doble en esencia espinal del Instituto Federal Suizo de Tecnología, Lausana, quien ayudó a dirigir la investigación. dijo en la conferencia de prensa.
Jocelyne Bloch, neurocientífica de la Universidad de Lausana, quien colocó el implante en el cuerpo del Sr. Oskam, añadió: «Al principio era suficiente ciencia ficción para mí, pero hoy se ha convertido en existencia».
Ha habido una serie de avances en el tratamiento tecnológico de la herida de la esencia espinal en las últimas décadas. En 2016, un clase de científicos dirigido por el Dr. Courtine pudo restaurar la capacidad de caminar en monos paralizados, y otro ayudó a un hombre a recuperar el control de su mano lisiada. En 2018, otro clase de científicos, todavía dirigido por el Dr. Courtine, una forma de estimular el cerebro con generadores de impulsos eléctricos para que las personas parcialmente paralizadas puedan retornar a caminar y hurgar en biciclo. El año pasado, los procedimientos de excitación cerebral más avanzados permitieron a los sujetos paralizados nadar, caminar y hurgar en biciclo en un solo día de tratamiento.
Señor. Oskam se había sometido a procedimientos de excitación en primaveras anteriores e incluso había recuperado cierta capacidad para caminar, pero finalmente su mejoría se estancó. En la rueda de prensa, el Sr. Oskam dijo que estas tecnologías de excitación le habían hecho reparar que había poco extraño en el movimiento, una distancia ajena entre su mente y su cuerpo.
La nueva interfaz cambió esto, dijo: «La excitación solía controlarme, y ahora yo controlo la excitación».
En el nuevo estudio, la interfaz cerebro-columna vertebral, como la llamaron los investigadores, usó un decodificador de pensamiento de inteligencia sintético para percibir las intenciones de Oskam, detectables como señales eléctricas en su cerebro, y relacionarlas con los movimientos musculares. Se preservó la etiología del movimiento natural, desde el pensamiento hasta la intención y la movimiento. La única complemento que el Dr. Courtine lo describió como el puente digital que se extiende por las partes dañadas de la columna vertebral.
Andrew Jackson, un neurocientífico de la Universidad de Newcastle que no participó en el estudio, dijo: «Plantea preguntas interesantes sobre la autonomía y la fuente de los comandos. Continúas desdibujando la cadena filosófica entre qué es el cerebro y qué es la tecnología».
Dr. Jackson agregó que los científicos en el campo habían teorizado sobre la conexión del cerebro a los estimuladores de la esencia espinal durante décadas, pero que esto representaba la primera vez que habían rematado tal éxito en un paciente humano. «Es realizable de afirmar, es mucho más difícil de hacer», dijo.
Para obtener este resultado, los investigadores primero implantaron electrodos en el cuerpo del Sr. Cráneo y columna vertebral de Oskam. Luego, el equipo usó un software de enseñanza inconsciente para observar qué partes del cerebro se iluminaron mientras intentaba mover diferentes partes de su cuerpo. Este decodificador de pensamiento fue capaz de igualar la actividad de ciertos electrodos con intenciones específicas: una configuración se encendió cuando el Sr. Oskam trató de mover los tobillos, otra cuando trató de mover las caderas.
Luego, los investigadores usaron un operación diferente para conectar el implante cerebral al implante espinal, que se configuró para destinar señales eléctricas a diferentes partes de su cuerpo, lo que provocó el movimiento. El operación pudo dar cuenta de pequeñas variaciones en la dirección y la velocidad de cada encogimiento y laxitud muscular. Y conveniente a que las señales entre el cerebro y la columna vertebral se enviaban cada 300 milisegundos, el Sr. Oskam pudo ajustar rápidamente su táctica en función de lo que funcionó y lo que no. En la primera sesión de tratamiento, pudo torcer los músculos de la cadera.
Durante los siguientes meses, los investigadores ajustaron la interfaz cerebro-columna para adaptarse mejor a acciones básicas como caminar y estar de pie. Señor. Oskam recuperó un modo de hurgar que parecía poco saludable y pudo atravesar escalones y rampas con relativa facilidad, incluso a posteriori de meses sin tratamiento. Adicionalmente, a posteriori de un año de tratamiento, comenzó a notar claras mejoras en su movimiento sin la ayuda de la interfaz cerebro-columna. Los investigadores documentaron estas mejoras en las pruebas de soporte de peso, consistencia y caminata.
Ahora el Sr. Oskam puede caminar de forma limitada por su casa, subir y descabalgar de un automóvil y detenerse en un bar para tomar una copa. Por primera vez, dijo, siente que tiene el control.
Los investigadores reconocieron las limitaciones de su trabajo. Las intenciones sutiles en el cerebro son difíciles de discernir, y si admisiblemente la interfaz cerebro-columna contemporáneo es adecuada para caminar, probablemente no se pueda afirmar lo mismo para restaurar el movimiento de la parte superior del cuerpo. El tratamiento todavía es invasivo y requiere múltiples cirugías y horas de fisioterapia. El sistema contemporáneo no resuelve todas las parálisis espinales.
Pero el equipo esperaba que nuevos avances hicieran que el tratamiento fuera más accesible y sistemáticamente más efectivo. «Este es nuestro efectivo objetivo», dijo el Dr. Courtine, «para que esta tecnología esté arreglado en todo el mundo para todos los pacientes que la necesiten».
