Hombre con parálisis recupera movimientos a través de Inteligencia Artificial

Durante un ensayo clínico único en su tipo, investigadores, ingenieros y cirujanos de medicina Bioelectrónica de los Institutos Feinstein para la Investigación Médica de Northwell Health, en Estados Unidos, implantaron con éxito microchips en el cerebro de un hombre que vive con parálisis, desarrollando algoritmos de inteligencia artificial para volver a vincular su cerebro con su cuerpo y médula espinal.

Este bypass neural doble forma un puente electrónico que ha permitido que la información fluya nuevamente entre el cuerpo y el cerebro paralizados del hombre, restaurando así el movimiento y sensación, en este caso en su mano, con ganancias duraderas en muñeca y brazo ya fuera del laboratorio.

Brain implants, AI & novel stimulation technology—in a first-of-its-kind clinical, trial Feinstein Institutes’ #bioelectronicmedicine researchers, engineers & surgeons, led by @Chad_Bouton, used all 3 to rebuild connections & promote recovery in paralysis: https://t.co/sgZKKOpmn1 pic.twitter.com/mRpdeCV9SS

— Northwell Health (@NorthwellHealth) July 28, 2023

Chad Bouton, profesor del Instituto de Medicina Bioelectrónica en los Institutos Fenstein, vicepresidente de ingeniería avanzada en Northwell Health, desarrollador de la tecnología utilizada, e investigador principal del ensayo clínico, declaró lo siguiente:

Esta es la primera vez que el cerebro, el cuerpo y la médula espinal se vinculan electrónicamente en un humano paralizado para restaurar el movimiento y la sensación duraderos.

“Cuando el participante del estudio piensa en mover el brazo o la mano, ‘sobrecargamos’ su médula espinal y estimulamos su cerebro y sus músculos para ayudar a reconstruir las conexiones, brindar retroalimentación sensorial y promover la recuperación. Este tipo de terapia impulsada por el pensamiento cambia las reglas del juego. Nuestro objetivo es usar esta tecnología algún día para brindarles a las personas que viven con parálisis la capacidad de vivir una vida más plena e independiente”, explicó. 

Paralizado del pecho para abajo, Keith Thomas, de 45 años, de Massapequa, Nueva York, es el primero en someterse a esta nueva tecnología.

Te puede interesar >Crean con vainillina un sistema de almacenamiento sostenible de electricidad

El 18 de julio de 2020, un accidente de buceo le provocó una lesión en el nivel C4 Y C5 de las vértebras de la columna, que lo dejó incapaz de moverse y sentir del pecho hacia abajo. Durante su estancia en el hospital, le fue presentada la oportunidad de participar en el programa del doctor Bouton, dando una nueva esperanza a Thomas.

Hubo un tiempo en el que no sabía si iba a vivir, o si quería, francamente. Y ahora, puedo sentir el toque de alguien sosteniendo mi mano. Es abrumador. Lo único que quiero hacer es ayudar a los demás. Siempre ha sido en lo que soy mejor. Si esto puede ayudar a alguien incluso más de lo que me ha ayudado a mí en algún momento, vale la pena.

Este avance se ha dado cuatro meses después de que se le realizara una compleja cirugía de cerebro de 15 horas, que se llevó a cabo el 9 de marzo en el Hospital Universitario de North Shore (NSUH).

Investigadores y médicos pasaron meses haciendo un mapeo del cerebro de Thomas usando resonancias magnéticas funcionales para ayudar a identificar las áreas responsables del movimiento del brazo y la sensación de tacto en su mano.

Con esta información, los cirujanos realizaron la operación, durante la cual el participante estaba despierto y les brindaba retroalimentación en tiempo real a los cirujanos. Mientras exploraban partes de la superficie de su cerebro, Thomas comentaba las sensaciones que iba experimentando en sus manos.

Ashesh Mehta, profesor del Instituto de Medicina Bioelectrónica de los Institutos Feinstein, director Northwell’s Laboratory for Human Brain Mapping y el cirujano que realizó el implante cerebral, señaló que “debido a que teníamos las imágenes de Keith y nos hablaba durante partes de su cirugía, sabíamos exactamente dónde colocar los implantes cerebrales. Insertamos dos chips en el área responsable del movimiento y tres más en la parte del cerebro responsable del tacto y la sensación en los dedos“. 

Te puede interesar > Inteligencia Artificial aumenta un 20% detección de cáncer de mama: estudio

Tras la operación, ya en el laboratorio, a través de dos puertos que sobresalen de la cabeza del paciente, se conecta a una computadora que utiliza inteligencia artificial para leer, interpretar y traducir los pensamientos en acción, lo que se conoce como una terapia impulsada por el pensamiento y la base del enfoque de derivación neuronal doble.

Esto significa que si piensa en apretar su mano, envía señales eléctricas desde su implante cerebral a un ordenador, que envía las señales a parches de electrodos altamente flexibles y no invasivos que se colocan sobre la columna vertebral y los músculos de la mano ubicados en el antebrazo para estimular y promover la función y recuperación.

Pequeños sensores en la punta de los dedos y la palma de la mano envían información táctil y de presión de vuelta al área sensorial de su cerebro para restaurar la sensación.

En el laboratorio, Thomas ha podido mover los brazos a voluntad y sentir el tacto de su hermana mientras sostiene su mano para apoyarlo. Esta es la primera vez que siente algo en estos tres años transcurridos desde su accidente. 

Sorprendentemente, los investigadores señalan que Thomas ya está comenzando a ver una recuperación natural de sus lesiones gracias a este nuevo enfoque, que podría revertir parte del daño de forma permanente. La fuerza de su brazo se ha más que duplicado desde que se inscribió al estudio y esta comenzando a experimentar nuevas sensaciones tanto en el antebrazo como en la muñeca, incluso cuando el sistema esta apagado.

Hasta ahora investigaciones anteriores del profesor Bouton, y de otros grupos, habían utilizado un solo bypass neural para ayudar a las personas a mover las extremidades paralizadas con sus pensamientos. En esos casos, los médicos implantaron uno o más microchips en el cerebro que evitaron pro completo la lesión de la médula espinal y usaron estimuladores para activar los músculos objetivo.

Te puede interesar > Google, Microsoft y OpenAI se unen para regular la IA

Sin embargo, ese enfoque solo funcionó mientras los pacientes estaban conectados a ordenadores, a menudo solo disponibles en laboratorios especializados, y no restauró el movimiento y la sensación en la extremidad real mientras promovía 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 forjen nuevas vías en el lugar de la lesión gracias al doble bypass neural, similar a la forma en que un riñoneras puede regenerarse para superar un trauma o enfermedad.

(Con información de Europa Press)