Estimulación de la médula espinal mejora movilidad del brazo después de accidente cerebrovascular

Una neurotecnología que estimula la médula espinal mejora instantáneamente la movilidad de los brazos y las manos, lo que permite a las personas afectadas por un accidente cerebrovascular moderado a severo realizar sus actividades diarias normales con mayor facilidad, informan investigadores de la Universidad de Pittsburgh y la Universidad Carnegie Mellon en Nature Medicine.

Un par de delgados electrodos de metal que se asemejan a hilos de espagueti implantados a lo largo del cuello se conectan a circuitos neuronales intactos, lo que permite a los pacientes con accidente cerebrovascular abrir y cerrar completamente el puño, levantar el brazo por encima de la cabeza o usar un tenedor y un cuchillo para cortar un trozo de carne para el primera vez en años.

“Descubrimos que la estimulación eléctrica de regiones específicas de la médula espinal permite a los pacientes mover el brazo de formas que no podrían hacer sin la estimulación.

Tal vez aún más interesante, descubrimos que después de unas pocas semanas de uso, algunas de estas mejoras perduran cuando se apaga la estimulación, lo que indica vías emocionantes para el futuro de las terapias para el accidente cerebrovascular”, dijo el coautor principal y correspondiente Marco Capogrosso, PhD, profesor asistente de cirugía neurológica en Pitt.

“Gracias a años de investigación preclínica hasta este punto, hemos desarrollado un protocolo de estimulación práctico y fácil de usar que adapta las tecnologías clínicas existentes aprobadas por la FDA que podrían traducirse fácilmente al hospital y trasladarse rápidamente del laboratorio a la clínica .”

Cuando se trata de accidentes cerebrovasculares, los cardiólogos predicen un futuro sombrío: a nivel mundial, uno de cada cuatro adultos mayores de 25 años sufrirá un accidente cerebrovascular en su vida, y el 75% de esas personas tendrán déficits duraderos en el control motor de su brazo y mano, severamente limitando su autonomía física.

Actualmente, ningún tratamiento es efectivo para tratar la parálisis en la llamada etapa crónica del accidente cerebrovascular, que comienza aproximadamente seis meses después del incidente del accidente cerebrovascular.

La nueva tecnología, dicen los investigadores, tiene el potencial de ofrecer esperanza a las personas que viven con impedimentos que de otro modo se considerarían permanentes.

“Crear soluciones de neurorrehabilitación eficaces para las personas afectadas por el deterioro del movimiento después de un accidente cerebrovascular es cada vez más urgente“, dijo la coautora principal Elvira Pirondini, PhD, profesora asistente de medicina física y rehabilitación en Pitt.

“Incluso los déficits leves resultantes de un accidente cerebrovascular pueden aislar a las personas de la vida social y profesional y volverse muy debilitantes, y las deficiencias motoras en el brazo y la mano son especialmente exigentes e impiden las actividades diarias simples, como escribir, comer y vestirse”.

La tecnología de estimulación de la médula espinal utiliza un conjunto de electrodos colocados en la superficie de la médula espinal para enviar pulsos de electricidad que activan las células nerviosas dentro de la médula espinal.

Esta tecnología ya se está utilizando para tratar el dolor persistente de alto grado.

Además, varios grupos de investigación de todo el mundo han demostrado que la estimulación de la médula espinal se puede utilizar para restaurar el movimiento de las piernas después de una lesión de la médula espinal.

Pero la destreza única de la mano humana, combinada con el amplio rango de movimiento del brazo en el hombro y la complejidad de las señales neuronales que controlan el brazo y la mano, agregan un conjunto de desafíos significativamente mayor.

Después de años de extensos estudios preclínicos que involucraron modelos informáticos y pruebas en animales en monos macacos con parálisis parcial del brazo, los investigadores recibieron autorización para probar esta terapia optimizada en humanos.

“Los nervios sensoriales del brazo y la mano envían señales a las neuronas motoras en la médula espinal que controlan los músculos de la extremidad“, dijo el coautor principal Douglas Weber, PhD, profesor de ingeniería mecánica en el Instituto de Neurociencia de la Universidad Carnegie Mellon.

“Al estimular estos nervios sensoriales, podemos amplificar la actividad de los músculos debilitados por un accidente cerebrovascular.

Es importante destacar que el paciente conserva el control total de sus movimientos: la estimulación es de asistencia y fortalece la activación muscular solo cuando los pacientes intentan moverse”.

En una serie de pruebas adaptadas a pacientes individuales, la estimulación permitió a los participantes realizar tareas de diferente complejidad, desde mover un cilindro de metal hueco hasta agarrar objetos domésticos comunes, como una lata de sopa, y abrir una cerradura.

Las evaluaciones clínicas mostraron que la estimulación dirigida a las raíces nerviosas cervicales mejora inmediatamente la fuerza, el rango de movimiento y la función del brazo y la mano.

Inesperadamente, los efectos de la estimulación parecen ser más duraderos de lo que los científicos pensaron originalmente y persistieron incluso después de que se retiró el dispositivo, lo que sugiere que podría usarse como método de asistencia y restauración para la recuperación de las extremidades superiores.

De hecho, los efectos inmediatos de la estimulación permiten la administración de un entrenamiento físico intenso que, a su vez, podría conducir a mejoras aún más fuertes a largo plazo en ausencia de la estimulación.

En el futuro, los investigadores continúan inscribiendo participantes adicionales en el ensayo para comprender qué pacientes con accidente cerebrovascular pueden beneficiarse más de esta terapia y cómo optimizar los protocolos de estimulación para diferentes niveles de gravedad.

Además, la startup Reach Neuro, fundada por Pitt y CMU, está trabajando para traducir la terapia al uso clínico.

Fuente: University of Pittsburgh