por Sam Maddox

Es el mes de la Red de NeuroRecuperación en la Fundación Reeve. Si no lo ha visto ya, visite la página con información básica del programa y de los centros en la comunidad y para oír algunas historias remarcables.

Básicamente, la NRN (por sus siglas en inglés) es un grupo de centros de rehabilitación con conocimiento especial en tratamientos intensos con la actividad como base. Se realiza con personas con lesiones medulares incompletas, suspendiéndolos en un arnés sobre la cinta rodante mientras los terapistas le mueven las piernas para simular caminar. El proceso reanima una parte de la médula espinal llamada generador central de pautas de movimiento (Central Pattern Generator, CPG), que, tal como implica el nombre, regula cierta función motora, como el caminar, y lo hace aun sin recibir un mensaje del cerebro. Prácticamente todos los que ingresan en NRN demuestran beneficios: mejor circulación y respiración, más densidad ósea, menos espasticidad, etc. Algunos recuperan funcionamiento de caminar. El programa está cambiando hoy mismo la vida de las personas.

La NRN es una aplicación directa de los avances científicos de ya varios años. No es de ninguna forma el producto final de la investigación; continúa habiendo muchísimo para aprender sobre los circuitos de la médula espinal y la recuperación de funcionamiento. Pero el tipo de actividad intensa que fomenta la NRN en sus clínicas y en las Instalaciones Comunitarias de Ejercicio y Bienestar es la base para una nueva era en rehabilitación.

Echemos un vistazo hacia a la ciencia básica desde la cual nace la NRN y el entrenamiento con cinta rodante, también conocido como locomotor o locomotriz. Sin duda, se sigue tratando de llevar más adelante todos los días.

La historia empieza con gatos. Retomemos hace poco más de 100 años. Charles Sherrington (1857 – 1952) pasó su ilustre carrera en la Universidad de Liverpool tratando de averiguar por qué los gatos podían seguir caminando tras una lesión medular completa, o aun cuando se les removía el cerebro. A Sherrington, quien descubrió las sinapsis y ganó el Premio Nobel de Medicina, se lo cita a veces cuando se habla de estos movimientos sin aparente relación con mensajes cerebrales. Fue su colega Thomas Graham Brown (1882 – 1965) quien hizo experimentos con los controles neurales de dar pasos que más se citan, aún hoy. Brown fue el primero en revelar la capacidad intrínseca de la médula espinal en el conejillo de Indias o gato para generar el poder dar pasos sin depender de mensajes sensoriales o cerebrales. Se consideró revolucionaria la idea; el punto de vista que prevaleció fue que los pasos se debieron mayoritariamente a reflejos espinales.

El informe principal de Brown sobre estos pasos, de 1911, está disponible por completo en línea. Interesantemente, continuó trabajando con gatos y con dar pasos pero no publicó mucho en sus últimos años. Se interesó más en el alpinismo y menos en gatos con discapacidades, aunque existe una foto en su laboratorio con un gato caminando en una cinta rodante a desnivel, sin publicar, de mediados de 1930 –un presagio de lo que llevaría a cabo Reggie Edgerton en UCLA en los ’80 y ’90.

La investigación sobre estos pasos prácticamente desapareció hasta que el sueco Anders Lundberg (1920 -2009), científico en neurología de la Universidad de Göteborg, rescató los conceptos de Brown del olvido. A fines de los ’50, retomó la idea de Brown que conexiones entre ‘medio-centros’ flexores y extensores de cada lado de la médula estaban atados y se inhibían mutuamente; la respuesta rítmica, sugirió, se modulaba por señales sensoriales. Lundberg dedicó su carrera a tratar de desenredar la compleja anatomía de la médula espinal, la fuente aparente de las señales a los músculos.

Y así comenzó la era moderna de estudios locomotores. Lundberg y su colega Elzbieta Jankowska, quien cumple 82 este año y sigue trabajando arduamente con los circuitos medulares y publica regularmente, brindaron pruebas convincentes que este circuito de ‘medio-centros’ estaba en control de los pasos. Esto llevó al concepto de una médula espinal inteligente y de un generador central de pautas de movimiento que controlan los pasos.

Sten Grillner, quien estudió bajo Lundberg, también hizo estudios con gatos queriendo entender cómo podían dar pasos sin señales nerviosas desde el cerebro. Y llevó las cosas a un nivel mucho más alto. Descubrió que había algo en los circuitos de la médula espinal misma que controlaba los pasos, y que este algo, el generador central de pautas de movimiento (Central Pattern Generator, CPG) se podía manipular.

El trabajo de Grillner a fines de la década de 1960 atrajo al canadiense francés Serge Rossignol para viajar a Suecia. Ambos llevaron a cabo experimentos con el CPG y publicaron en gran cantidad. El estadounidense Reggie Edgerton también fue a Suecia y aprendió del grupo de Grillner. Adelantando a la era moderna, Grillner, ahora en el Instituto Nobel de Neurofisiología en el Instituto Karolinska en Estocolmo, se mantiene activo en el campo y ganó el primer Premio Kavli para Neurociencia en el 2008 (compartiendo $1 millón con dos otras personas). Rossignol, quien ha recibido fondos de la Fundación Reeve, también sigue adelante: hace sólo dos semanas publico en el Journal of Neurophysiology un informe titulado “La lesión de médula espinal incompleta fomenta cambios funcionales duraderos dentro del circuido espinal locomotor”. Estos descubrimientos, dice el informe, “echan nueva luz sobre la organización del CPG espinal para la locomoción tales que las fases del ciclo de pasos (mover, parar) se pueden regular de manera independiente para adaptarse a la velocidad y también que los CPG que controlar las extremidades inferiores derecha e izquierda pueden hasta cierto punto regularse de manera independiente”. Edgerton es, claro, un líder en el área. Como miembro del Consorcio Internacional sobre la Lesión Medular de la Fundación Reeve, fue el investigador principal de la primera aplicación humana de la manipulación del CPG medular –la gran prueba del concepto siendo el logro el año pasado con el parapléjico Rob Summers y su recuperación motora mediante estimulación epidural.

Hace dos semanas, Edgerton publicó un informe titulado “Una nueva era para la rehabilitación” en el European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. Del informe: "Parece ser que se puede hacer mucho para mejorar la función motriz tras una lesión medular. Existe un fundamento claro biológico para desarrollar nuevas estrategias de rehabilitación”. El texto completo en inglés está disponible aquí, y es un buen ejemplo general de las posibilidades clínicas con el CPG.

Hay, claro, muchos otros científicos y médicos clínicos a la carga por el CPG, incluido Hughes Barbeau, un ex estudiante de Rossignol que ayudó a llevar la idea de ejercicio con arnés sobre cinta a las clínicas, primero en Europa. Aquí un informe de 1991 que daba hincapié al entrenamiento de caminata que vendría.

Dos ex estudiantes de Edgerton, Susan Harkema y Gregoire Courtine, también han logrado un nombre para sí mismos. Harkema dirige el Centro de Investigaciones sobre Locomoción Humana en el Instituto Frazier de Rehabilitación en la Universidad de Louisville. Es la autora principal del informe de estimulación epidural con Rob Summers en Lancet y está a cargo de la Red de NeuroRecuperación de la Fundación Reeve.

Courtine se encuentra ahora en Suiza, como Profesor Asociado de Ciencias de Vida en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Su grupo recientemente publicó un informe en Journal of Neuroscience titulado “Controlando conductas locomotoras específicas a través de la modulación monoaminérgica multidimensional de circuitos espinales”.

Con nuevas herramientas y tecnologías, se puede atinar a decir que la médula espinal algún día revelará los secretos de su circuito. Es importante, mientras la Red de NeuroRecuperación recibe ciertos reconocimientos, agradecer los esfuerzos de al menos cuatro generaciones de tenaces investigadores científicos, y apoyar a la nueva generación motivada para seguir avanzando.