Neurotecnologías al servei de la salut

2025/06/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Osasuna
• Medikuntza
• Nanoteknologia
• Ikerketa-zentroak

El projecte Nanoneuro combina nanociència i neurociència. L'objectiu és dissenyar i desenvolupar nous mètodes basats en la nanociència per a detectar i modificar l'activitat neuronal. El projecte està liderat per DIPC i compta amb la participació del centre tecnològic Tecnalia. En concret, en Tecnalia s'està desenvolupant una tecnologia per a ajudar a les persones que han perdut alguna funció a través d'interfícies cervell-màquines i neuroprótesis.

La clau està en la neuroplasticidad, és a dir, en la capacitat de reorganització del cervell. “És com una xarxa de carreteres: si de sobte es tanca un pont per un accident, es pot arribar a la meta per altres vies”, explica Ander Ramos Murguialday, investigador de Tecnalia.

Una manera de crear noves connexions en el sistema nerviós és la reacció d'acció. “Mitjançant la neurotecnología es registra l'activitat del sistema nerviós i incideix en el sistema nerviós”, explica Ramos. “I així, modulant el que veus i estimules, pots crear més o menys connexions”.

L'activitat cerebral es registra a través d'implants o electroencefalografia, la qual cosa s'ha d'interpretar posteriorment. Es realitza mitjançant algorismes. “Intentem entendre el que el pacient vol fer i el descodifiquem”. Després, utilitzant la tecnologia, s'executa l'ordre.

Ramos posa l'exemple d'una persona que no pot moure un braç. “Descodifiquem la intenció de moviment, és a dir, cap a on vol moure's. Després, si acompanyem a aquest moviment amb un exoesquelet a través de la llei d'acció i reacció, es creen connexions”. Així, de manera abstracta, la persona aprèn a controlar l'exoesquelet. El braç serà mogut per una màquina, però l'ordre la donarà el cervell del pacient a través d'una interfície de la màquina cerebral.

En altres casos es poden col·locar dispositius electrònics en el sistema nerviós. Són neuroprótesis. “Es poden estimar els músculs d'un pacient amb una lesió medul·lar, per exemple, mitjançant l'estimulació elèctrica funcional del nervi”, explica Ramos.

Reconnectant medul·la espinal

L'objectiu del projecte Reconnect és la recuperació de la mobilitat de les persones amb lesions de la medul·la espinal. En aquest projecte col·laboren el Grup de Bionanotecnología del Carboni del centre CIC Biomagune i l'Institut de Recerca Sanitària Biogipuzkoa.

Quan hi ha una lesió en la medul·la espinal, s'interromp la comunicació entre l'encèfal i els nervis del cos. “Quan tenim una lesió, els astròcits intenten tapar la ferida i creen una cicatriu de glias, una capa totalment aïllant”, explica la investigadora Núria Alegret Ramón. El senyal procedent del cervell no pot travessar aquesta taca.

“La nostra hipòtesi és que si aconseguim tornar a connectar el cable serem capaços de recuperar les funcions”, diu Alegret. “Hem d'aconseguir que la informació travessi aquesta taca glial aïllant, i per a això podem utilitzar materials conductors”.

Treballen amb nanotubos de carboni. “Les neurones tenen una espècie de filaments anomenats neurites, a través dels quals es connecten entre si. Els nanotubos s'assemblen molt als filaments de les neurones i, segons sabem, accepten els nanotubos com si fossin seus”.

No obstant això, els nanotubos de carboni no poden entrar directament en el cos, sinó que han d'anar col·locats en una matriu o estructura perquè s'implanti en la lesió. En CIC Biomagune han aconseguit generar materials compostos al 85% de nanotubos. “Injectem en la pròpia lesió —diu Alegri— i esperem que els nanotubos facin la seva màgia”.

De moment, s'està treballant amb rates. A diferència dels humans, les rates poden reposar per si mateixes les lesions del sistema nerviós central, però amb l'ajuda de nanotubos han vist que es curen quatre vegades més ràpid. No obstant això, encara queden molts passos per recórrer en humans el material, primer amb animals més grans i, després, amb la intenció d'obtenir permisos per a iniciar les sessions clíniques.