Los monos pueden mover músculos paralizados con su mente

Los monos pueden mover músculos paralizados con su mente

El envío de señales cerebrales a través de electrodos a un músculo paralizado de su muñeca reestablece el movimiento.

“Los macacos pueden aprender a controlar sus miembros paralizados utilizando impulsos cerebrales reorientados” [ephotocorp / Alamy]

La muñeca paralizada de un mono se puede mover y controlar mediante señales eléctricas dirigidas artificialmente desde el cerebro, de acuerdo con científicos que afirman que su experimento es un paso hacia la recuperación del uso de sus miembros para las personas paralizadas.

Previamente, los científicos habían sido capaces de entrenar a los monos para mover brazos artificiales mediante señales dirigidas por electrodos colocados en sus cerebros1. Esto supone descodificar la actividad simultánea de decenas de neuronas para replicar acciones tales como agarrar y requiere una considerable potencia de computación.

Ahora, Chet Moritz y sus colegas de la Universidad de Washington en Seattle han utilizado señales similares para llevar una estimulación eléctrica directamente desde una neurona hasta un músculo paralizado.

Primero implantaron un cierto número de electrodos en la corteza motora de dos macacos. Cada electrodo recogía las señales de una sola neurona y esas señales se redirigían mediante un circuito externo a un ordenador. Las señales neuronales controlaban el cursor en una pantalla y los monos estaban entrenados para mover el cursor utilizando únicamente su actividad cerebral.

Entonces los científicos paralizaron temporalmente los músculos de las muñecas de los monos mediante una anestesia local. Redirigieron las señales de los electrodos para llevar estimulación eléctrica a los músculos de la muñeca y descubrieron que los monos podían controlar sus miembros previamente paralizados utilizando la misma actividad cerebral. El grupo de investigación informó a Nature que los monos aprendieron a hacer esto en menos de una hora2.

Una capacidad de adaptación impresionante

La función previa de la neurona no afecta a la capacidad de mover un músculo concreto. “Todas las neuronas podrían usarse igual de bien, independientemente de si la neurona estaba originalmente relacionada con la actividad de esos músculos. Esto expande de manera espectacular la población potencial de neuronas que se pueden utilizar para controlar una prótesis neuronal”, afirma Moritz.

Para Andrew Schwartz, un neurobiólogo de la Universidad de Pittsburgh en Pennsylvania cuyo grupo publicó su trabajo en Nature este mismo año sobre el uso de la actividad cerebral para controlar brazos artificiales1, el resultado clave del nuevo estudio es la “impresionante habilidad de estas neuronas para cambiar el modo de relacionarse con el mundo exterior”.

“El sistema tiene una capacidad de adaptación impresionante en su forma de aprender”, apunta.

En los setenta, Moritz y Eberhard Fetz demostraron que era posible controlar una acción utilizando la actividad neuronal. El aspecto más novedoso de este trabajo, expone Schwartz, es la capacidad de los monos para aprender a manejar este proceso y usar la conexión que activa sus propios músculos.

Todavía pueden faltar muchos años para poder aplicarlo a un tratamiento clínico, afirma Moritz. La actuación de los monos mejoró considerablemente con la práctica, pero la necesidad de implantar electrodos a largo plazo todavía no es práctica para los humanos.

Todo va bien cuando se mueve un único músculo con una neurona, pero producir acciones completas o movimientos coordinados es una reto mucho mayor, advierte Schwartz. “Los movimientos que implican varias articulaciones son varios órdenes de magnitud más complicados que esta demostración, explica.

Sin embargo, conectar el cerebro y el músculo directamente evitaría el complejo procesamiento computacional necesario para decodificar las señales que mueven los brazos artificiales y otras prótesis. Este último estudio se basa en un chip con una batería del tamaño de un teléfono móvil; en el futuro seguramente serán más pequeños. “Ya tenemos sistemas electrónicos que son lo suficientemente pequeños como para llevarlos en el bolsillo de la camisa y con un poco de suerte en varios años podrán implantarse bajo la piel como un marcapasos”, afirma Moritz.