La tecnología utiliza un conjunto de delgados electrodos metálicos implantados a lo largo del cuello para emitir impulsos eléctricos que activan las células nerviosas del interior de la médula espinal.
Esto permite que los pacientes con ictus -el experimento se hizo con dos personas- puedan, por primera vez en años, abrir y cerrar completamente el puño, levantar el brazo por encima de la cabeza o agarrar objetos como una lata de sopa.
Además de otras habilidades motoras más complicadas como utilizar un tenedor y un cuchillo para cortar un trozo de filete o abrir una cerradura.
"Descubrimos que la estimulación eléctrica de regiones específicas de la médula espinal permite a los pacientes mover el brazo en unas formas que, sin estimulación, no serían capaces", explica Marco Capogrosso, uno de los responsables de esta investigación.
"Y lo que quizá sea aún más interesante, descubrimos que, tras unas semanas de uso, algunas de estas mejoras perduran cuando se apaga la estimulación, lo que indica interesantes vías para el futuro de las terapias contra el ictus".
Según los investigadores, la nueva tecnología puede ofrecer esperanza a las personas que viven con discapacidades que, de otro modo, se considerarían permanentes. Su descripción se publica en la revista Nature Medicine.
La tecnología de estimulación medular ya se utiliza para tratar el dolor persistente de alto grado. Múltiples grupos de investigación de todo el mundo han demostrado que la estimulación de la médula espinal puede utilizarse para devolver el movimiento a las piernas tras una lesión medular.
Pero la destreza única de la mano humana, combinada con el amplio rango de movimiento del brazo en el hombro y la complejidad de las señales neuronales que controlan el brazo y la mano, añaden un conjunto de retos significativamente mayor, explica un comunicado de la Universidad de Pittsburgh.
Tras años de estudios preclínicos con modelos informáticos y ensayos con animales en macacos con parálisis parcial del brazo, los investigadores recibieron el visto bueno para probar esta terapia optimizada en humanos.
Así, implantaron cables de estimulación de médula espinal durante 29 días en la médula espinal cervical de dos mujeres, de 31 y 47 años, con debilidad crónica de las extremidades superiores tras una apoplejía, dirigidos a los circuitos neuronales que controlan los músculos de brazos y manos.
"Los nervios sensoriales del brazo y la mano envían señales a las neuronas motoras en la médula espinal que controlan los músculos de la extremidad", detalla Douglas Weber, de la Universidad Carnegie Mellon.
"Estimulando estos nervios sensoriales, podemos amplificar la actividad de los músculos debilitados por el accidente cerebrovascular, y lo que es más importante, la paciente conserva el control total de sus movimientos: la estimulación es asistencial y refuerza la activación muscular solo cuando los pacientes intentan moverse".
Las evaluaciones clínicas demostraron que la estimulación dirigida a las raíces nerviosas cervicales mejora inmediatamente la fuerza, la amplitud de movimiento y la función del brazo y la mano, concluyen los autores, que no obstante subrayan que se necesitan más estudios en cohortes más amplias para validar la seguridad y eficacia de este enfoque.