7 desembre 2022
spot_img
7 desembre 2022
spot_img

Implants intel·ligents per tornar a caminar

Tres persones paraplègiques han aconseguit tornar a caminar gràcies a uns elèctrodes que estimulen el sistema nerviós

El desenvolupament d'uns implants intel·ligents d'estimulació nerviosa ha permès a tres pacients paraplègics, que no podien moure la meitat inferior del cos, tornar a caminar. És el resultat d'un estudi desenvolupat per metges i neurocientífics de l'Escola Politècnica Federal i l'Hospital Universitari de Lausana (Suïssa). 

Els tres homes, de 29, 32 i 41 anys, havien patit accidents de moto fa entre 1 i 9 anys. El traumatisme va afectar-los la columna vertebral entre el coll i la zona baixa de l'esquena i això va derivar en una paraplegia: les cames i el tronc estaven paralitzats, però podien moure els braços.

Els implants en qüestió són elèctrodes que generen petites descàrregues elèctriques per estimular el sistema nerviós i, d'aquesta manera, fer que els músculs es moguin. A cada pacient li han implantat 16 elèctrodes a la medul·la espinal, el teixit nerviós que recorre l'interior de la columna vertebral i trasllada les ordres del cervell a la resta del cos perquè es mogui.

Els elèctrodes van units a un marcapassos que s’implanta a l’abdomen. Es controlen amb un programa informàtic d'intel·ligència artificial i poden activar-se des d'una tauleta, activada pels mateixos pacients. 

L'experiment es va dur a terme l'any passat: només un dia després que els cirurgians implantessin els elèctrodes, els pacients ja van fer les primeres passes. Els mesos següents, han aconseguit millorar la mobilitat i practicar activitats com nedar o anar amb bicicleta.

No obstant això, els pacients han hagut de treballar molt per recuperar la mobilitat. Havien estat molt de temps amb la part inferior del cos paralitzada, per això havien perdut força i to muscular. Per tornar a caminar, han hagut d'entrenar molt i aprendre a controlar els implants per coordinar-los amb el seu moviment. 

Controlar el cos des del mòbil

Per moure'ns, el nostre cervell envia un senyal a través de la medul·la espinal: aquest senyal activa les cèl·lules nervioses a diferents parts del cos, que fan que els músculs reaccionin i el cos es mogui. Però quan es produeix un traumatisme greu a la columna, com en un accident, aquests senyals ja no poden recórrer la medul·la espinal ni activar el sistema nerviós, i això provoca una paràlisi.

La funció dels implants d’aquest estudi és restablir la connexió entre el cervell i les cèl·lules nervioses fent servir la tecnologia. Amb aquest nou sistema, la tauleta o el telèfon mòbil fan la funció del cervell i envien ordres als elèctrodes implantats a la medul·la espinal, activant el sistema nerviós amb petites descàrregues elèctriques.

Implants electrodes paraplegia
Després de quatre anys en una cadira de rodes, Michel Roccati ara pot mantenirse dempeus pel seu compte. (EPFL)

Els neurocientífics han treballat amb els pacients per ajustar els algorismes del programa informàtic, és a dir, les ordres que s'envien als elèctrodes: així poden regular la intensitat de la càrrega elèctrica, la direcció en què incideix sobre el sistema nerviós… L'objectiu és aconseguir un moviment natural a les extremitats.

Al principi del procés, els metges controlaven els implants a través del programa d'intel·ligència artificial, però ara són els mateixos pacients els qui controlen els moviments amb la tauleta. En un futur, si es perfecciona aquest sistema d'implants intel·ligents, les persones amb paràlisis podrien arribar a controlar el seu cos a través d'una aplicació al mòbil. 

 

La medicina no s’atura

La teràpia amb elèctrodes s'utilitza des de fa anys a la medicina. Els primers sistemes s'aplicaven sobre la pell per tractar dolors musculars: els impulsos elèctrics bloquegen les cèl·lules nervioses i així els senyals de dolor no arriben al cervell.

Amb el pas del temps i l'avenç en les investigacions científiques, l'estimulació elèctrica es va enfocar cap a una funció totalment diferent: reactivar el sistema nerviós per  recuperar zones del cos que estiguessin immobilitzades per malalties o traumes.

En l'actualitat, el procediment més avançat és l'estimulació elèctrica epidural. Rep aquest nom perquè els elèctrodes s'implanten a la part posterior de la medul·la, dins de la columna vertebral, mitjançant una operació quirúrgica. Els elèctrodes van connectats per cable a un neuroestimulador: un petit dispositiu que emet impulsos elèctrics.

L'estimulació epidural serveix per tractar pacients amb lesions a la medul·la espinal. Fins ara es feien servir el mateix tipus d'elèctrodes que s'utilitzaven per tractar el dolor. En canvi, l'equip mèdic de Lausana ha dissenyat uns implants especials que intenten imitar els senyals del cervell i reproduir el moviment dels músculs a diferents parts del cos.

Diversos equips de recerca a tot el món treballen per desenvolupar nous sistemes menys invasius i més eficaços: per exemple, que els elèctrodes no hagin d'implantar-se sinó que siguin superficials, o desenvolupar nous programes per adaptar els impulsos elèctrics a la força i la capacitat de cada pacient. El futur de la medicina no s’atura.

Treballa l'actualitat a l'aula

Aquest article inclou materials didàctics exclusius per a subscriptors. Descobreix l’activitat que et proposem avui!

Acceso para estudiantes / Accés per estudiants
Introduce la contraseña para acceder a los materiales:
Introdueix la contrasenya per accedir als materials:



Encara no estàs subscrit a Junior Report?

Subscriu-te

Si tu o el teu centre esteu subscrits,
introdueix el perfil de xarxes socials o el teu usuari

Últimes notícies

-Contingut patrocinat -