Recuperar la capacidad de andar o moverse es uno de los mayores anhelos entre quienes han sufrido una lesión medular y, en consecuencia, perdieron el control sobre el movimiento de sus extremidades. Hoy, los resultados de una investigación realizada en Suiza y publicada en la Revista Nature Medicine permiten avizorar este futuro con más esperanzas.
El proyecto fue encabezado por Grégoire Courtine (47), neurocientífico francés y profesor en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). El artículo científico que derivó de esta investigación fue firmado por casi 70 autores de 26 instituciones distintas y, es una prueba del beneficio de compartir y transferir conocimiento con objetivo común.
En esta iniciativa se integraron los fundamentos de la neurobiología básica, la traslación de modelos animales, la conceptualización de estrategias de las fisiologías de sistemas y el desarrollo de dispositivos microelectrónicos implantables; utilizando estrategias de inteligencia artificial (IA) con el poder necesario de la computación para ofrecer sistemas de neuromodulación capaces de aprender el patrón óptimo de estimulación para cada persona, en cada uno de los escenarios requeridos.
A lo largo de esta investigación, que abre un nuevo horizonte en el campo de la rehabilitación de personas que han sufrido lesiones con daños irreversibles, un especialista paraguayo tuvo un papel preponderante en este importante episodio científico.
Los roles por equipos
Hazael Montanaro es máster en Neuroinformática y doctor en Ingeniería Biomédica. En entrevista exclusiva con Latitud 25 desde Zúrich, Suiza, contó que el equipo de Courtine se acercó a ellos.
El joven compatriota realizó su doctorado en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) y también dentro de la Fundación para la Investigación de las Tecnologías de la Información en la Sociedad (IT’IS) del mismo país.
En ese contexto, Hazael explicó que ellos (ETH / IT’IS) desarrollaron un software de simulación, con la capacidad de imitar campos electromagnéticos en pacientes y poblaciones virtuales.
«Tenemos modelos tridimensionales del cuerpo humano donde se pueden ver todos los tejidos. Además, contamos con la posibilidad de generar estos modelos tridimensionales a base de tomografías o de resonancias magnéticas. También podemos hacerlo de manera bastante realista y existe la posibilidad de simular las neuronas, cuáles se activan y cuáles no».
Por eso, comentó que el grupo de Courtine se acercó a su grupo de trabajo (ETH / IT’IS) para colaborar y tener mayor efectividad. «Y bueno, así fue cuando me involucré», indicó.
La relevancia de los simuladores
Hazael señaló que hay mucha variabilidad con respecto a la espina dorsal.
«La locomoción humana es algo extremadamente complejo. Depende de las características de la persona, estatura, peso, lesión, etc. Tenés que tener un plan personalizado según el paciente», comentó el especialista.
Así, señaló que para hacer terapias personalizadas normalmente se utilizan modelos computacionales. Relató que se le hace una resonancia magnética al paciente y queda un modelo tridimensional de su persona.
«Ahí uno sabe cuánta corriente va a inyectar a cada parte y puede también simular la interacción de la corriente con el cuerpo humano», acotó.
Agregó que en (ETH / IT’IS) usan bastante las simulaciones, como las del campo electromagnético -que crean las corrientes- y también de las neuronas mismas, para definir cuáles son las que se van a activar y si se enviará una señal en diferentes lugares.
«Lo que queremos hacer es reclutar diferentes neuronas en diferentes partes de la espina dorsal, en diferentes tiempos. Para eso se utilizan mucho el tema de las simulaciones. Es mucho más fácil probar en un ambiente virtual antes que andar probando sin saber exactamente qué estás haciendo con un paciente. Así es como funciona», ejemplificó.
Adicionalmente comentó que los electrodos originalmente fueron utilizados para fines paliativos, de la gente con dolores crónicos, porque se sabe que estimulando diferentes partes de la espina dorsal, con electricidad, se ayuda a paliar los dolores. «Ahora están utilizando eso para intentar revertir la parálisis», explicó.
¿Cómo funciona el sistema alcanzado?
Se mandan corrientes eléctricas a la espina dorsal para generar movimientos complejos. La señal se envía de diferentes maneras, estimulando partes puntuales en tiempos precisos.
Hazael refirió que la parálisis que se está tratando es una parálisis muy especial.
«Se trata de la parálisis que se da a consecuencia de un corte en cierta parte de la espina dorsal. El cerebro quiere mandar la información a la pierna para el movimiento, pero como hay un corte, la señal no llega, aunque todos los circuitos neuronales por arriba y por debajo del corte funcionen», graficó.
Al mismo tiempo contó que es por eso que estos electrodos se colocan debajo del corte, para intentar «reclutar» las neuronas involucradas con la locomoción, utilizando 16 electrodos que mandan señales eléctricas de una manera muy precisa.
«Y así se logra que estas personas, que no pueden hacer ninguna clase de movimiento, puedan volver a moverse a través de la estimulación», agregó.
Los avances significativos
Hazael destacó los modelos computacionales que crearon, con su equipo (ETH / IT’IS), y se utilizaron para diseñar el electrodo que se implantó dentro de la espina dorsal de los pacientes.
«Ayudamos a definir de qué tamaño hacerlo, cómo configurar el grupo de 16 electrodos; cómo activarlo, en qué parte y en qué momentos y luego también poder definir dónde es el mejor lugar para colocar este implante. Todo eso se hizo con las simulaciones. Eso fue en cuanto a lo que a mí y a mi grupo nos concierne. Lo nuestro fue ayudar con el modelo computacional», refirió.
Además, valoró que lo novedoso de esto es el software que se desarrolló, que logró que -en un día- las personas puedan empezar a utilizarlo y mover las piernas con la estimulación eléctrica.
«Otra cosa que ocurrió es que, luego de unos meses de fisioterapia, los pacientes lograron mover músculos independientemente. No te digo caminar, pero da esperanza con mayor trabajo y tiempo para recuperar cierta clase de movimiento voluntario, independientemente del implante que estimule las neuronas que cause la locomoción», comentó.
El joven compatriota indicó que seguirán los análisis de los resultados alcanzados y que todo es producto de una colaboración bastante grande entre varios grupos; como el hospital en sí, que trabaja con los pacientes; el grupo de Courtine y otros más.
El siguiente paso
Sobre lo que se viene, Hazael indicó que maneja solo lo que publica la prensa internacional. Pero supone que lo siguiente sería expandirlo a un grupo más amplio.
«Lo lindo de todo esto es que creamos una infraestructura para crear un tratamiento personalizado al paciente, algo que se podría expandir con todo el trabajo que se hizo y así llegar a más personas», concluyó.
