Un ‘puente digital’ que utiliza inteligencia artificial para decodificar señales cerebrales ha permitido que un paciente parapléjico camine con solo pensar en mover las piernas, aumentando la esperanza de que la neurotecnología pueda ayudar a millones de personas a superar sus discapacidades.
Investigadores suizos implantaron un dispositivo electrónico en el cráneo del paciente sobre la región del cerebro responsable de controlar los movimientos de las piernas. Utilizando algoritmos basados en métodos de inteligencia artificial adaptativa, «las intenciones de movimiento se decodifican en tiempo real a partir de grabaciones cerebrales», dijo Guillaume Charvet, jefe de investigación de interfaz cerebro-computadora en CEA.
Estas señales luego se transmiten de forma inalámbrica a un neuroestimulador conectado a una matriz de electrodos en la parte de la médula espinal que controla el movimiento de la pierna debajo del sitio de la lesión, dijo la neurocirujana del proyecto Jocelyne Bloch.
Investigadores de la École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) y hospitales suizos han publicado sus hallazgos en la naturaleza Miércoles. El avance permitirá a los médicos eludir los nervios dañados y potenciar el tratamiento de una variedad de trastornos neurológicos, incluidos los accidentes cerebrovasculares, dijeron los investigadores, aunque advierten que se necesitará mucha investigación y desarrollo para miniaturizar y mejorar la tecnología, reducir los costos de producción y llevar a cabo estudios extensos. ensayos clínicos.
Gert-Jan Oskam, le premier patient équipé du pont numérique, a déclaré qu’il avait retrouvé le contrôle naturel du mouvement de ses membres, lui permettant de marcher et de monter des escaliers – ou simplement de partager une bière avec des amis debout dans un bar.
“Este simple placer representa un cambio significativo en mi vida”, dijo Oskam.
El equipo de la EPFL utilizó anteriormente un procedimiento más complejo para restaurar la movilidad de las personas paralizadas por una lesión en la médula espinal. Los pacientes especificaban los movimientos deseados, por ejemplo, pararse, caminar o andar en bicicleta, presionando teclas en una pequeña tableta, que luego transmitía instrucciones a una serie de electrodos implantados en la parte inferior de la médula espinal. Estos estimularon las células nerviosas para iniciar el movimiento en los músculos apropiados.
Oskam, un holandés cuya columna vertebral se lesionó hace 11 años en un accidente de bicicleta, se actualizó al nuevo puente digital del sistema anterior. «Se ve radicalmente diferente», dijo. «Antes, sentía que la estimulación me controlaba, ahora yo mismo controlo la estimulación. Puedo tomar acciones que me parecen naturales. El nuevo sistema no depende de las instrucciones de una computadora externa.
Cuando Oskam usó el puente digital, su cerebro y sistema nervioso se adaptaron a él, formando nuevas conexiones que le permitieron caminar con muletas incluso cuando no tenía el implante espinal.
Aunque el puente digital solo se ha probado en Oskam, los investigadores están a punto de ampliar el ensayo clínico, inicialmente a tres nuevos pacientes y luego a muchos más. Expresaron confianza en que la tecnología funcionaría en otras aplicaciones si se cambiara la posición de los implantes. La movilidad de manos y brazos podría restaurarse en personas con extremidades superiores paralizadas y la discapacidad reducida en pacientes con accidente cerebrovascular, por ejemplo.
«El concepto de un puente digital entre el cerebro y la médula espinal anuncia una nueva era en el tratamiento de los déficits motores debido a trastornos neurológicos», concluye el artículo de Nature.
En el frente médicouna empresa con sede en los Países Bajos y fundada por Bloch con Grégoire Courtine, profesor de neurociencia en la EPFL, comercializa la tecnología del puente digital.