El disparo de ciertas neuronas ayuda a las personas a caminar de nuevo después de una lesión en la columna
Nueve personas con parálisis de la parte inferior del cuerpo mejoraron su capacidad para caminar después de la estimulación espinal eléctrica, y luego los investigadores mapearon las neuronas que parecían contribuir a esta recuperación.
Salud
9 de noviembre de 2022
Algunas personas con parálisis de la parte inferior del cuerpo pueden caminar más después de una estimulación eléctrica prolongada del área dañada de la columna.
NeuroRestore – Jimmy Ravier
Nueve personas con diversos grados de parálisis de la parte inferior del cuerpo recuperaron la capacidad de caminar después de una estimulación eléctrica prolongada del área dañada de la columna vertebral. Esto llevó a los investigadores a identificar neuronas que pueden ayudar a mejorar la capacidad de caminar después de la parálisis.
La estimulación eléctrica de la médula espinal se usa a menudo para aliviar el dolor en personas con lesiones de la médula espinal. Según el último hallazgo, la estimulación eléctrica también aceleró la recuperación de la marcha en personas con lesiones de la médula espinal que tenían suficientes neuronas en funcionamiento en el área afectada.
“Imitamos cómo la médula espinal normalmente se activa mediante señales eléctricas del cerebro cuando caminas, estimulando eléctricamente el área correcta de la médula espinal en el momento adecuado para mover los músculos de las piernas”, dice Jocelyn Bloch, de la Universidad de Lausana. . Suiza.
El equipo implantó dispositivos eléctricos en la médula espinal de nueve personas que tenían lesiones en un área similar de la médula espinal. Seis participantes tenían alguna sensación en las piernas, pero apenas podían moverlas, mientras que los otros tres no podían sentir ni mover las piernas en absoluto.
Se aplicó estimulación eléctrica en la médula espinal de los participantes, personalizándose la naturaleza y ubicación de estos impulsos mediante inteligencia artificial. Luego se pidió a los participantes que caminaran la mayor distancia posible en 6 minutos.
Con apoyo en el marco, la estimulación eléctrica les permitió caminar un promedio de unos 25 metros.
Durante los siguientes cinco meses, continuaron recibiendo esta estimulación eléctrica junto con sesiones de fisioterapia hasta cinco veces por semana. Al final del período de estudio, podían caminar unos 50 metros en un promedio de 6 minutos.
Cuatro de los participantes pudieron incluso caminar sin ningún tipo de estimulación eléctrica, lo que sugiere que la terapia provocó un recableado permanente de las neuronas de la médula espinal.
Para comprender mejor cómo sucedió esto, los investigadores indujeron lesiones en la médula espinal en ratones paralizando sus patas traseras. Luego implantaron un dispositivo que envió impulsos eléctricos a las espinas de los animales. Su capacidad para caminar mejoró posteriormente.
Luego, los investigadores mapearon la actividad genética de las neuronas en el sitio de la lesión espinal en ratones, lo que mostró que cierto tipo de neurona se volvió más activa después de la estimulación eléctrica.
Luego utilizaron una herramienta genética que podría controlarse con luz para silenciar y reactivar las neuronas asociadas con la recuperación de la marcha. Los ratones rehabilitados solo podían caminar con las neuronas encendidas.
“Después de una lesión en la médula espinal, hay mucha actividad caótica con muchas neuronas tratando de funcionar”, dice Bloch. «La rehabilitación eléctrica organiza una red de células y, de hecho, aumenta la actividad de un determinado tipo de célula, mientras que todas las demás células no se activan».
Los investigadores también encontraron que la supresión de estas neuronas en ratones que no estaban paralizados tenía muy poco efecto sobre su capacidad para caminar.
“Estas células son importantes para restaurar la marcha en ratones lesionados, pero cuando las apagamos en ratones sanos sin lesiones, casi no tiene ningún efecto sobre su capacidad para caminar”, dice Bloch.
“La identificación del tipo de célula que organiza la reparación es un gran paso adelante en nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes. [electrical stimulation] rehabilitación”, escribieron Ki Wuyi Huang y Eyman Azim del Instituto Salk para la Investigación Biológica en California en un artículo adjunto.
En el futuro, la manipulación de estas neuronas podría abrir nuevas vías para mejorar la capacidad de caminar después de la parálisis, escriben Huang y Azim.
Enlace a la revista: Nature, DOI: doi.org/10.1038/s41586-022-05385-7
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