Implante flexible permite leer múltiples funciones nerviosas desde la médula en modelos preclínicos

Investigadores de Houston Methodist y la Universidad de Cambridge han desarrollado un dispositivo ultrafino y flexible que se envuelve alrededor de la médula espinal sin penetrarla, y que es capaz de registrar simultáneamente señales relacionadas con la intención motora, los estímulos sensoriales y las funciones de los órganos internos. Publicado en Nature Communications, el trabajo demuestra que una única interfaz circunferencial de 360 grados puede interpretar la actividad neuronal de forma multidominio, abriendo la puerta a neuroprótesis espinales integradas que podrían restaurar de manera conjunta funciones perdidas tras una lesión medular, en lugar de abordarlas por separado como se hace actualmente.

Más de 2,5 millones de personas en el mundo viven con lesiones medulares, pero las terapias existentes se han centrado en recuperar una única función —movimiento, sensibilidad o control autonómico— de forma aislada. Esto obliga a múltiples intervenciones quirúrgicas y deja sin atender aspectos igualmente debilitantes, como la disfunción vesical, intestinal o cardiovascular. El nuevo dispositivo, denominado i-360, se coloca en la región toracolumbar —donde convergen las órdenes descendentes del cerebro, los generadores centrales de patrones locomotores y las vías sensitivas— y aprovecha esa convergencia para acceder a múltiples sistemas funcionales desde un solo punto de contacto.

En experimentos con ratas en movimiento libre, los electrodos circunferenciales captaron señales estables durante periodos de hasta tres días y lograron decodificar la intención motora con una precisión excepcional gracias a la identificación de oscilaciones de baja frecuencia (banda delta) asociadas a los ritmos de los generadores centrales de patrones. Simultáneamente, el sistema clasificó ocho modalidades sensoriales diferentes —como presión, vibración y estímulos nociceptivos en distintas extremidades— con una exactitud del 94,4%, superando ampliamente el azar. Esta capacidad de discriminación se mantuvo incluso durante la actividad locomotora, lo que evidencia la robustez de la interfaz frente al ruido del movimiento.

La versatilidad del dispositivo se extiende también al ámbito autonómico y a la localización espacial de las señales. En modelos porcinos, el sistema demostró ser escalable a anatomías más grandes y logró clasificar estímulos sensitivos bilaterales, así como distinguir entre distensión del esfínter uretral y rectal, dos funciones de gran relevancia clínica para pacientes con lesión medular. Además, la configuración de dos filas de electrodos permitió resolver la dirección de propagación de las señales a lo largo de la médula —identificando si viajan en sentido ascendente o descendente— y localizar con precisión el origen de la actividad intraspinal en áreas de aproximadamente un milímetro cuadrado.

Los investigadores subrayan que su enfoque no pretende reparar la lesión, sino crear una vía alternativa que desvíe las señales alrededor del daño. El siguiente paso será probar el sistema en modelos crónicos de lesión medular para, posteriormente, avanzar hacia ensayos clínicos en humanos.