El cerebro sigue siendo un gran desconocido. La compleja estructura que compone este órgano y su complicado acceso ha dificultado siempre su estudio, y, con ello, la forma de prevenir enfermedades neurodegenerativas tan frecuentes en el mundo como el alzhéimer, el párkinson o las distonías. En este contexto, investigadores de la Universidad de la Laguna han desarrollado un nuevo implante que podrá registrar las señales de estimulación corticoides.
El implante óptico intraóseo ha sido introducido con éxito en un modelo animal en el Hospital Dr. Negrín de Las Palmas de Gran Canaria. Esta intervención, que ha utilizado equipo robótico, es menos invasiva que otros dispositivos. Asimismo, ha permitido enviar y recibir señales del cerebro que contribuirán, en un futuro, al tratamiento de diversas patologías.
El implante óptico permitirá "registrar la actividad cortical motora no solo en los pacientes, sino también en personas sanas para conocer cómo funciona y poder adelantarnos a las patologías”
En los últimos años se ha avanzado en el registro de la función cerebral con la aparición de electrodos profundos capaces de captar las señales que se perciben en la parte profunda del cerebro. Un sistema al que complementaría el nuevo dispositivo. “Este nos permitirá registrar la actividad cortical motora no solo en los pacientes, sino también en personas sanas para conocer cómo funciona y poder adelantarnos a las patologías”, índica a este medio Estefanía Hernández-Martín, investigadora distinguida con el programa María Zambrano y responsable del diseño del dispositivo llamado ODIN.
REGISTRO DE LAS SEÑALES MOTORAS
Se trata de un primer prototipo del que falta años para que llegue al ser humano, recuerda Hernández. Para su funcionamiento cuenta con luz infrarroja que permite registrar las señales de estimulación, en concreto, “dianas de las vías motoras de ganglios basales, cortezas que nos permiten conocer cómo actúan los núcleos basales, el tálamo…”.
Existe muchas teorías e hipótesis sobre cómo fluye la señal motora, un modelo de control del movimiento que se ha estudiado en pacientes con alguna patología, pero que nunca se ha registrado en personas sanas. “Con los electrodos profundos y el implante intraóseo recogemos datos de los cambios de flujo de sangre a nivel cortical, el músculo y todas las señales que se registran durante el movimiento”, explica la experta.
El implante óptico miniaturizado es poco invasivo y biocompatible que se implanta en el espesor del cráneo. Se trata del primer implante cerebral colocado fuera del parénquima cerebral, lo cual evita problemas de biocompatibilidad como edemas e inflamación que se dan en los implantes de microelectrodos que se están desarrollando en la actualidad. Junto a él se utiliza electrodos en la profundidad cerebral que actualmente ya se usa en el mundo para obtener información sobre el control motor de los núcleos cerebrales.
Hernández-Martín sobre los movimientos que se realizan "Actualmente no se sabe muy bien de dónde vienen, cuándo se ejecutan…”
Con los datos que consigan, tienen como objetivo crear un modelo de control que permita conocer cómo se distribuyen las señales hasta generar movimientos. Estos son acciones que se realizan de forma muy rápida y precisa: cuando se quiere beber automáticamente se alarga el brazo al vaso y se lleva a la boca; cuando una persona encuentra un escalón levanta el pie para esquivarlo, sin pensar en medir el grosor del mismo y cuánto levantar la pierna; cuando algo se ha caído la persona que está cerca se agacha a recuperarlo. Todo eso sin hablar de los movimientos reflejos.
“Actualmente no se sabe muy bien de dónde vienen, cuándo se ejecutan…”, recuerda Hernández-Martín. “Al crear un modelo de control motor de todos los núcleos que forman parte de las vías motoras en una persona sana la comparación con el de un paciente facilitará determinar un diagnósticos clínico efectivo”.
El proyecto abarca desde desafíos tecnológicos, como la creación de un nuevo prototipo de implante intraóseo, hasta retos clínicos, como la ejecución de una cirugía compleja guiada por robot o el cuidado animal. La intervención realizada al cerdo en el Hospital Dr. Negrín es un preludio para su llega a la clínica, para lo que todavía queda tiempo. La siguiente fase de estudio tiene como objetivo realizar medidas intracraneales envueltos en el bucle motor durante la marcha (movimiento); medir los cambios vasculares generados durante el movimiento a través del implante óptico en la corteza motora y sensoriomotora; y crear un modelo de control motor en cerebro sano.
Esto podrá cambiar y mejorar el abordaje de estas patologías. No hay que olvidar que en el mundo hay seis millones de personas que sufren contracciones musculares involuntarias que causan movimientos de torsión repetidos que les afecta en su día a día, y para ellos, todavía no hay respuesta. Con todo, este dispositivo no está aún disponible y "todavía es pronto para conocer el impacto que tendrá", incide Hernández-Martín