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Un hombre tetrapléjico volvió a caminar gracias a un dispositivo cerebral entrenado por IA
AVANCE CIENTÍFICO

Un hombre tetrapléjico volvió a caminar gracias a un dispositivo cerebral entrenado por IA

Un dispositivo cerebral le permitió a un hombre parapléjico volver a caminar luego de 12 años.

25 de mayo de 2023

Un hombre parapléjico volvió a caminar de manera natural en Suiza gracias a la combinación innovadora de dos tecnologías que permitieron restablecer la comunicación entre el cerebro y la médula espinal. Dos laboratorios, uno francés y otro suizo, se encuentran detrás de este avance científico logrado luego de diez años de investigación conjunta que que permite descodificar las señales electrónicas del cerebro cuando se piensa en andar y también está conectado con un campo de electrodos ubicado en la zona de la médula espinal que sirve para controlar el movimiento de las piernas. Pronto se iniciarán ensayos en personas que padezcan parálisis en los brazos. 

"Recuperé la libertad", aseguró en una rueda de prensa el neerlandés Gert-Jan Oskam, quien se benefició de esta innovación tecnológica en un hospital suizo en Lausana, informó la agencia de noticias AFP. Gracias a ella, este paciente de 40 años, volvió a mover un pie detrás del otro por primera vez desde que sufrió -hace doce años- una lesión en la médula espinal, a la altura de las vértebras cervicales a raíz de un accidente en bicicleta. "Era incapaz al principio de poner un pie delante del otro", explicó la cirujana suiza Jocelyne Bloch, profesora en el Centro hospitalario universitario de Vaud, en Lausana, durante la presentación de un estudio publicado hoy en la revista Nature.

Esta hazaña resultó posible gracias a la combinación de dos tecnologías implantadas en el cerebro y en la médula espinal, explicó Guillaume Charvet, investigador en el Comisariado de la Energía Atómica (CEA), un importante laboratorio francés de investigación científica e industrial. Dos laboratorios, uno francés y otro suizo, se encuentran detrás de este avance científico logrado luego de diez años de investigación conjunta.

A Gert-Jan le implantaron unos electrodos desarrollados por el CEA, en la zona del cerebro que se encarga del movimiento de las piernas. Este dispositivo sirve para descodificar las señales electrónicas del cerebro cuando se piensa en andar y también está conectado con un campo de electrodos ubicado en la zona de la médula espinal que sirve para controlar el movimiento de las piernas.

Gracias a los algoritmos que funcionan a partir de una inteligencia artificial, se descodifican en tiempo real las intenciones de movimiento del paciente. Y luego sus voluntades se convierten en una secuencia de estimulación eléctrica de la médula espinal, que se encarga de activar los músculos de las piernas para moverse. Los datos entre la tecnología integrada en el cerebro y la de la médula espinal se transmiten gracias a un sistema portátil que se puede llevar en una mochila o en un andador.

Hasta ahora, solo se había logrado que parapléjicos volvieran a caminar gracias al implante en la médula de un sistema de estimulación electrónica, pero no lograban controlar sus movimientos de manera natural. En el caso del paciente neerlandés, el puente digital creado entre el cerebro y la médula le permite andar y controlar voluntariamente sus movimientos y la amplitud de los mismos.

"Es muy distinto de lo que habíamos visto hasta ahora", destacó el neurocientífico francés, Grégoire Courtine, profesor en la Escuela politécnica federal de Lausana. "Los pacientes precedentes andaban haciendo un gran esfuerzo, ahora él puede hacerlo solo pensando en que quiere dar un paso", agregó el investigador. 

Gert-Jan, que fue operado dos veces para que le colocaran estos implantes, reconoce haber pasado por "un largo periplo" para ponerse de nuevo de pie y andar durante varios minutos seguidos. Otro avance significativo fue que, tras seis meses de entrenamiento -40 sesiones-, parece haber recuperado una parte de sus facultades sensoriales y motoras incluso cuando el sistema está desactivado.

“En pocos minutos ya podía mover el avatar, así que decidimos probar a ver si podía levantarse, y cuando dio sus primeros pasos casi llorábamos al ver que había sido tan rápido”, recordó la neurocirujana Jocelyne Bloch, otro de los principales responsables del proyecto.



"Estos resultados sugieren que el establecimiento de un vínculo entre el cerebro y la médula espinal favorece una reorganización de los circuitos neuronales en la zona de la lesión", aseguró Charvet. Ante la consulta si podrá utilizarse a gran escala esta tecnología innovadora, el científico del CEA reconoció que "aún necesitaremos muchos años de investigación”.

”El siguiente paso es, por supuesto, difundir esta tecnología a más pacientes, y para ello necesitamos industrializarla”, señaló Bloch. Uno de los implantes de cráneo de Oskam debió ser retirado después de unos cinco meses producto de una infección. Sin embargo, la neurocirujana del Instituto Federal Suizo de Tecnología que implantó el dispositivo, señaló que los riesgos involucrados son pequeños en comparación con los beneficios. “Siempre hay un poco de riesgo de infecciones o riesgo de hemorragia, pero son tan pequeños que vale la pena el riesgo”, dice.

El grupo de investigación actualmente está reclutando a tres personas para ver si un dispositivo similar puede restaurar los movimientos del brazo y pronto iniciará un ensayo para utilizar esta tecnología en parapléjicos de brazos y manos, Además prevén aplicarla en víctimas de accidentes cerebrovasculares.

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Un dispositivo cerebral le permitió a un hombre parapléjico volver a caminar luego de 12 años.
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Un dispositivo cerebral le permitió a un hombre parapléjico volver a caminar luego de 12 años.
Un hombre tetrapléjico volvió a caminar gracias a un dispositivo cerebral entrenado por IA

Un hombre parapléjico volvió a caminar de manera natural en Suiza gracias a la combinación innovadora de dos tecnologías que permitieron restablecer la comunicación entre el cerebro y la médula espinal. Dos laboratorios, uno francés y otro suizo, se encuentran detrás de este avance científico logrado luego de diez años de investigación conjunta que que permite descodificar las señales electrónicas del cerebro cuando se piensa en andar y también está conectado con un campo de electrodos ubicado en la zona de la médula espinal que sirve para controlar el movimiento de las piernas. Pronto se iniciarán ensayos en personas que padezcan parálisis en los brazos. 

"Recuperé la libertad", aseguró en una rueda de prensa el neerlandés Gert-Jan Oskam, quien se benefició de esta innovación tecnológica en un hospital suizo en Lausana, informó la agencia de noticias AFP. Gracias a ella, este paciente de 40 años, volvió a mover un pie detrás del otro por primera vez desde que sufrió -hace doce años- una lesión en la médula espinal, a la altura de las vértebras cervicales a raíz de un accidente en bicicleta. "Era incapaz al principio de poner un pie delante del otro", explicó la cirujana suiza Jocelyne Bloch, profesora en el Centro hospitalario universitario de Vaud, en Lausana, durante la presentación de un estudio publicado hoy en la revista Nature.

Esta hazaña resultó posible gracias a la combinación de dos tecnologías implantadas en el cerebro y en la médula espinal, explicó Guillaume Charvet, investigador en el Comisariado de la Energía Atómica (CEA), un importante laboratorio francés de investigación científica e industrial. Dos laboratorios, uno francés y otro suizo, se encuentran detrás de este avance científico logrado luego de diez años de investigación conjunta.

A Gert-Jan le implantaron unos electrodos desarrollados por el CEA, en la zona del cerebro que se encarga del movimiento de las piernas. Este dispositivo sirve para descodificar las señales electrónicas del cerebro cuando se piensa en andar y también está conectado con un campo de electrodos ubicado en la zona de la médula espinal que sirve para controlar el movimiento de las piernas.

Gracias a los algoritmos que funcionan a partir de una inteligencia artificial, se descodifican en tiempo real las intenciones de movimiento del paciente. Y luego sus voluntades se convierten en una secuencia de estimulación eléctrica de la médula espinal, que se encarga de activar los músculos de las piernas para moverse. Los datos entre la tecnología integrada en el cerebro y la de la médula espinal se transmiten gracias a un sistema portátil que se puede llevar en una mochila o en un andador.

Hasta ahora, solo se había logrado que parapléjicos volvieran a caminar gracias al implante en la médula de un sistema de estimulación electrónica, pero no lograban controlar sus movimientos de manera natural. En el caso del paciente neerlandés, el puente digital creado entre el cerebro y la médula le permite andar y controlar voluntariamente sus movimientos y la amplitud de los mismos.

"Es muy distinto de lo que habíamos visto hasta ahora", destacó el neurocientífico francés, Grégoire Courtine, profesor en la Escuela politécnica federal de Lausana. "Los pacientes precedentes andaban haciendo un gran esfuerzo, ahora él puede hacerlo solo pensando en que quiere dar un paso", agregó el investigador. 

Gert-Jan, que fue operado dos veces para que le colocaran estos implantes, reconoce haber pasado por "un largo periplo" para ponerse de nuevo de pie y andar durante varios minutos seguidos. Otro avance significativo fue que, tras seis meses de entrenamiento -40 sesiones-, parece haber recuperado una parte de sus facultades sensoriales y motoras incluso cuando el sistema está desactivado.

“En pocos minutos ya podía mover el avatar, así que decidimos probar a ver si podía levantarse, y cuando dio sus primeros pasos casi llorábamos al ver que había sido tan rápido”, recordó la neurocirujana Jocelyne Bloch, otro de los principales responsables del proyecto.



"Estos resultados sugieren que el establecimiento de un vínculo entre el cerebro y la médula espinal favorece una reorganización de los circuitos neuronales en la zona de la lesión", aseguró Charvet. Ante la consulta si podrá utilizarse a gran escala esta tecnología innovadora, el científico del CEA reconoció que "aún necesitaremos muchos años de investigación”.

”El siguiente paso es, por supuesto, difundir esta tecnología a más pacientes, y para ello necesitamos industrializarla”, señaló Bloch. Uno de los implantes de cráneo de Oskam debió ser retirado después de unos cinco meses producto de una infección. Sin embargo, la neurocirujana del Instituto Federal Suizo de Tecnología que implantó el dispositivo, señaló que los riesgos involucrados son pequeños en comparación con los beneficios. “Siempre hay un poco de riesgo de infecciones o riesgo de hemorragia, pero son tan pequeños que vale la pena el riesgo”, dice.

El grupo de investigación actualmente está reclutando a tres personas para ver si un dispositivo similar puede restaurar los movimientos del brazo y pronto iniciará un ensayo para utilizar esta tecnología en parapléjicos de brazos y manos, Además prevén aplicarla en víctimas de accidentes cerebrovasculares.