La relevancia del hallazgo radica en que, por primera vez, se logró integrar en un mismo sistema el control voluntario del movimiento y la retroalimentación sensorial, reproduciendo de forma artificial el circuito que normalmente desempeña la médula espinal, según informó la esta universidad pública estadounidense. Este "revolucionario" avance sitúa a la neurotecnología en "un punto de inflexión hacia la recuperación funcional de la movilidad en pacientes con parálisis".

El trabajo describe el desarrollo de una interfaz cerebro-máquina bidireccional que conecta directamente la actividad cerebral con un exoesqueleto robótico. A través de electrodos implantados en áreas motoras y sensoriales del cerebro, el sistema "decodifica la intención de caminar y la traduce en movimientos de las piernas, al tiempo que envía señales eléctricas de vuelta al cerebro para simular la sensación de contacto con el suelo".

Según los investigadores, este enfoque de “bucle cerrado” permite que el paciente "no solo ordene el movimiento, sino que también lo perciba", lo que mejora la coordinación, la estabilidad y la naturalidad de la marcha. A diferencia de sistemas anteriores, que eran unidireccionales y carecían de 'feedback' sensorial, esta tecnología logra "una experiencia más realista y segura".

Los resultados experimentales mostraron "un alto grado de precisión en la interpretación de las señales cerebrales y en la percepción de las sensaciones generadas artificialmente", según certificaron los investigadores. En las pruebas de validación, la paciente, fue capaz de identificar correctamente los pasos y las sensaciones asociadas con una precisión cercana al 93 %, lo cual confirmó "la eficacia del sistema para reproducir información sensorial relevante".

La participante en el estudio fue una mujer de 50 años que estaba siendo evaluada por epilepsia y llevaba implantados unos electrodos en el cerebro. Durante las pruebas, pudo controlar un exoesqueleto con su actividad cerebral en 10 ejercicios distintos y alcanzó rápidamente un alto nivel de precisión, lo que demuestra que el sistema "es fácil de usar y funciona de forma fiable", según los investigadores.

RECREAR LA PERCEPCIÓN DE CAMINAR

El estudio, en línea con su planteamiento experimental, demostró que "la combinación de señales motoras y sensoriales permite una interacción más eficiente entre el cerebro y los dispositivos robóticos". En términos conceptuales, el trabajo confirmó que "la restauración de la marcha no depende únicamente de generar movimiento, sino de recrear la percepción corporal que acompaña a ese movimiento".

Desde el punto de vista técnico, el sistema se apoya en registros de electrocorticografía (ECoG) para captar la actividad neuronal en regiones específicas del cerebro relacionadas con las piernas, mientras que la estimulación eléctrica directa del córtex sensorial permite inducir percepciones artificiales que el cerebro interpreta como señales reales del cuerpo. Este enfoque bidireccional constituye la principal innovación del estudio frente a desarrollos previos.

El 'paper' subraya precisamente este avance: la posibilidad de restaurar de forma simultánea el control motor y la sensación en pacientes con lesión medular mediante una interfaz implantable que opera en tiempo real. Asimismo, destaca que el sistema puede funcionar de manera integrada en dispositivos portátiles, lo que abre la puerta a su futura aplicación clínica.

INJERTOS CEREBRO-MÁQUINA

En sus conclusiones, los autores señalaron que esta tecnología no representa una cura de la parálisis ni una reparación de la médula espinal, pero sí una estrategia viable para "devolver a los pacientes un control voluntario significativo sobre su movilidad". Además, resaltaron que la combinación de movimiento y sensación "es clave para lograr una marcha más natural y funcional", y que este tipo de sistemas "podría evolucionar hacia soluciones completamente implantables en el futuro".

El estudio también pone de relieve el potencial de las interfaces cerebro-máquina en el ámbito de la rehabilitación neurológica, al permitir que el cerebro recupere su papel activo en el control del cuerpo, incluso cuando la vía natural, la médula espinal, está dañada.

PARÁLISIS Y MANOS ROBÓTICAS

“Millones de personas en todo el mundo sufren parálisis a causa de lesiones de la médula espinal, con pérdida de la función motora y sensorial de las extremidades inferiores, lo que conduce a la dependencia de la silla de ruedas y a un mayor riesgo de desarrollar afecciones secundarias graves, como enfermedades cardíacas, osteoporosis y úlceras por presión”, afirmó el coautor, el doctor An Do, profesor asociado de Neurología en la Universidad de California en Irvine. “Recuperar la capacidad de caminar se sitúa entre las máximas prioridades de rehabilitación para las personas con parálisis”.

Paralelamente, el coautor del estudio Richard Andersen, profesor de Neurociencia en el California Institute of Technology (Caltech), explicó que su laboratorio y otros llevan varios años trabajando en interfaces bidireccionales "para restaurar las sensaciones en las manos de personas con tetraplejia, de modo que puedan manipular objetos mediante manos robóticas".