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mi<\/span>ur a\u00f1o, m\u00e1s de un mill\u00f3n de personas en Am\u00e9rica del Norte sufren alg\u00fan tipo de lesi\u00f3n de la m\u00e9dula espinal (SCI), con un costo anual de m\u00e1s de $7 mil millones para tratar y rehabilitar a esos pacientes. La comunidad m\u00e9dica ha logrado avances incre\u00edbles para mitigar, si no revertir, los efectos de la par\u00e1lisis en el \u00faltimo cuarto de siglo, incluidos los avances en farmacolog\u00eda, tecnolog\u00edas de c\u00e9lulas madre, neuromodulaci\u00f3n y pr\u00f3tesis externas. La estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica de la m\u00e9dula espinal ya ha mostrado resultados especialmente prometedores para ayudar a los pacientes con lesiones en la columna a rehabilitarse, mejorando no solo la funci\u00f3n de las extremidades, sino tambi\u00e9n el control de la espasticidad, la vejiga y la presi\u00f3n arterial. Ahora, en un estudio publicado en Naturaleza<\/em> El martes, la startup de terapia para SCI, Onward Medical, anunci\u00f3 que ayud\u00f3 a mejorar la forma de caminar de un hombre que hab\u00eda sido parapl\u00e9jico mediante el uso de una interfaz cerebro-computadora (BCI) implantada y un novedoso \u00abpuente digital\u00bb que cruza el espacio donde se cort\u00f3 la columna.<\/p>\n Hemos estado descargando la columna vertebral de pacientes parapl\u00e9jicos con descargas de bajo voltaje como parte de su rehabilitaci\u00f3n f\u00edsica durante a\u00f1os en un proceso conocido como Estimulaci\u00f3n El\u00e9ctrica Funcional (FES). Los electrodos se colocan directamente sobre los nervios que est\u00e1n destinados a incitar, sin pasar por alto externamente sus propias v\u00edas neuronales interrumpidas, y, cuando se activan, hacen que los nervios debajo se disparen y sus m\u00fasculos se contraigan. Los investigadores han utilizado este m\u00e9todo para restaurar el movimiento de manos y brazos en algunos pacientes, la capacidad de pararse y caminar en otros y, para unos pocos afortunados, \u00a1exotrajes! Sin embargo, los movimientos resultantes de las extremidades fueron decididamente poco elegantes, lo que result\u00f3 en movimientos pesados \u200b\u200b\u200b\u200bdel brazo y andares que se parec\u00edan m\u00e1s a arrastrar los pies.<\/p>\n <\/p>\n La investigaci\u00f3n anterior de Onward sobre la estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica epidural mostr\u00f3 que era eficaz para atacar los nervios de la parte inferior de la espalda que podr\u00edan usarse para activar los m\u00fasculos de las piernas. Pero la terapia en ese momento se vio obstaculizada por la necesidad de sensores de movimiento port\u00e1tiles y por \u00ablos participantes… capacidad limitada para adaptar los movimientos de las piernas al terreno cambiante y las demandas voluntarias\u00bb. Onward abord\u00f3 ese problema en el estudio del martes al incorporar un \u00abpuente digital \u201d para monitorear los impulsos de comando del cerebro y enviarlos, de forma inal\u00e1mbrica y en tiempo real, a un paquete de estimulaci\u00f3n implantado en la parte baja de la espalda del paciente.<\/p>\n Los m\u00e9dicos han empleado estos sistemas durante la mayor parte de una d\u00e9cada para ayudar a mejorar el control y la funci\u00f3n de las extremidades superiores despu\u00e9s de una LME; el propio sistema ARC EX de Onward est\u00e1 dise\u00f1ado para hacer precisamente eso, aunque este estudio fue el primero en aplicar las mismas teor\u00edas a las extremidades inferiores. extremidades<\/p>\n El paciente de Onward era un hombre de 38 a\u00f1os que hab\u00eda sufrido una \u00ablesi\u00f3n cervical incompleta (C5\/C6) de la m\u00e9dula espinal\u00bb una d\u00e9cada antes y que se hab\u00eda sometido a un programa de neurorrehabilitaci\u00f3n de cinco meses con \u00abestimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica epidural dirigida de la m\u00e9dula espinal\u00bb. en 2017. \u201cEste programa le permiti\u00f3 recuperar la capacidad de caminar con la ayuda de un andador con ruedas delanteras\u201d, se\u00f1al\u00f3 el equipo de investigaci\u00f3n en el Naturaleza<\/em> estudiar. \u201cA pesar del uso continuo de la estimulaci\u00f3n en el hogar, durante aproximadamente tres a\u00f1os, hab\u00eda alcanzado una meseta de recuperaci\u00f3n neurol\u00f3gica\u201d.<\/p>\n Adem\u00e1s del EX, Onward Medical tambi\u00e9n ha desarrollado una terapia de electroestimulaci\u00f3n montada internamente, el ARC IM. Seg\u00fan la compa\u00f1\u00eda, est\u00e1 \u00abdise\u00f1ado espec\u00edficamente para colocarse a lo largo de la m\u00e9dula espinal para estimular las ra\u00edces dorsales\u00bb, para ayudar a mejorar la regulaci\u00f3n de la presi\u00f3n arterial de los pacientes con SCI. El sistema utilizado en el estudio del martes us\u00f3 ARC IM como base y lo combin\u00f3 con una interfaz de computadora cerebral WIMAGINE.<\/p>\n Adelante M\u00e9dico<\/p>\n<\/figure>\n El equipo de Onward primero tuvo que instalar el BCI dentro del cr\u00e1neo del paciente. T\u00e9cnicamente, se trataba de un par de implantes de electrodos de 64 derivaciones, cada uno montado en una caja de titanio de forma circular de 50 mil\u00edmetros que se asienta al ras del cr\u00e1neo. El WIMAGINE \u201ces menos invasivo que otras opciones y ofrece suficiente resoluci\u00f3n para conducir caminando\u201d, dijo Dave Marver, CEO de OnwardMedical, a Engadget por correo electr\u00f3nico. \u201cTambi\u00e9n tiene datos de cinco a\u00f1os que demuestran estabilidad en la claridad de las se\u00f1ales producidas\u201d.<\/p>\n Dos antenas externas se ubican en el cuero cabelludo, la primera proporciona energ\u00eda a los implantes a trav\u00e9s del acoplamiento inductivo, la segunda desv\u00eda la se\u00f1al a una estaci\u00f3n base port\u00e1til para su decodificaci\u00f3n y procesamiento. La se\u00f1al procesada luego se transmite de forma inal\u00e1mbrica al generador de pulso implantable ACTIVA RC que se encuentra sobre la regi\u00f3n lumbar del paciente, donde 16 electrodos m\u00e1s implantados descargan los grupos de nervios apropiados para mover sus piernas. Juntos forman un sistema Brain Spine Interface (BSI), seg\u00fan Onward.<\/p>\n Toda la configuraci\u00f3n est\u00e1 dise\u00f1ada para que el paciente la utilice de forma independiente. El andador de asistencia alberga todas las partes y piezas de BSI, mientras que una interfaz de retroalimentaci\u00f3n t\u00e1ctil les ayuda a colocar correctamente el auricular y calibrar el algoritmo predictivo.<\/p>\n Para lograr que el BCI y el generador de pulsos funcionen juntos sin problemas, Onward aprovech\u00f3 un \u00abalgoritmo multilineal de conmutaci\u00f3n Aksenova\/Markov que vinculaba las se\u00f1ales ECoG con el control de los par\u00e1metros de estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica epidural\u00bb, lo que parece tan obvio en retrospectiva. B\u00e1sicamente, este algoritmo predice dos cosas: la probabilidad de que el paciente tenga la intenci\u00f3n de mover una articulaci\u00f3n espec\u00edfica en funci\u00f3n de las se\u00f1ales que est\u00e1 monitoreando, y tanto la amplitud como la direcci\u00f3n de ese presunto movimiento previsto. Esas predicciones luego se descargan en un controlador anal\u00f3gico que las traduce en comandos de c\u00f3digo que, a su vez, se env\u00edan al generador de pulsos cada 300 milisegundos. En total, la latencia entre el pensamiento del paciente: \u00abDeber\u00eda caminar hasta all\u00ed\u00bb y el sistema que decodifica esos pensamientos es de solo 1,1 segundos.<\/p>\n