Los secretos del cerebro

Andar de nuevo

El francés Grégoire Courtine ha ideado un sistema que permite recuperar la movilidad a personas con lesiones medulares.

Apasionado de la escalada y amante de los deportes extremos, el francés Grégoire Courtine, especialista en neurorrehabilitación de 44 años, ha experimentado muchísimas veces y de primera mano cuán importante es el movimiento en la vida. Por ello, este profesor asociado del Centro de Neuroprotésica en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, centra sus esfuerzos desde hace tiempo en el tratamiento de lesiones medulares. Tras pasar años investigando maneras novedosas de revertir esos daños, ha logrado un invento revolucionario que ha sido reconocido también con un Premio Rolex a la Iniciativa 2019.

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Lo ha hecho desde su start-up GTX Medical y se trata de una especie de «puente electrónico» con el que se hace un bypass en el lugar de la lesión de la columna vertebral, posibilitando que el cerebro de los pacientes con lesiones medulares vuelva a asumir el control de las piernas y permitiéndoles caminar. «Es un puente neuroprotésico que se implanta entre el cerebro y la médula espinal lumbar del paciente –explica Courtine–. Con ayuda de tecnología inalámbrica, este sistema transmite señales desde el cerebro, encargado del control del movimiento voluntario, hasta las piernas a través de una estimulación eléctrica de la parte inferior de la médula espinal, y contribuye a que los nervios espinales dañados se recuperen».

Cuando se ordena que los electrodos envíen señales eléctricas a los músculos de las piernas estas activan áreas de la médula que reproducen las señales que el cerebro envía para caminar.

En el auditorio del cuartel general de National Geographic, en Washington D.C., donde Courtine acudió a presentar su proyecto junto a los otros cuatro Laureados Rolex, el científico explicó que cuando se ordena que los electrodos envíen señales eléctricas a los músculos de las piernas (por ejemplo, desde una tablet), estas activan áreas de la médula que reproducen las señales que el cerebro envía para caminar. Hasta el momento, ese sistema pionero ha permitido recuperar la capacidad de andar a tres hombres que llevaban paralizados de cintura para abajo más de cuatro años. Tras una semana de sesiones, pudieron ponerse de pie y caminar con andadores, y después de cinco meses de fisioterapia y de entrenarse con ese puente eléctrico, fueron capaces de controlar voluntariamente los músculos de sus piernas y andar durante una hora sin agotamiento muscular. Hoy pueden permanecer de pie y avanzar distancias cortas con la ayuda de unas muletas.

Un aspecto fabuloso de este sistema de estimulación a través de electrodos es que, por lo que parece, no solo consigue hacer efectiva la orden cerebral de moverse. Todo indica que la propia estimulación podría estar reconstituyendo las conexiones perdidas entre el cerebro y la médula espinal, algo que aún está por probarse pero que sería realmente sensacional. Courtine cree que los estimuladores serán más efectivos cuanto más reciente sea la lesión medular, por lo que en su próximo ensayo clínico tratará a tres pacientes que sufren parálisis desde hace aproximadamente un año. «Seguiré desarrollando un tratamiento para la médula espinal hasta que exista una cura», asegura. Sin duda, va por buen camino.

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«Si alguien tiene dolor en el pecho y nunca antes lo ha sufrido, podrían pensar que se trata de gases, o de un simple dolor nervioso, y no acudir a los servicios de urgencias» afirma Muhlestein. «Eso es peligroso, porque cuanto más rápido abramos la arteria bloqueada, mejor será el resultado del paciente».

La aplicación puede tomar el electrocardiograma in situ, enviar los resultados a la nube donde un cardiólogo lo revisa de inmediato y, si se encuentra un STEMI, avise a la persona para que pueda ser llevada al hospital con la mayor brevedad posible. En segundo lugar, el precio de la aplicación con la extensión de dos cables es bajo, lo que podría poner el poder de un ECG en manos de cualquier persona con un smartphone o un reloj inteligente, y hacer que los ECG sean accesibles en lugares como países del tercer mundo donde las personas tienen teléfonos inteligentes pero donde las máquinas de ECG caras son difíciles de encontrar.

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Nanobiosensores electroquímicos flexibles: materiales y dispositivos de puente

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Sobre este tema de investigación

El tratamiento clínico exitoso de muchas enfermedades crónicas graves, como diabetes, enfermedades cardiovasculares, cánceres y enfermedades neurológicas, aún puede ser difícil. El diagnóstico temprano y el tratamiento preventivo son esenciales para su resolución. Con este fin, los biosensores electroquímicos, que convierten un proceso bioquímico en señales medibles como señales eléctricas, pueden ser herramientas útiles en la detección de cambios en sustancias bioactivas específicas que provocan estas enfermedades. Además, el monitoreo y prevención en tiempo real de estas enfermedades a través del desarrollo y uso de nanobiosensores flexibles y portátiles, ha comenzado a llamar la atención. Los biosensores electroquímicos a nanoescala combinan la tecnología de biosensores con la nanotecnología. Pueden proporcionar una detección rápida de estas enfermedades y un monitoreo en tiempo real del estado del paciente.Detección in situ en tiempo real.

Este tema de investigación tiene como objetivo destacar los descubrimientos recientes en síntesis, modificación y ensamblaje de nanoelectrodos electroactivos flexibles que pueden usarse como biosensores electroquímicos portátiles. Estos nanobiosensores pueden realizar un monitoreo en tiempo real de materiales bioactivos, biomoléculas, microbios y la interacción entre ADN, ARN y proteínas dentro de las células. Además, los autores pueden enviar artículos de revisión e investigación original en campos paralelos a biosensores flexibles basados ​​en nanoelectrodos electroactivos. Los tipos de sensores de interés incluyen, pero no se limitan a:

• Biosensores basados ​​en polímeros conductores • Biosensores basados ​​en
nanomateriales de carbono
• Biosensores oftálmicos
• Biosensores de la piel
• Biosensores auditivos
• Otros biosensores flexibles / ponibles

Palabras clave : electrodo flexible, electrodo portátil, biosensores electroquímicos, nanobiosensores

Nota importante : Todas las contribuciones a este tema de investigación deben estar dentro del alcance de la sección y el diario al que se envían, según se define en sus declaraciones de misión. Frontiers se reserva el derecho de guiar un manuscrito fuera del alcance a una sección o revista más adecuada en cualquier etapa de la revisión por pares.

 

 

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