Gracias a la estimulación eléctrica de la médula espinal, nueve personas con la parte inferior del cuerpo paralizada pudieron volver a caminar un poco. Los investigadores ahora han descubierto qué neuronas son responsables de esta recuperación.
A principios de este año, nueve personas con diversos grados de parálisis en la parte inferior del cuerpo Aprende a caminar detrás de un andador de nuevo. Pudieron hacer esto gracias a la estimulación eléctrica a largo plazo de la parte afectada de su médula espinal. Ahora tienen investigadores identificaron las neuronas se cree que ayuda a restaurar la capacidad de caminar después de la parálisis.
La estimulación eléctrica de la médula espinal se usa a menudo para aliviar el dolor en personas con lesión de la médula espinal. El método también puede acelerar la recuperación de la marcha. Cuando camina, su médula espinal generalmente se activa mediante señales eléctricas del cerebro. Imitamos este método mediante el uso de señales eléctricas para estimular el lugar correcto en la médula espinal en el momento adecuado para mover los músculos de las piernas”, dice el neurocientífico. Jocelyne Bloch de la Universidad de Lausana en Suiza.
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Recableado permanente
El equipo de Bloch implantó un dispositivo eléctrico en la médula espinal de nueve personas que tenían lesiones en aproximadamente la misma área de la médula espinal. Seis de los participantes tenían algo de sensibilidad en las piernas, pero apenas podían moverlas. Los tres restantes no podían sentir ni mover las piernas en absoluto.
La médula espinal de los participantes fue estimulada eléctricamente con el dispositivo. El patrón y la ubicación precisa de los pulsos se determinaron individualmente para cada paciente mediante inteligencia artificial. Luego se pidió a los participantes que caminaran lo más lejos que pudieran en seis minutos. Usando un andador, pudieron caminar un promedio de casi 25 metros por persona gracias a la estimulación eléctrica.
Durante los siguientes cinco meses, los participantes continuaron recibiendo estimulación eléctrica hasta cinco veces por semana. Estas sesiones fueron acompañadas de fisioterapia dirigida. Al final de ese período, podían caminar un promedio de 50 metros en seis minutos.
Cuatro de los participantes pudieron caminar incluso sin estimulación eléctrica previa en ese momento. Esto indica que la terapia produce un recableado permanente de las neuronas de la médula espinal.
Ratones
Para comprender mejor cómo sucede esto, los investigadores indujeron lesiones en la médula espinal en ratones. Al hacerlo, paralizaron las patas traseras de los animales. Luego implantaron un dispositivo en los ratones que enviaba impulsos eléctricos a sus espinas. Esto condujo a una mejor capacidad para caminar.
Luego, los investigadores estudiaron la actividad genética de las neuronas en los ratones en el sitio de la lesión de la médula espinal. Esto mostró que cierto tipo de neurona se volvió más activa después de la estimulación eléctrica.
Finalmente, los investigadores utilizaron una herramienta genética controlada por la luz. Esto les permitió apagar y reactivar las neuronas asociadas con la recuperación de la marcha. Los ratones rehabilitados resultaron ser capaces de caminar solo cuando las neuronas estaban activadas.
Gran paso
«Después de una lesión en la médula espinal, tienes que lidiar con la actividad caótica de muchas neuronas, todas tratando de funcionar», dice Bloch. ‘La rehabilitación eléctrica reorganiza la red de células cerebrales. Aumentas la actividad de un tipo específico de célula, mientras que todas las demás células no se activan.’
Los investigadores también encontraron que apagar estas neuronas en ratones que no estaban paralizados tenía poco efecto en su capacidad para caminar. ‘Estas células son importantes para la recuperación de la marcha en ratones con parálisis. Pero si los eliminamos en ratones sanos sin lesiones, apenas afecta su capacidad para caminar”, dice Bloch.
«La identificación de un tipo de célula organizadora de la reparación representa un gran avance en nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes a la rehabilitación por estimulación eléctrica», escriben los neurobiólogos. Kee Wu Huang y Eiman Azim del Salk Institute for Biological Studies en California en un artículo de opinión adjunto en Naturaleza. En el futuro, la manipulación de estas neuronas podría generar nuevas formas de mejorar la capacidad de caminar después de la parálisis, escriben.