Neurotecnologías al servicio de la salud

2025/06/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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El proyecto Nanoneuro combina nanociencia y neurociencia. El objetivo es diseñar y desarrollar nuevos métodos basados en la nanociencia para detectar y modificar la actividad neuronal. El proyecto está liderado por DIPC y cuenta con la participación del centro tecnológico Tecnalia. En concreto, en Tecnalia se está desarrollando una tecnología para ayudar a las personas que han perdido alguna función a través de interfaces cerebro-máquinas y neuroprótesis.

La clave está en la neuroplasticidad, es decir, en la capacidad de reorganización del cerebro. “Es como una red de carreteras: si de repente se cierra un puente por un accidente, se puede llegar a la meta por otras vías”, explica Ander Ramos Murguialday, investigador de Tecnalia.

Una forma de crear nuevas conexiones en el sistema nervioso es la reacción de acción. “Mediante la neurotecnología se registra la actividad del sistema nervioso e incide en el sistema nervioso”, explica Ramos. “Y así, modulando lo que ves y estimulas, puedes crear más o menos conexiones”.

La actividad cerebral se registra a través de implantes o electroencefalografía, lo cual se debe interpretar posteriormente. Se realiza mediante algoritmos. “Intentamos entender lo que el paciente quiere hacer y lo descodificamos”. Después, utilizando la tecnología, se ejecuta la orden.

Ramos pone el ejemplo de una persona que no puede mover un brazo. “Decodificamos la intención de movimiento, es decir, hacia dónde quiere moverse. Después, si acompañamos a este movimiento con un exoesqueleto a través de la ley de acción y reacción, se crean conexiones”. Así, de forma abstracta, la persona aprende a controlar el exoesqueleto. El brazo será movido por una máquina, pero la orden la dará el cerebro del paciente a través de una interfaz de la máquina cerebral.

En otros casos se pueden colocar dispositivos electrónicos en el sistema nervioso. Son neuroprótesis. “Se pueden estimar los músculos de un paciente con una lesión medular, por ejemplo, mediante la estimulación eléctrica funcional del nervio”, explica Ramos.

Reconectando médula espinal

El objetivo del proyecto Reconnect es la recuperación de la movilidad de las personas con lesiones de la médula espinal. En este proyecto colaboran el Grupo de Bionanotecnología del Carbono del centro CIC Biomagune y el Instituto de Investigación Sanitaria Biogipuzkoa.

Cuando hay una lesión en la médula espinal, se interrumpe la comunicación entre el encéfalo y los nervios del cuerpo. “Cuando tenemos una lesión, los astrocitos intentan tapar la herida y crean una cicatriz de glias, una capa totalmente aislante”, explica la investigadora Núria Alegret Ramón. La señal procedente del cerebro no puede atravesar esta mancha.

“Nuestra hipótesis es que si conseguimos volver a conectar el cable seremos capaces de recuperar las funciones”, dice Alegret. “Tenemos que conseguir que la información atraviese esta mancha glial aislante, y para ello podemos utilizar materiales conductores”.

Trabajan con nanotubos de carbono. “Las neuronas tienen una especie de filamentos llamados neuritas, a través de los cuales se conectan entre sí. Los nanotubos se asemejan mucho a los filamentos de las neuronas y, según sabemos, aceptan los nanotubos como si fueran suyos”.

Sin embargo, los nanotubos de carbono no pueden entrar directamente en el cuerpo, sino que deben ir colocados en una matriz o estructura para que se implante en la lesión. En CIC Biomagune han conseguido generar materiales compuestos al 85% de nanotubos. “Inyectamos en la propia lesión —dice Alegre— y esperamos a que los nanotubos hagan su magia”.

De momento, se está trabajando con ratas. A diferencia de los humanos, las ratas pueden reponer por sí mismas las lesiones del sistema nervioso central, pero con la ayuda de nanotubos han visto que se curan cuatro veces más rápido. No obstante, aún quedan muchos pasos por recorrer en humanos el material, primero con animales más grandes y, después, con la intención de obtener permisos para iniciar las sesiones clínicas.