Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), cuyo estudio ha sido publicado en Nature Neuroscience, han observado que el cerebro redirige los comandos motores específicos a través de vías alternativas que se originan en el tallo cerebral y se proyectan hacia la médula espinal. La terapia desencadena el crecimiento de nuevas conexiones desde la corteza motora al tronco del encéfalo y desde el tallo cerebral a la médula espinal, reconectando el cerebro con la médula espinal lesionada.
"El cerebro desarrolla nuevas conexiones anatómicas a través de las regiones del sistema nervioso que permanecen intactas después de una lesión. El cerebro esencialmente reconecta los circuitos de la corteza cerebral, el tronco del encéfalo y la médula espinal”, declara Grégoire Courtine, científico de la EPFL.
"Debes involucrar a los animales en una intensa terapia de rehabilitación para que se realicen las nuevas reparaciones. En nuestro caso, esta terapia implica la estimulación electroquímica de la médula espinal y la fisioterapia activa en un arnés de asistencia inteligente", señala por su parte Léonie Asboth.
Las neuronas lesionadas no vuelven a crecer espontáneamente, pero se produce una reorganización de la ramificación por encima de la lesión que conduce a nuevas conexiones
En el laboratorio, las ratas con una contusión que conduce a la paraplejia completa aprenden a caminar de nuevo con la ayuda de una terapia que combina la estimulación electroquímica de la médula espinal y la rehabilitación asistida por robot. La médula espinal se estimula primero con productos farmacéuticos, y luego eléctricamente por debajo de la lesión para activar los músculos de las patas. Además, el arnés inteligente alivia el peso del cuerpo, proporcionando condiciones naturales para caminar, y después de unas pocas semanas de entrenamiento, las ratas retoman el control extensivo sobre sus extremidades.
Comparando los cerebros de las ratas lesionadas después de la rehabilitación con los de otras sanas, los científicos identificaron una región en el tallo cerebral clave para llevar a la recuperación. Mediante optogenética y quimiogenética en animales transgénicos, permitieron la activación e inactivación de circuitos bien definidos en el cerebro y el tronco cerebral para sondear su función.
También explotaron un nuevo y poderoso microscopio para visualizar los tractos neuronales. Al pasar una hoja de luz a lo largo del cerebro y la médula espinal, los investigadores obtuvieron imágenes en 3D que mostraban la organización de los tractos neurales en animales sanos y cómo la terapia reorganizó estas vías sin ningún sesgo. Las neuronas lesionadas no vuelven a crecer espontáneamente, pero se produce una reorganización de la ramificación por encima de la lesión que conduce a nuevas conexiones.