Tratamiento con Realidad Virtual y exoesqueleto ayuda a parapléjicos a reconectar sus extremidades

El uso de últimas tecnologías está brindando nuevas posibilidades para el tratamiento y rehabilitación en problemas neurológicos. Investigadores brasileros utilizando tecnología de Realidad Virtual (RV), un exoesqueleto e interfaces cerebro-computadora, ayudaron a ocho pacientes con paraplejia a recuperar parcialmente la sensibilidad de sus miembros inferiores y el control de su musculatura. La recuperación fue variable en diferentes grados según cada caso, pero en general todos los pacientes mostraron una mejoría significativa en comparación con su condición anterior al tratamiento (Donati AR y Cols., 2016).

El tratamiento consistía en un entrenamiento con RV en un ambiente simulado donde la persona aparecía con un cuerpo virtual de sí mismo (avatar), en un entorno en el cual podía aprender a moverse gradualmente e interactuar. Esto último posibilitado por medio de interfaces cerebro-computadoras.  Asimismo, se utilizó un sistema de sustitución sensorial por medio de retroalimentación vibrotáctil, colocado en la porción posterior de los antebrazos, el cual les posibilitaba a los sujetos sentir cuando pisaban el suelo y caminaban en el ambiente virtual.  Mientras se le pedía al sujeto que se concentrase e imaginase a sí mismo caminando, el ordenador registraba patrones de actividad cerebral a través de un electroencefalógrafo (EEG). Esto implicó que tanto la persona como el ordenador se entrenaran en dicha tarea (Donati AR y Cols., 2016; Shokur  y Cols. 2016).

En algunos casos, las transformaciones con dicho tratamiento fueron asombrosas. Una paciente informó que ahora podría salir de la casa e incluso conducir un coche, aunque ayudado con muletas. Cuatro de los pacientes se rediagnosticaron de paraplejía total a paraplejía incompleta; mostrando en diagnósticos por neuroimágenes posteriores reducciones en las regiones afectadas por las lesiones medulares. Otro paciente fue capaz de recuperar funciones viscerales y poder decir cuándo tenía necesidad de ir al baño. Estos resultados, avalados también por estudios neurofisiológicos, sorprendieron a todos, incluidos los investigadores del laboratorio de neurorehabilitación de la Asociación Alberto Santos Dumont en São Paulo.

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Después de varias rondas en simulación con RV, los pacientes fueron colocados en un exoesqueleto ubicado sobre una caminadora. Las piernas del exoesqueleto fueron controladas por el cerebro del sujeto, de manera similar a la tarea de entrenamiento en RV, utilizando ondas cerebrales transmitidas por el EEG. Estos resultados fueron fruto de un programa de entrenamiento intensivo de 12 meses de duración. Inicialmente, el objetivo del programa era estudiar si los pacientes podían controlar el exoesqueleto, dirigiéndolo por medio de su actividad cerebral. Pero transcurridas las varias sesiones de entrenamiento, se observó además que los pacientes podían recuperar la sensibilidad y el control de sus propios músculos; pasando de la ausencia total de tacto, a una recuperación parcial de sensaciones táctiles. Esto último resultó inesperado y sumamente relevante para los investigadores (Donati AR y Cols., 2016).

Anteriormente ya se han realizado otros experimentos en pacientes con interfaces cerebro-computadoras, a partir de los cuales se han controlado brazos robots, computadoras o medios de movilidad a través del pensamiento (patrones de actividad eléctrica cerebral). Todo esto gracias a una interface entre el cerebro y el ordenador o “Neural Bypass”. Se vio que estas interfaces y el entrenamiento en rehabilitación promueven procesos de neuroplasticidad cerebral (Dobkin, 2007).

En resumen, un estudio cuyo objetivo era desarrollar una interface para conectar el cerebro y controlar una máquina, termina dándose cuenta de la posibilidad de reconectar vías nerviosas y promover la plasticidad neuronal de formas nunca antes imaginadas. Esto ha demostrado inicialmente que la terapia basada en el uso de interface cerebro-computadora, RV y exoesqueleto favorece recuperaciones parciales en las lesiones de la médula espinal. Lo cual nos da cuenta de la importancia de la investigación de futuros tratamientos experimentales con nuevas tecnologías. El avance en el uso de las mismas brinda esperanza a mucha gente, promoviendo el avance de futuros tratamientos para mejorar la calidad de vida humana y rompiendo con varias preconcepciones acerca de lo que conocemos hoy en día por rehabilitación.

Bibliografía:

*Dobkin BH (2007) Brain-computer interface technology as a tool to augment plasticity and outcomes for neurological rehabilitation. J Physiol. 2007 Mar 15;579(Pt 3):637-42. Epub 2006 Nov 9.

*Donati AR, Shokur S, Morya E, Campos DS, Moioli RC, Gitti CM, Augusto PB, Tripodi S, Pires CG, Pereira GA, Brasil FL, Gallo S, Lin AA, Takigami AK, Aratanha MA, Joshi S, Bleuler H, Cheng G, Rudolph A, Nicolelis MA (2016) Long-Term Training with a Brain-Machine Interface-Based Gait Protocol Induces Partial Neurological Recovery in Paraplegic Patients. Sci Rep. 2016 Aug 11;6:30383. doi: 10.1038/srep30383.

*Shokur S, Gallo S, Moioli RC, Donati AR, Morya E, Bleuler H, Nicolelis MA. (2016) Assimilation of virtual legs and perception of floor texture by complete paraplegic patients receiving artificial tactile feedback. Sci Rep. 2016 Sep 19;6:32293. doi: 10.1038/srep32293.