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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Robótica de rehabilitación. Hablamos con Antonio José del Ama Espinosa.

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La médula espinal es un cordón de fibras nerviosas que, protegido por la columna vertebral, conecta el cerebro con el resto de nuestro cuerpo. El cerebro recibe y envía información a través de esas fibras nerviosas, una información que, pasando por la médula, se va distribuyendo a medida que desciende por la columna vertebral mediante nervios que van conectando con cada músculo y con cada órgano, permitiéndonos controlar los movimientos, las sensaciones y las constantes vitales como la presión sanguínea, la temperatura, el ritmo del latido de nuestro corazón, etc. Ese ir y venir de información es constante en cada momento de nuestras vidas, sin embargo, si por accidente o por enfermedad, la médula sufre un daño y las conexiones neuronales se rompen o se degradan, las partes afectadas se quedan sin el control del cerebro y la persona afectada sufre, en diversos grados, parálisis, pérdida de la sensibilidad y del control de sus constantes vitales.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Volver a conectar los nervios y recuperar las funciones perdidas sería lo ideal pero, desgraciadamente, ése es un reto enorme magnitud para la ciencia, un reto que por ahora estamos lejos de conseguir aunque los avances en ese sentido son continuos, pero lentos.

Mientras llegan las soluciones ideales, las personas que sufren una lesión medular deben enfrentarse diariamente a las consecuencias de su enfermedad. Dependiendo de la lesión, la persona puede sufrir una parálisis completa, que conlleva la pérdida de sensibilidad y control del movimiento de las zonas situadas por debajo del lugar en el que la médula ha sufrido el daño, o incompleta porque la ruptura no ha sido total y conserva algunas facultades, aunque estén disminuidas.

Se utiliza el símil de la central telefónica de telefonía fija (olvidémonos por un momento de las señales inalámbricas). La central, que en nuestro caso sería el cerebro, se conecta mediante cables eléctricos los teléfonos de toda una manzana de viviendas, las conexiones a cada vivienda salen de la central agrupadas inicialmente agrupados en un único cable que los contiene (que equivale a nuestra médula espinal) y de éste, a medida que avanza bajo el suelo la ciudad, van saliendo conexiones hacia los distintos bloques de viviendas hasta llegar a cada casa. Si se secciona la manguera al principio, cerca de la central, (lo que en el caso de la lesión medular se corresponde con una lesión en cerca del cerebro) la desconexión es total y todos los edificios quedan incomunicados. Si el corte es parcial o se produce lejos de la central, solo las viviendas situadas más allá del punto de corte se verán afectadas.

Volviendo a la lesión medular, si ésta se sitúa cerca del cerebro, la región afectada incluye los brazos, piernas, tronco y los órganos de la zona pélvica. Decimos entonces que la persona es tetrapléjica. Si la lesión tiene lugar más abajo en la médula, la parte afectada serán las piernas y la zona pélvica, esta persona podrá mover los brazos pero no podrá caminar sin ayuda. Por supuesto cada paciente es una historia y existe una cantidad enorme de posibilidades intermedias.

El Hospital de Parapléjicos de Toledo se ha convertido en la institución de referencia para el tratamiento y rehabilitación de pacientes con lesión medular. Allí trabaja nuestro invitado de hoy Antonio José del Ama Espinosa, ingeniero industrial e investigador en la Unidad de Biomecánica y Ayudas Técnicas dentro del Area de Ingeniería de la Rehabilitación. El hecho de que sea un ingeniero da una idea de la complejidad de medios y la diversidad de especialistas que son necesarios para afrontar los problemas de la lesión medular.

Si una persona no puede mover ni sentir sus piernas y ya que, por ahora, las ciencias médicas no pueden restablecer las conexiones neuronales que las harían recuperar su actividad, la opción que le queda consiste en buscar medios alternativos que le permitan evitar el deterioro de los músculos y las funciones perdidas y ofrecer al enfermo alternativas externas que le permitan afrontar sus limitaciones con éxito. Aquí entran en el escenario nuevas tecnologías como las neuroprótesis, exoesqueletos, realidad virtual o sistemas híbridos. Tecnologías que necesitan de la aportación de expertos en muchas disciplinas: médicos, neurólogos, ingenieros, fisioterapeutas, informáticos, etc.

Si un músculo no recibe órdenes directas del cerebro porque la conexión neuronal interna se ha roto, existe la posibilidad de estimularlo eléctricamente desde el exterior haciendo que la orden le llegue por un camino artificial alternativo. Una articulación no se puede mover, se puede envolver con otra artificial exterior, a modo de esqueleto externo o exoesqueleto, que puede proporcionarle esos movimientos y ser controlada artificialmente mediante órdenes que se obtienen del cerebro del paciente.

Puede que esta idea les parezca fácil de conseguir, al fin y al cabo estamos hartos de verlo en películas de ficción como Ironman, pero la realidad es mucho más compleja. No basta con mover un esqueleto exterior artificial, además hay que hacer que éste sea de un tamaño manejable y obedezca las órdenes que emanan del cerebro del paciente, unas órdenes que deben ser extraídas mediante electrodos situados en la cabeza y transmitidos por un cauce artificial externo. Además hay que evitar que los movimientos de la parte mecánica causen lesiones y hacer que los músculos del paciente se contraigan de forma coordinada para que no se degeneren.

Esto es solo una muestra de lo que hoy nos cuenta Antonio José del Ama Espinosa, investigador en el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo y profesor asociado a la Universidad de Castilla-La Mancha. Les invito a escucharle.

REFERENCIAS

Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo


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