Pequeños implantes electrónicos podrían transformar el tratamiento de lesiones en la médula espinal

La médula espinal funciona como un conducto vital, transmitiendo impulsos nerviosos hacia y desde el cerebro, como una autopista. Cuando se daña la médula espinal, este flujo de información se interrumpe, lo que provoca discapacidades graves, incluida la pérdida irreversible de funciones sensoriales y motoras. Los métodos tradicionales para tratar lesiones de la columna suelen implicar la inserción de electrodos en la médula espinal y la implantación de dispositivos en el cerebro, los cuales son procedimientos con altos riesgos. Ahora, un dispositivo electrónico diminuto y flexible que se envuelve alrededor de la médula espinal ofrece una alternativa potencialmente más segura para tratar lesiones de la columna.

El novedoso dispositivo desarrollado por un equipo de ingenieros, neurocientíficos y cirujanos de la Universidad de Cambridge (Cambridge, Reino Unido) se utilizó para capturar señales nerviosas transmitidas entre el cerebro y la médula espinal. A diferencia de las tecnologías existentes, el dispositivo Cambridge puede registrar información de 360 grados de la médula espinal, proporcionando una visión completa de su actividad. Aprovechando los avances en microelectrónica, el equipo ideó un método para acceder a datos de toda la médula espinal envolviendo implantes muy finos y de alta resolución alrededor de la circunferencia de la médula espinal. Este avance marca el primer intento exitoso de realizar una monitorización segura de 360 grados de la médula espinal, una mejora significativa con respecto a los métodos anteriores que implicaban perforar la médula espinal con electrodos, lo que planteaba un riesgo de lesión.

Desarrollados mediante fotolitografía sofisticada y deposición de películas delgadas, los dispositivos de Cambridge son biocompatibles y extremadamente delgados, miden sólo unas pocas millonésimas de metro de espesor y funcionan con una energía mínima. Estos dispositivos funcionan interceptando señales de los axones o fibras nerviosas dentro de la médula espinal, lo que permite un registro preciso de estas señales. Gracias a su perfil delgado, los dispositivos pueden realizar esta función sin dañar los tejidos nerviosos, ya que no penetran en la médula espinal. Los dispositivos se insertaron mediante un procedimiento quirúrgico estándar modificado, lo que permitió colocarlos debajo de la médula espinal sin causar ningún daño. En ensayos experimentales con ratas, los dispositivos se utilizaron eficazmente para iniciar el movimiento de las extremidades y demostraron una latencia muy baja, comparable a las respuestas reflejas humanas. Pruebas adicionales con modelos de cadáveres humanos confirmaron que estos dispositivos podrían implantarse con éxito en humanos.

Los investigadores creen que su enfoque podría cambiar significativamente el tratamiento de las lesiones de la columna en el futuro. Si bien los tratamientos actuales a menudo requieren implantes tanto en el cerebro como en la médula espinal, el equipo de Cambridge sugiere que los implantes cerebrales podrían no ser necesarios. Aunque todavía faltan varios años para encontrar un tratamiento definitivo para las lesiones de la columna, estos dispositivos pronto podrían proporcionar información valiosa para investigadores y cirujanos, ofreciendo un método no invasivo para estudiar una parte crítica pero poco explorada de la anatomía humana. Actualmente, el equipo de Cambridge está planificando otras aplicaciones de los dispositivos, con el objetivo de controlar la actividad nerviosa en la médula espinal durante los procedimientos quirúrgicos.

"Ha sido casi imposible estudiar toda la médula espinal directamente en un ser humano, porque es muy delicada y compleja", dijo el Dr. Damiano Barone del Departamento de Neurociencias Clínicas, quien codirigió la investigación. “El seguimiento durante la cirugía nos ayudará a comprender mejor la médula espinal sin dañarla, lo que a su vez nos ayudará a desarrollar mejores terapias para afecciones como el dolor crónico, la hipertensión o la inflamación. Este enfoque muestra un enorme potencial para ayudar a los pacientes”.

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Universidad de Cambridge