Paciente cuadripléjico comenzó a recuperar la movilidad a través de un implante de microchips en el cerebro

El 18 de julio de 2020, Keith Thomas, de Massapequa, en el estado de Nueva York, Estados Unidos, salió a bucear. No sabía que ese día iba a cambiar su vida dramáticamente y para siempre y que lo conduciría a ser parte de un hito de la medicina.

En esa excursión sufrió un accidente de buceo que le produjo lesiones a nivel de las vértebras C4 y C5 de la columna vertebral. Quedó incapacitado para moverse y sentir desde el pecho para abajo. Estuvo solo y aislado en el hospital durante más de seis meses hasta que encontró una oportunidad en un ensayo clínico. 

Al dar su consentimiento para participar en este estudio, Thomas se convirtió en el primer ser humano en utilizar un implante de microchips en el cerebro, que fue desarrollado por inteligencia artificial (IA). Fue llevado a cabo por investigadores en medicina bioelectrónica, ingenieros y cirujanos de los Institutos Feinstein de Investigación Médica de Northwell Health, de Estados Unidos.

Con los microchips en el cerebro, se buscó reconectar el cerebro con el cuerpo y la médula espinal. Por el momento, los resultados son preliminares.

Se trata de una doble derivación neuronal que forma un puente electrónico y permite que la información vuelva a fluir entre el cuerpo y el cerebro paralizados del hombre para devolverle el movimiento y las sensaciones en la mano, con ganancias duraderas en el brazo y la muñeca fuera del laboratorio, según contaron los científicos liderados por el profesor Chad Bouton, a través de un comunicado. Todavía no publicaron un estudio con los resultados con revisión de pares.

Thomas fue sometido a la intervención quirúrgica el 9 de marzo pasado. Tuvo 15 horas de duración y se llevó a cabo en el Hospital Universitario North Shore (NSUH).

“Es la primera vez que el cerebro, el cuerpo y la médula espinal se conectan electrónicamente en un ser humano paralizado para devolverle el movimiento y la sensibilidad de forma duradera”, resaltó Bouton, desarrollador de la tecnología e investigador principal del ensayo clínico.

El sistema utiliza implantes cerebrales e inteligencia artificial para convertir los pensamientos en señales eléctricas enviadas a los músculos y la médula espinal

El sistema utiliza implantes cerebrales e inteligencia artificial para convertir los pensamientos en señales eléctricas enviadas a los músculos y la médula espinal

“Cuando el participante en el estudio piensa en mover el brazo o la mano, ‘supercargamos’ su médula espinal y estimulamos su cerebro y sus músculos para ayudar a reconstruir conexiones, proporcionar retroalimentación sensorial y promover la recuperación. Este tipo de terapia basada en el pensamiento cambia las reglas del juego. Nuestro objetivo es utilizar esta tecnología algún día para dar a las personas con parálisis la posibilidad de llevar una vida más plena e independiente”, aclaró.

Para Thomas, todo es agradecimiento. “Hubo un tiempo en que ni siquiera sabía si iba a vivir, o si quería hacerlo, francamente. Y ahora puedo sentir el tacto de alguien que me toma de la mano. Es sobrecogedor”, expresó Thomas.

“Lo único que quiero es ayudar a los demás. Eso siempre ha sido lo que mejor se me ha dado. Si esto puede ayudar a alguien incluso más de lo que me ha ayudado a mí en algún momento, todo merecerá la pena”. En el mundo, más de cien millones de personas en todo el mundo viven con algún tipo de discapacidad motriz o parálisis.

El grupo de investigadores, que incluyó al doctor Santosh Chandrasekaran y a Adam Stein, catedrático de medicina física y rehabilitación de Northwell Health, dedicaron meses a cartografiar el cerebro del Thomas mediante resonancias magnéticas funcionales para ayudar a identificar las zonas responsables tanto del movimiento del brazo como de la sensación táctil de la mano.

Con esa información, los cirujanos llevaron a cabo la intervención quirúrgica durante 15 horas. El hombre estuvo despierto. A medida que los investigadores exploraban partes de la superficie de su cerebro, Thomas les decía qué sensaciones sentía en las manos.

Al contarles, “sabíamos exactamente dónde colocar los implantes cerebrales”, explicó Ashesh Mehta, profesor del Instituto de Medicina Bioelectrónica de los Institutos Feinstein, director del Laboratorio de Cartografía Cerebral Humana de Northwell y cirujano que realizó el implante cerebral. “Insertamos dos chips en la zona responsable del movimiento y tres más en la parte del cerebro responsable del tacto y la sensibilidad de los dedos”.

De vuelta al laboratorio, a través de dos puertos que sobresalen de la cabeza de Thomas, se conecta a un ordenador que utiliza IA para leer, interpretar y traducir sus pensamientos en acciones, lo que se conoce como terapia dirigida por el pensamiento y es la base del enfoque de doble derivación neural.

El bypass o puente comienza con las intenciones de Thomas (por ejemplo, piensa en apretar la mano), que envía señales eléctricas desde su implante cerebral a una computadora. Luego, el ordenador envía señales a unos parches de electrodos altamente flexibles y no invasivos que se colocan sobre la columna vertebral y los músculos de la mano situados en el antebrazo para estimular y promover la función y la recuperación.

Unos diminutos sensores situados en las puntas de los dedos y la palma de la mano envían información sobre el tacto y la presión al área sensorial del cerebro para restablecer la sensibilidad. Este puente electrónico de dos brazos forma la novedosa doble derivación neural destinada a restablecer tanto el movimiento como el sentido del tacto.

En el laboratorio, Thomas ya puede mover los brazos a voluntad y sentir el tacto de su hermana cuando le sostiene la mano. Es la primera vez que siente algo en los tres años transcurridos desde su accidente.

Sorprendentemente, los investigadores afirman que Thomas ya está empezando a ver cierta recuperación natural de sus lesiones gracias a este nuevo enfoque, que podría revertir algunos de los daños para siempre. La fuerza de su brazo se ha más que duplicado desde que se inscribió en el estudio y está empezando a experimentar nuevas sensaciones en el antebrazo y la muñeca, incluso cuando el sistema está apagado.

En investigaciones anteriores del profesor Bouton, y posteriormente de otros grupos, se utilizó una única derivación neural para ayudar a las personas a volver a mover extremidades paralizadas con el pensamiento. En esos casos, los médicos implantaban uno o varios microchips en el cerebro que eludían por completo la lesión de la médula espinal y utilizaban estimuladores para activar los músculos diana.

Sin embargo, ese método sólo funcionaba mientras los participantes estaban conectados a ordenadores, a menudo sólo disponibles en laboratorios, y no restablecía el movimiento y la sensibilidad en la extremidad real ni fomentaba la plasticidad para una recuperación natural duradera.

La esperanza es que el cerebro, el cuerpo y la médula espinal vuelvan a aprender a comunicarse y se establezcan nuevas vías en el lugar de la lesión gracias a la doble derivación neural, de forma similar a como puede regenerarse un riñón para superar un traumatismo o una enfermedad.