Cuando Vivian Mushahwar solicitó su ingreso a la escuela de posgrado, escribió sobre su idea de arreglar la parálisis al volver a cablear la médula espinal.
Fue solo después de que fue aceptada en un programa de bioingeniería que la joven ingeniera eléctrica se enteró de que su idea había provocado risas.
"Pensé, oye, puedo arreglarlo, son solo cables", dijo Mushahwar. "Sí, bueno, no son solo cables. Así que tuve que aprender biología en el camino".
Mushahwar ha trabajado mucho durante dos décadas en la Universidad de Alberta, pero la Cátedra de Investigación de Canadá en Restauración Funcional todavía está obsesionada con el sueño de ayudar a las personas a caminar nuevamente. Y gracias a un implante espinal eléctrico pionero en su laboratorio ytrabajando en el mapeo de la médula espinal, ese sueño podría hacerse realidad en la próxima década.
Debido a que una médula espinal lesionada muere, no se trata simplemente de volver a conectar un cable. Se necesitan tres hazañas hercúleas. Debes traducir las señales cerebrales. Debes descubrir y controlar la médula espinal. Y tienes que conseguirlas dos partes hablando de nuevo.
La gente tiende a pensar que el cerebro hace todo el pensamiento, pero Mushahwar dice que la médula espinal tiene inteligencia incorporada. Una compleja cadena de redes motoras y sensoriales regulan todo, desde la respiración hasta los intestinos, mientras que la contribución del tronco cerebral es básicamente "¡adelante!"y" más rápido! "Su médula espinal no solo está moviendo los músculos, sino que le está dando su paso natural.
Otros investigadores han probado diferentes vías para restablecer el movimiento. Al enviar impulsos eléctricos a los músculos de las piernas, es posible hacer que las personas se pongan de pie o caminen nuevamente. Pero el efecto es estrictamente mecánico y no particularmente efectivo. La investigación de Mushahwar se ha centrado en restaurar la parte inferior del cuerpofuncionan después de lesiones graves con un pequeño implante espinal. Los cables eléctricos similares a pelos se sumergen profundamente en la materia gris espinal, enviando señales eléctricas para activar las redes que ya saben cómo hacer el trabajo duro.
En un nuevo documento en Informes científicos , el equipo muestra un mapa para identificar qué partes de la médula espinal activan la cadera, las rodillas, los tobillos y los dedos de los pies, y las áreas que unen los movimientos. El trabajo ha demostrado que los mapas espinales han sido notablemente consistentes en todo el espectro animal, pero se requiere más trabajo antes de pasar a los ensayos en humanos.
Las implicaciones de mudarse a un entorno clínico humano serían enormes, pero deben seguir el trabajo adicional que debe hacerse en animales. Ser capaz de controlar el estar de pie y caminar mejoraría la salud ósea, mejoraría la función intestinal y vesical, y reduciría las úlceras por presiónPodría ayudar a tratar la enfermedad cardiovascular, la principal causa de muerte de los pacientes con médula espinal, al tiempo que refuerza la salud mental y la calidad de vida. Para aquellos con lesiones espinales menos graves, un implante podría ser terapéutico, eliminando la necesidad de meses de extenuanteregímenes de fisioterapia que tienen un éxito limitado.
"Creemos que la estimulación intraespinal en sí misma hará que las personas comiencen a caminar más y más, y tal vez incluso más rápido", dijo Mushahwar. "Eso en sí mismo se convierte en su terapia".
El progreso puede avanzar a un ritmo notable, pero a menudo es exasperantemente lento.
"Ha habido una explosión de conocimiento en neurociencia en los últimos 20 años", dijo Mushahwar. "Estamos a punto de fusionar lo humano y la máquina".
Dada la naturaleza de la financiación y la investigación incrementales, un cronograma realista para este tipo de progreso podría estar cerca de una década.
Mushahwar es el director de SMART Network, una colaboración de más de 100 científicos y aprendices de la U de A que intencionalmente rompen silos disciplinarios para pensar en formas únicas de abordar las lesiones y enfermedades neuronales. Eso ha significado trabajar con investigadores como la neurocientífica Kathryn Toddy el bioquímico Matthew Churchward, ambos en el departamento de psiquiatría, para crear cultivos celulares tridimensionales que simulen la prueba de electrodos.
Los siguientes pasos son ajustar el hardware, miniaturizar un estimulador implantable y asegurar las aprobaciones de Health Canada y la FDA para ensayos clínicos. Investigaciones anteriores han abordado el problema de traducir las señales cerebrales y la intención en comandos para el implante intraespinal; sin embargo, la primera generación de implantes intraespinales requerirá que un paciente controle la marcha y el movimiento. Los futuros implantes podrían incluir una conexión con el cerebro.
Es el mismo objetivo que Mushahwar tenía hace décadas. Excepto que ahora ya no es una idea ridícula.
"Imagine el futuro", dijo Mushahwar. "Una persona simplemente piensa y los comandos se transmiten a la médula espinal. La gente se para y camina. Este es el sueño".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Medicina y Odontología de la Universidad de Alberta . Original escrito por Brent Wittmeier. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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