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Un equipo de investigadores del Feinstein Institutes for Medical Research logró un avance histórico al restaurar la función manual y la sensación táctil en una persona con tetraplejia completa, con mejoras que persisten más de dos años después de finalizada la intervención.
El estudio, publicado esta semana en la portada de la revista Nature Medicine, representa un hito en el desarrollo de interfaces cerebro-computadora. El sistema, denominado «doble bypass neural», combina implantes cerebrales, inteligencia artificial y estimulación eléctrica de la médula espinal, según informó la institución en un comunicado.
A diferencia de tecnologías anteriores, este método no solo compensa la lesión mientras el dispositivo está activo, sino que además reorganiza físicamente los circuitos nerviosos dañados mediante un proceso conocido como neuroplasticidad.
El participante del ensayo clínico es Keith Thomas, un hombre de 48 años oriundo de Massapequa, Nueva York, que quedó con tetraplejia completa tras un accidente en un clavado. Al incorporarse al estudio, 13 meses después de su lesión, no podía levantar los brazos hasta su cara, sostener objetos ni sentir en sus manos o muñecas.
El procedimiento inició con una cirugía a cráneo abierto de 15 horas, durante la cual se implantaron cinco microelectrodos en el cerebro de Thomas. En total, 128 canales registran señales del córtex motor y 96 canales del córtex sensorial. Algoritmos de aprendizaje automático decodifican las intenciones de movimiento a partir de esas señales con una precisión de hasta el 84,6%, manteniéndose estables durante cinco meses sin necesidad de recalibración.
Cuando Thomas piensa en mover su mano, la inteligencia artificial traduce esas señales neuronales en patrones de estimulación eléctrica que activan los músculos del antebrazo. Simultáneamente, sensores de fuerza integrados en una ortesis impresa en 3D miden la presión durante los agarres y envían señales al córtex sensorial, generando la percepción táctil en zonas específicas de la mano.
La precisión del sistema es notable: Thomas logró tomar y levantar cáscaras de huevo vacías sin romperlas en el 87% de los intentos, incluso mientras mantenía conversaciones, lo que indica una carga cognitiva significativamente menor que la de sistemas previos.
Durante 35 semanas de intervención, Thomas registró aumentos estadísticamente significativos del 86% en la fuerza del brazo derecho y del 62% en el izquierdo. Un hombre que inicialmente no podía llevar las manos a su cara consiguió rascarse la nariz y limpiarse la boca de forma independiente.
Para restaurar la sensación táctil, el equipo desarrolló la técnica denominada «espejeo cortical», que consiste en registrar patrones de actividad cerebral durante el tacto imaginado y reproducirlos mediante estimulación eléctrica del córtex sensorial, mientras se estimula simultáneamente la médula espinal y la piel. Tras aproximadamente 25 semanas de aplicación sobre la muñeca derecha, Thomas recuperó la capacidad de sentir el tacto en una zona que había estado completamente insensible desde su lesión.
Las mejoras no desaparecieron al finalizar el estudio. «Notablemente, en un seguimiento reciente se comprobó que esas ganancias persistían después de más de dos años. Esto es increíblemente alentador», afirmó Chad Bouton, doctor en Filosofía, profesor del Instituto de Medicina Bioelectrónica del Feinstein Institutes y autor correspondiente del estudio.
El propio Thomas describió el impacto en su vida cotidiana: «Poder sentir la mano de mi hermana, acariciar a mi perra y sentir su pelaje: esas experiencias que la lesión me quitó han sido restauradas. Pero más allá de las sesiones del estudio, ahora puedo rascarme la cara y limpiarme los ojos de forma independiente. La tecnología me devolvió tanto la conexión como el sentido de mí mismo».
La lesión medular afecta a unos 15 millones de personas en todo el mundo, más de la mitad con tetraplejia que compromete brazos y manos. Recuperar la función manual es la prioridad número uno para quienes viven con esta condición, por encima de caminar o el control de esfínteres, aunque hasta ahora esta recuperación era extremadamente infrecuente en lesiones cervicales completas.
«Esta investigación tiene potencial para millones de pacientes y abre posibilidades para futuras aplicaciones clínicas que podrían ayudar a cientos de miles de personas que viven con parálisis», sostuvo Bouton. «Este enfoque es una nueva forma de tratar la parálisis severa: no solo estamos evitando la lesión, sino que realmente estamos recableando el sistema nervioso», agregó.
Kevin J. Tracey, médico y presidente del Feinstein Institutes, consideró que este avance «abrió nuevas posibilidades terapéuticas para restaurar la función después de lesiones en el cerebro y el sistema nervioso». El sistema fue incluido en el Salón de la Fama de los Mejores Inventos de la revista TIME, que reconoce los 25 inventos más influyentes del último cuarto de siglo, y también formó parte de la lista de Mejores Inventos de 2024 de esa publicación.
El equipo trabaja ahora en la ampliación del ensayo clínico para incluir participantes con distintos niveles de lesión medular y, potencialmente, otras condiciones neurológicas como el daño por accidente cerebrovascular. Además, completaron un estudio adicional en el que Thomas utilizó su implante cerebral para ayudar a otro participante con lesión medular a mover su mano, mientras él percibía sensaciones táctiles cuando el otro tocaba distintos objetos. Este paradigma, denominado «bypass neural interhumano», abre nuevas vías para futuras investigaciones.
