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En un ensayo clínico único en su tipo, investigadores, ingenieros y cirujanos de medicina bioelectrónica de los Institutos Feinstein para la Investigación Médica de Northwell Health, Estados Unidos, implantaron con éxito microchips en el cerebro de un paciente que vive con parálisis y desarrollaron algoritmos de inteligencia artificial (IA) para volver a vincular su cerebro con su cuerpo y médula espinal.
Este bypass neural doble forma un puente electrónico que ha permitido que la información fluya una vez más entre el cuerpo y el cerebro paralizados para restaurar el movimiento y las sensaciones en la mano con efectos duraderos en su brazo y muñeca fuera del laboratorio.
“Esta es la primera vez que el cerebro, el cuerpo y la médula espinal se vinculan electrónicamente en un humano paralizado para restaurar el movimiento y la sensación duraderos”, señaló Chad Bouton, del Instituto de Medicina Bioelectrónica en los Institutos Feinstein e investigador principal del ensayo clínico.
“Cuando el participante del estudio piensa en mover el brazo o la mano, sobrecargamos su médula espinal y estimulamos su cerebro y músculos para ayudar a reconstruir las conexiones, brindar retroalimentación sensorial y promover la recuperación. Este tipo de terapia impulsada por el pensamiento cambia las reglas del juego.
“Nuestro objetivo es usar esta tecnología algún día para brindar a las personas con parálisis la capacidad de vivir más plena e independientemente”, explicó.
Paralizado del pecho para abajo, Keith Thomas, de 45 años, de Massapequa, Nueva York, es el primero en utilizarla.
En julio de 2020, un accidente de buceo le provocó una lesión en el nivel C4 y C5 de las vértebras, que lo dejó incapaz de moverse y sentir del pecho hacia abajo. Solo y aislado en el hospital durante más de seis meses, Thomas encontró una nueva esperanza al participar en el ensayo clínico de Bouton.
“Hubo un tiempo en el que no sabía si iba a vivir o si francamente quería. Ahora puedo sentir el toque de alguien sosteniendo mi mano. Es abrumador. Lo único que quiero hacer es ayudar a los demás”, afirma.
Este avance se ha dado a conocer cuatro meses después de que se le hizo una compleja cirugía de cerebro de 15 horas, en marzo pasado, en el Hospital Universitario de North Shore.
Investigadores y médicos pasaron meses mapeando el cerebro de Thomas con resonancias magnéticas funcionales para ayudar a identificar las áreas responsables del movimiento del brazo y en la sensación del tacto en su mano.
Con esa información, los cirujanos hicieron la operación, durante la cual el paciente estaba despierto y se comunicaba en tiempo real con ellos. Mientras exploraban partes de la superficie de su cerebro, Thomas les decía qué sensaciones tenía en las manos. “Sabíamos exactamente dónde colocar los implantes cerebrales. Insertamos dos chips en el área responsable del movimiento y tres más en la parte del tacto y de la sensación en los dedos”, dijo Ashesh Mehta, de los Institutos Feinstein y cirujano que hizo el implante.
En el laboratorio, a través de dos puertos que sobresalen de la cabeza del paciente, se conecta a una computadora que usa inteligencia artificial para leer, interpretar y traducir sus pensamientos en acción, lo que se conoce como terapia impulsada por el pensamiento y la base del enfoque de derivación neuronal doble.
Cuando Thomas piensa en apretar la mano, envía señales eléctricas desde su implante cerebral a una computadora que a su vez manda otras a los parches de electrodos altamente flexibles y no invasivos que se colocan sobre la columna vertebral y los músculos de la mano, en el antebrazo, para estimular y promover la función y la recuperación. Pequeños sensores en la punta de los dedos y la palma de la mano expiden información táctil y de presión de vuelta al área sensorial de su cerebro para restaurar la sensación.
Este puente electrónico de dos brazos forma el novedoso bypass neural doble destinado a restaurar el movimiento y el sentido del tacto. En el laboratorio, Thomas movió los brazos a voluntad y sentía la mano de su hermana. Esta es la primera vez que siente algo a tres años de su accidente.
Los investigadores señalan que él ya comienza a ver una recuperación natural de lesiones gracias a este nuevo enfoque, que podría revertir parte del daño para siempre.
La fuerza de su brazo se ha más que duplicado desde que se inscribió en el estudio y está comenzando a experimentar nuevas sensaciones en el antebrazo y la muñeca, incluso cuando el sistema está apagado.
Hasta ahora investigaciones anteriores de Bouton y de otros habían utilizado un solo bypass neural para ayudar a las personas a mover las extremidades paralizadas con sus pensamientos. En esos casos, los médicos implantaron uno o más microchips en el cerebro que evitaron por completo la lesión de la médula espinal y usaron estimuladores para activar los músculos objetivo.
Sin embargo, ese enfoque sólo funcionó mientras los participantes estaban conectados a las computadoras, a menudo únicamente disponibles en laboratorios, y no restauró el movimiento y la sensación en la extremidad real mientras promovía la plasticidad para una recuperación natural duradera.
La esperanza es que el cerebro, el cuerpo y la médula espinal vuelvan a aprender a comunicarse y se forjen nuevas vías en el sitio de la lesión gracias al doble bypass.
