Nueva técnica devuelve el movimiento y la sensación a un hombre paralizado

Un grupo de investigadores rodea a Keith Thomas, de 45 años, con los ojos fijos en su mano derecha. “Abre, abre, abre”, instan, aplaudiendo cuando sus dedos se agitan para reflejar una imagen en la pantalla de una computadora y nuevamente cuando comienzan a curvarse hacia adentro.

Thomas, que quedó paralizado del pecho hacia abajo después de un accidente de buceo en julio de 2020, puede volver a mover la mano gracias a un ensayo clínico de vanguardia dirigido por investigadores de los Institutos Feinstein de Investigación Médica de Northwell Health en Nueva York. Chad Bouton, bioingeniero de los Institutos Feinstein que dirige el ensayo, dice que cree que Thomas es el primer ser humano en el mundo en recibir un doble bypass neuronal, una tecnología que conecta su cerebro, su médula espinal y su cuerpo con la esperanza de restaurar ambos. su capacidad de movimiento y su sentido del tacto, incluso fuera del laboratorio.

Hasta ahora, la terapia parece estar funcionando. Thomas ahora puede levantar los brazos y sentir sensaciones en su piel, incluido el toque de la mano de su hermana.

"Es indescriptible", dice Thomas, "poder sentir algo".

Cuando Thomas comenzó a trabajar en el laboratorio de Bouton en 2021, no podía levantar los brazos del armazón de su silla de ruedas. Durante aproximadamente un año, para ayudar a Bouton y su equipo a tener una idea de su función básica después del accidente, la tarea principal de Thomas fue observar las manos que se movían en la pantalla de una computadora e intentar copiar sus movimientos. Para su frustración, su cuerpo no podía seguir las órdenes de su mente.

Eso cambió después de una cirugía de 15 horas en marzo de 2023, durante la cual el neurocirujano Dr. Ashesh Mehta colocó cinco pequeños y frágiles conjuntos de electrodos en las regiones hiperespecíficas del cerebro de Thomas que controlan el movimiento y la sensación en su mano y dedos derechos. Para confirmar que había encontrado los puntos correctos, Mehta despertó a Thomas durante la cirugía y estimuló esas áreas del cerebro. Inmediatamente, dice, Thomas pudo sentir algunos de sus dedos por primera vez en casi tres años. "Fue una sensación muy buena", dice Mehta.

Ahora, cuando Thomas piensa en moverse (imaginándose a sí mismo apretando una botella, por ejemplo), las matrices transmiten las señales eléctricas en su cerebro a un amplificador en su cráneo, que a través de un cable HDMI pasa las señales a una computadora de juegos ubicada a unos metros. lejos. La computadora decodifica esos mensajes y envía una señal a los electrodos colocados en la piel de Thomas, que estimulan los músculos que necesita para realizar el movimiento que está imaginando. Todo sucede casi en tiempo real, aunque requiere esfuerzo por parte de Thomas imaginar e intentar el movimiento.

Este proceso resulta más difícil algunos días que otros, dice Thomas, y no siempre está claro por qué. Pero después de todos esos meses mirando las manos, Thomas finalmente puede usar la suya. "Es alucinante", dice.

Además del movimiento, Thomas también está recuperando la sensación. Cuando toca un objeto o una persona, los sensores de su piel envían una señal a la computadora, que luego se comunica con las matrices de su cerebro. Ahora puede sentir una mano en la suya o una pluma acariciando los sensores de sus dedos. El tacto no se siente exactamente como antes del accidente (Thomas lo describe como un estallido de energía), pero es progreso.

"Tocar la mano de alguien y sentir que es una parte muy importante de la vida", dice Bouton. Un sentido preciso del tacto también es esencial para realizar tareas funcionales, como abotonarse una camisa o sostener una taza de café de poliestireno sin aplastarla.

El caso de Thomas muestra hasta qué punto ha avanzado la investigación sobre la parálisis en las últimas décadas. Hace unos 20 años, los investigadores comenzaron a demostrar que las interfaces cerebro-computadora (BCI), como la que ahora utiliza Thomas, podrían ayudar a las personas con parálisis a realizar tareas utilizando sus pensamientos. Aproximadamente una década después, basándose en una investigación que demostraba que los humanos con parálisis podían usar sus pensamientos para controlar extremidades robóticas, Bouton y su equipo utilizaron un bypass neuronal para restaurar el movimiento, pero no la sensación, en el brazo de un hombre que había quedado paralizado en un accidente.

Desde entonces, los equipos de investigación han utilizado la estimulación de la médula espinal para restaurar la movilidad de personas que se recuperan de accidentes o derrames cerebrales. Y a principios de este año, un equipo científico informó que habían ayudado a un hombre con parálisis a comenzar a caminar naturalmente nuevamente creando un puente entre su cerebro y su médula espinal.

El nuevo ensayo con Thomas (cuyos resultados aún no se han publicado en una revista científica) impulsa el campo al “combinar todos los elementos (cerebro, cuerpo y columna vertebral) y el movimiento y el sentido del tacto”, dice Bouton. A diferencia de su trabajo anterior de derivación neuronal, añade Bouton, Thomas está reaprendiendo lenta pero seguramente a moverse y sentir incluso cuando no está conectado al sistema informático del laboratorio.

Eso es gracias a la conexión adicional entre su cerebro y su médula espinal, además del puente entre su cerebro y su cuerpo. Cada vez que Thomas realiza un movimiento cuando está conectado a la computadora, el sistema estimula la porción de su médula espinal que se encuentra justo debajo de su lesión, esencialmente, restableciendo el contacto entre su cerebro y su médula espinal y ayudando a su cuerpo a entrenarse para moverse y sentir nuevamente. por sí mismo. "Creemos que esa estimulación eléctrica está despertando circuitos que han estado dañados e inactivos durante tres años", dice Bouton.

Solo unos meses después de la operación, Thomas puede mover los brazos cuando no está conectado a la computadora y puede describir en qué parte del brazo lo tocan, incluso con los ojos cerrados. El equipo también ha observado pequeños movimientos naturales en sus dedos, otra buena señal.

El ánimo de Thomas está alto, dice, ahora que puede ver sus logros durante sus visitas dos veces por semana a los Institutos Feinstein, que pasa contando chistes y escuchando a su músico favorito, Harry Styles. Thomas está motivado para seguir adelante tanto por sus propios logros como por la promesa de ser pionero en una tecnología que algún día podría ayudar a otros, dice.

Es probable que la adopción generalizada de la tecnología de derivación neuronal esté aún muy lejos; Se han necesitado millones de dólares en financiación de investigación y un equipo de docenas de personas para llevar a Thomas a este punto. (El ensayo clínico que está llevando a cabo Bouton tiene como objetivo probar la tecnología en hasta tres personas, pero Thomas es el primero en ser implantado).

Con la esperanza de beneficiar a un grupo más grande de personas, Bouton también está trabajando en un sistema independiente no invasivo destinado a estimular el movimiento a través de electrodos colocados en la piel, sin necesidad de cirugía. Bouton dice que un producto de este tipo podría ser adecuado para personas con parálisis menos extensa, como aquellas que han sufrido un derrame cerebral o que no quieren someterse a una cirugía cerebral. Si el sistema funciona para esas poblaciones, dice Bouton, "ahora habrá abierto la puerta a millones y millones de personas en todo el mundo".

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