La estimulación espinal ayuda a los hombres con paraplejia a caminar de nuevo
Una nueva forma de estimular eléctricamente la médula espinal con implantes inalámbricos, junto con una terapia que soporta el peso corporal, ha ayudado a tres hombres con paraplejía a caminar de nuevo con la ayuda de andadores y muletas. Incluso pueden dar algunos pasos sin ningún tipo de ayuda.
Muchos años antes, los tres hombres sufrieron lesiones en el área cervical, o región del cuello, de la médula espinal que los había dejado paralizados en la parte inferior del cuerpo.
El nuevo “marco terapéutico” responsable de su rehabilitación se denomina Movimiento de Estimulación Superficial (STIMO).
Es el resultado de una colaboración entre Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) y el Hospital Universitario de Lausanne (CHUV), ambos en Suiza.
Dos revistas, Naturaleza y Neurociencia de la naturaleza, han publicado artículos de estudio sobre el nuevo enfoque de estimulación.
Lo notable del nuevo método, y lo distingue de dos estudios recientemente publicados en los Estados Unidos sobre un tema similar, es que los hombres podían mover las piernas cuando se apagaba la estimulación eléctrica de la médula espinal.
En uno de los artículos del estudio, los investigadores explican la importancia de "preservar la propiocepción" para restaurar el control del movimiento en humanos con lesión de la médula espinal.
La necesidad de "preservar la propiocepción"
La propiocepción es la capacidad de sentir la posición y el movimiento del cuerpo procesando señales que provienen del propio cuerpo, en contraposición a su entorno. Los científicos a menudo lo describen como un "sexto sentido".
Algunos de los que han escrito al respecto han citado el ejemplo de un hombre que, a pesar de poder hacer que sus músculos se contraigan, quedó efectivamente inmóvil después de que una "infección lo privó de la sensación de posición, movimiento y tacto en su cuerpo", o su propiocepción.
Los investigadores en Suiza sostienen que si la estimulación eléctrica de la médula espinal no tiene la combinación correcta de localización precisa y sincronización de los pulsos, puede interferir con la propiocepción.
El método STIMO puede superar esto mediante el uso de "perfiles de estimulación en ráfaga y estimulación espacio-temporal". Mediante simulaciones, los investigadores demostraron que permitía un "control sólido sobre la actividad de las neuronas motoras".
"El momento exacto y la ubicación de la estimulación eléctrica", explica la coautora Jocelyne Bloch, profesora y neurocirujana del CHUV, que realizó la cirugía del implante, "son cruciales para la capacidad del paciente de producir un movimiento previsto".
Precisión de reloj suizo
El autor principal del estudio, el profesor Grégoire Courtine, neurocientífico de la EPFL, señala que, tras años de investigación de modelos animales, "pudieron imitar en tiempo real cómo el cerebro activa naturalmente la médula espinal".
Sugiere que la combinación precisa de ubicación y sincronización de los impulsos es lo que ayudó a generar nuevas conexiones nerviosas.
El profesor Bloch dice que tiene que ser "tan preciso como un reloj suizo". Los implantes constan de una serie de electrodos que se dirigen a grupos específicos de músculos de las piernas.
"Configuraciones seleccionadas de electrodos están activando regiones específicas de la médula espinal, imitando las señales que el cerebro daría para producir la marcha", agrega.
Los tres hombres tuvieron que aprender a cronometrar su intención de caminar con los pulsos de estimulación. Después de solo 1 semana de esta fase de "calibración", los tres caminaban con "soporte de peso corporal".
“Todos los pacientes podían caminar con soporte de peso corporal en 1 semana. Supe de inmediato que estábamos en el camino correcto ".
Prof. Jocelyne Bloch
En 5 meses, su "control muscular voluntario mejoró enormemente", dice el profesor Courtine. "El sistema nervioso humano respondió al tratamiento aún más profundamente de lo que esperábamos".
Los hombres no mostraban fatiga en los músculos de las piernas y caminaban con las manos libres durante más de un kilómetro durante sus sesiones de rehabilitación.
"Plasticidad dependiente de la actividad"
Las sesiones intensas y prolongadas ayudaron al sistema nervioso de los hombres a activar la "plasticidad dependiente de la actividad" y reorganizar las fibras nerviosas. Esto es lo que llevó a una mejor capacidad de movimiento, incluso en ausencia de estimulación.
El equipo ahora quiere traducir los hallazgos en tratamientos personalizados que puedan usarse en hospitales y clínicas.
Los científicos también están desarrollando ahora "neurotecnología de próxima generación", que esperan probar poco después de la lesión, cuando hay una mayor posibilidad de recuperación porque el tejido afectado no ha comenzado a morir.
Según estimaciones del Centro Nacional de Estadística de Lesiones de la Médula Espinal de la Universidad de Alabama en Birmingham, hay aproximadamente 288.000 personas que viven con una lesión de la médula espinal en los EE. UU.Cada año, los profesionales médicos diagnostican alrededor de 17.700 casos nuevos, de los cuales el 78 por ciento son hombres .
Las lesiones sufridas durante choques de vehículos representan la mayoría (38 por ciento) de los casos de daño de la médula espinal en los EE. UU., Seguidas de caídas (32 por ciento). Otras causas relativamente comunes incluyen heridas por disparos y otros actos violentos (14 por ciento), junto con lesiones que ocurren durante deportes o recreación (8 por ciento).
El siguiente video de EPFL resume la investigación e ilustra el progreso que los tres hombres lograron durante su rehabilitación.
