La interfaz de tecnología cerebral consiste en una cánula (‘stent’ en inglés) de electrodos que se implanta en un vaso sanguíneo del cerebro, se la conoce como ‘stentrode’. Dicha interfaz registra el tipo de actividad neuronal que se ha mostrado en ensayos pre-clínicos para poder mover extremidades a través de un exoesqueleto o para controlar extremidades biónicas. El desarrollo del ‘stentrode’ se está llevando a cabo entre varias instituciones médicas de Australia.
El nuevo dispositivo es del tamaño de un pequeño clip y se implantará en una primera prueba en el Royal Melbourne Hospital (Australia) en 2017 y los participantes serán seleccionados de la unidad de medula espinal del Austin Health Victorian (Australia). Los resultados de la investigación, publicados en ‘Nature Biotechnology’, muestran que el dispositivo es capaz de grabar señales de alta calidad emitidas desde la corteza motora del cerebro, sin la necesidad de neurocirugía.
El Dr. Thomas Oxley, uno de los principales desarrolladores del ‘stentrode’, es neurólogo en el Royal Melbourne Hospital e investigador en el Florey Institute of Neuroscience así como en la Universidad de Melbourne. En sus propias palabras: “el ‘stentrode’ es revolucionario. Ha reunido a líderes en la investigación médica del Royal Melbourne Hospital, la Universidad de Melbourne y el Florey Institute of Neuroscience and Mental Health. En total 39 científicos académicos de 16 departamentos estuvieron involucrados en su desarrollo”.
«Fuimos capaces de crear un dispositivo mínimamente invasivo que se implanta en un vaso sanguíneo en el cerebro por un sencillo procedimiento que se realiza en el día y sin necesidad de correr el riesgo de una cirugía cerebral abierta. Nuestra visión, a través de este dispositivo, es devolver la funcionalidad y movilidad de pacientes con parálisis completa mediante el registro de la actividad cerebral y la conversión de señales a comandos eléctricos, que a su vez daría lugar a movimientos de las extremidades a través de un tipo de exoesqueleto. En esencia es una médula espinal biónica”, afirma el Dr. Oxley.
El principal co-investigador e ingeniero biomédico de la Universidad de Melbourne, el Dr. Nicholas Opie, explicó que el concepto era similar a un marcapasos cardiaco, que interacciona eléctricamente con el tejido utilizando sensores insertados en una vena, pero en este caso dentro del cerebro.
“Utilizando la tecnología del ‘stent’, nuestra matriz de electrodos se auto-expande y se pega dentro de la pared venosa, posibilitando registrar la actividad cerebral local. Mediante la extracción de las señales neuronales registradas, podemos utilizar estos comandos para controlar sillas de ruedas, exoesqueletos, prótesis u ordenadores. En nuestro primer ensayo, que anticipamos será dentro de dos años, esperamos conseguir un control cerebral directo de un exoesqueleto en tres personas con parálisis. Actualmente, los exoesqueletos se controlan manualmente o con un joystick para mover varios elementos al caminar – pararse, empezar, parar, girar. El stentrode será el primer dispositivo que permite controlar directamente estos dispositivos con el pensamiento”, concluye el Dr. Opie.
El neurofisiólogo del Florey Institute, el profesor Clive May, explicó que los datos obtenidos mediante el estudio preclínico demostraban que la implatantación del dispositivo era segura para su uso a largo plazo.
“A través del estudio preclínico somos capaces de grabar con éxito la actividad cerebral durante muchos meses. La calidad de la grabación mejoró a medida que el dispositivo se incorporó al tejido. Nuestro estudio también mostró que es seguro y eficaz implantar el dispositivo a través de una angiografía, que es mínimamente invasiva comparada con el alto riesgo al que se asocia la cirugía cerebral abierta. La interfaz cerebro-ordenador es un potencial dispositivo revolucionario para superar la parálisis y la independencia de los pacientes afectados por diversas condiciones”, explicó el profesor May.
El profesor Terry O`Brien, jefe de los departamentos de Medicina y Neurología del Hospital Royal Melbourne y la Universidad de Melbourne se refirió al desarrollo del ‘stentrode’ como el “santo grial” de la investigación biónica.
“Ser capaces de crear un dispositivo que pueda grabar las ondas cerebrales durante largos periodos de tiempo, sin crear daño cerebral es un avance increíble en la medicina moderna. También se puede utilizar potencialmente en personas con otro tipo de enfermedades aparte de la lesión de la médula espinal, incluyendo la epilepsia, el párkinson y otros desórdenes neurológicos”, afirmó el profesor O’Brien.
Fuente: ‘Science Daily’
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