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Biotecnología

Un tetrapléjico recupera el movimiento de la mano gracias a una neuroprótesis

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Diez años después de un accidente, William Kochevar ha sido capaz de beber café y comer puré sin ayuda humana por primera vez. Aunque depende de dos chips cerebrales y 36 electrodos

  • por Emily Mullin | traducido por Teresa Woods
  • 30 Marzo, 2017

Foto: William Kochevar, que está paralizado de hombros para abajo, emplea un implante cerebral para controlar su brazo y llevarse un tenedor a la boca. Crédito: Cortesía de la Universidad de Case Western Reserve.

William Kochevar de Ohio (EEUU) puede mover lentamente su brazo y su mano derechos. Podría sonar obvio, pero en realidad, este hombre de 56 años lleva paralizado de hombro para abajo desde un accidente en bicicleta que sufrió hace una década.

El aparato que ha devuelvo esta pequeña movilidad a Kochevar es una neuroprótesis que incluye dos diminutos chips que registran la actividad de su corteza motora y 36 electrodos en su brazo derecho.

El paciente visita un laboratorio de Ohio cada semana, donde las señales de su cerebro son captadas y se envían a su brazo para que ejecute movimientos voluntarios sencillos. Kochevar recuerda: "Me quedé totalmente asombrado".

Mientras un equipo de científicos controlaba el equipo electrónico, finalmente pudo beber de una taza de café y comer puré de patata sin ayuda, aunque para ello su brazo debe reposar sobre un arnés mecanizado. El paciente detalla: "Lo más importante que no puedo hacer es subir y bajar el brazo sin ayuda externa".

La ciencia ya había insertado implantes cerebrales en animales de laboratorio y en casi una docena de personas para que pudieran controlar ratones de ordenador y brazos robóticos con sus pensamientos. El nuevo trabajo va un paso más allá al combinar las interfaces cerebro-ordenador con la estimulación electrónica funcional, que aplica descargas eléctricas a las extremidades para que puedan contraerse y generar movimientos. 

El líder del experimento, el ingeniero biomédico de la Universidad Case Western Reserve (EEUU) Bolu Ajiboye, señala: "Lo que estamos haciendo es esquivar la lesión de la médula". Su trabajo acaba de ser publicado en la revista The Lancet.

El año pasado, otro equipo empleó con éxito un implante cerebral para restaurar parcialmente el movimiento de mano de otro sujeto.

Cuando una persona con plenas facultades se mueve, el cerebro genera un pensamiento o comando en forma de impulsos eléctricos. que viajan a través de la médula ósea hasta las extremidades. Pero en las personas con una importante lesión medular, como Kochevar, ese camino está obstruido.

Para intentar esquivar la lesión, Ajiboye está empleando los dos chips cerebrales de Kochevar para medir cómo se disparan las neuronas cuando piensa en moverse. Las señales, que son procesadas por un algoritmo matemático, se transmiten a los electrodos implantados en las partes superior e inferior del brazo de Kochevar. El estudio forma parte de un ensayo piloto de unos científicos de la Universidad Case Western Reserve y el Centro de Estimulación Eléctrica Funcional de Cleveland (Ohio).

Kochevar detalla: "Al principio tenía que pensar mucho para poder ejecutar movimientos. Y aún tengo que pensarlo, pero ya casi no me doy cuenta de que lo estoy haciendo".

Los movimientos de brazo de Kochevar siguen siendo muy limitados y lentos. El profesor de neurobiología de la Universidad de Pittsburgh (EEUU) Andrew Schwartz afirma que será necesario mejorar el rendimiento de la traducción de pensamientos al complejo conjunto de activaciones musculares necesarias para realizar movimientos de brazo más complicados o fluidos. 

El experto continua: "La mecánica de provocar que los músculos se contraigan en función del movimiento que se quiere hacer es algo muy difícil, y no estoy seguro de que hayan avanzado lo suficiente en este ámbito".

Y ese es el único motivo por el que probablemente aún falten muchos años para que las interfaces cerebrales ayuden de verdad a los pacientes. Los implantes de Kochevar, por ejemplo, están conectados a dos grandes bases que coronan su cabeza, a los que también hay que conectar un ordenador. Y se calcula que los electrodos cerebrales dejan de funcionar después de entre uno y cuatro años, según la investigadora de interfaces cerebro-ordenador de la Universidad del Sur de California (EEUU) Maryam Shanechi (ver Un nuevo implante cerebral se salta las cicatrices con un campo magnético).

Biotecnología

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