Los implantes cerebrales ayudaron a 5 personas a recuperarse de lesiones traumáticas

Las lesiones en la cabeza han dejado a más de cinco millones de estadounidenses discapacitados permanentemente. Tienen dificultades para concentrarse incluso en tareas simples y, a menudo, tienen que dejar sus trabajos o abandonar la escuela.

Un estudio publicado El lunes les ofreció un rayo de esperanza. A cinco personas con lesiones cerebrales de moderadas a graves se les implantaron electrodos en la cabeza. A medida que los electrodos estimularon sus cerebros, mejoró su desempeño en las pruebas cognitivas.

Si los resultados se confirman en ensayos clínicos más amplios, los implantes podrían convertirse en el primer tratamiento eficaz para el daño cerebral crónico, dijeron los investigadores.

«Esta es la primera evidencia de que podemos marcar una diferencia en este problema», dijo el Dr. Nicholas Schiff, neurólogo de Weill Cornell Medicine en Nueva York, quien dirigió el estudio.

Gina Arata, una de las voluntarias que recibió el implante, tenía 22 años cuando un accidente automovilístico la dejó con fatiga, problemas de memoria y emociones incontrolables. Abandonó sus planes de estudiar derecho y vivió con sus padres en Modesto, California, sin poder mantener un trabajo.

En 2018, 18 años después del accidente, la señora Arata recibió el implante. Su vida ha cambiado profundamente, dice. «Puedo ser un ser humano normal y tener una conversación», dijo. «Es bastante sorprendente cuánto me he visto mejorar».

El Dr. Schiff y sus colegas diseñaron este ensayo basándose en años de investigación sobre la estructura del cerebro. Estos estudios sugieren que nuestra capacidad para concentrarnos en tareas depende de una red de regiones cerebrales conectadas entre sí por largas ramas de neuronas. Las regiones se envían señales entre sí, creando un circuito de retroalimentación que mantiene activa a toda la red.

Las sacudidas repentinas del cerebro (durante un accidente automovilístico o una caída, por ejemplo) pueden cortar algunas de las conexiones de larga distancia de la red y llevar a las personas a caer en coma, planteó la hipótesis del Dr. Schiff y sus colegas. Durante la recuperación, es posible que la red pueda volver a encenderse. Pero si el cerebro está gravemente dañado, es posible que no se recupere por completo.

El Dr. Schiff y sus colegas identificaron una estructura en lo profundo del cerebro como un centro crucial de la red. Conocido como núcleo lateral central, es una fina lámina de neuronas del tamaño y la forma de una cáscara de almendra.

El cerebro humano tiene dos de estas estructuras, una en cada hemisferio. Parecen ayudar al cerebro a calmarse por la noche para dormir y a despertarlo por la mañana. Estimular las neuronas en estas regiones. puede despertar a una rata dormidaLa investigación del Dr. Schiff lo demostró.

Estos estudios plantearon la posibilidad de que la estimulación de los núcleos laterales centrales podría ayudar a las personas con lesiones en la cabeza a recuperar la concentración y la atención.

Los cirujanos implantan habitualmente electrodos en pacientes con enfermedad de Parkinson. Pequeños impulsos eléctricosLiberados por los implantes cientos de veces por segundo, inducen a las neuronas vecinas a emitir sus propias señales, restableciendo así determinadas funciones cerebrales.

En 2018, el Dr. Schiff y sus colegas comenzaron a reclutar voluntarios, como la Sra. Arata, que sufrió problemas crónicos durante años después de sus accidentes. Antes de insertar los electrodos, los investigadores realizaron a los voluntarios una serie de pruebas para juzgar su capacidad para concentrarse y cambiar de tarea. En un examen, por ejemplo, a cada voluntario se le entregó una hoja de papel cubierta de letras y números y se les pidió que dibujaran una línea que los conectara en orden lo más rápido posible.

Antes de la operación, los investigadores escanearon el cerebro de cada voluntario para elaborar un mapa preciso. La Dra. Jaimie Henderson, neurocirujana de la Universidad de Stanford, guió el electrodo a través del cerebro hasta el núcleo lateral central.

El Dr. Henderson implantó los electrodos en seis voluntarios, pero uno tuvo que abandonar el estudio después de desarrollar una infección en el cuero cabelludo. Un mes después de la cirugía, los cinco voluntarios restantes se sometieron a pruebas de seguimiento. En el examen de letras y números, sus puntuaciones saltaron del 15 al 52 por ciento.

Para comprender mejor las experiencias de los voluntarios, el Dr. Joseph Fins, especialista en ética médica de Weill Cornell Medicine, realizó un serie de entrevistas con ellos y sus familiares. La mayoría de los voluntarios, como la Sra. Arata, dijeron que el implante los hizo más parecidos a ellos mismos.

Por el contrario, el voluntario que vio la mayor mejora en las pruebas cognitivas tuvo una reacción tibia. «No creo que duela», dijo. «Simplemente no sé si ayudó mucho».

Y, sin embargo, el hijo de este paciente observó cambios significativos, particularmente en la autoconciencia de su padre. “Es de día y de noche”, dijo el hijo.

El Dr. Steven Laureys, neurólogo de la Universidad de Lieja en Bélgica, que no participó en el estudio, dijo que los hallazgos respaldan la teoría de que la atención y otras formas de pensamiento dependen de la red del cerebro. «Hay suficientes razones para creer que vale la pena seguir adelante», dijo sobre la investigación.

El Dr. Schiff y sus colegas están planeando un estudio mucho más amplio sobre implantes cerebrales. «Necesitamos ver cómo evolucionan los datos», dijo.

Los núcleos laterales centrales no son las únicas regiones que se muestran prometedoras como centros de redes cerebrales, afirmó el Dr. Alex Green, neurocirujano de la Universidad de Oxford que no participó en el estudio.

«Todavía no sabemos cuál es el mejor lugar para estimular», dijo el Dr. Green. Él y sus colegas están preparando su propio ensayo de lesión cerebral para probar electrodos en una región llamada núcleo pedunculopontino.

El Dr. Laureys reconoció que las cirugías de implantes serían costosas, pero argumentó que la sociedad debería reconocer a los millones de personas que sufren lesiones en la cabeza. «Esta es una epidemia silenciosa», afirmó.