Cuando la única herramienta que se tiene es un martillo, todo problema parece un clavo. Este refrán se aplica especialmente bien a la medicina, donde los médicos tratan casi todas las enfermedades, desde la depresión hasta la hipertensión, con una píldora. Si su médico le recetara algo distinto a una píldora (suponiendo que no necesite cirugía), podría pensar que se trata de un charlatán. Pero esto pronto cambiará. La medicina está experimentando una transformación radical, y uno de los nuevos enfoques radicales para tratar enfermedades es la electricidad.
¿Por qué la electricidad? Pues bien, todo lo que hace, desde caminar hasta soñar, está controlado o regulado por señales eléctricas. Estos diminutos impulsos viajan por el sistema nervioso, transmiten información y permiten tomar decisiones complejas. El centro de la actividad eléctrica se encuentra en el cerebro, y desde allí los nervios se ramifican hacia todos los rincones del cuerpo.
La importancia de estas señales eléctricas se pone de manifiesto en el impacto que tiene una lesión en cualquier parte del sistema nervioso, que a menudo provoca parálisis irreversible. El traumatismo más común es una lesión de la médula espinal. En todo el mundo, la lesión medular afecta a unos 2,5 millones de personas, con unos 130 000 casos nuevos cada año.
Si pudiéramos encontrar la manera de leer y escribir las señales eléctricas, es decir, comprender el lenguaje del sistema nervioso, tendríamos una interfaz digital con el cuerpo. Un dispositivo implantado podría entonces salvar la brecha que deja una lesión medular.
Y no solo las personas con lesiones medulares se beneficiarían de este tipo de tecnología. Podríamos indicar al páncreas que produzca más insulina, o podríamos aumentar o reducir la frecuencia cardíaca sin necesidad de recurrir a píldoras. En esencia, podríamos tomar el control del cuerpo.
Ranas danzantes
Luigi Galvani fue uno de los primeros científicos en darse cuenta de que la electricidad podría intervenir en el funcionamiento normal de la vida. Lo descubrió en 1791, cuando realizó experimentos con ranas, haciendo que sus patas se contrajeran con electricidad. Un siglo después, se propuso por primera vez la idea de un marcapasos cardíaco artificial.
Hoy en día, la bioelectrónica es un campo de investigación muy activo; sin embargo, en los dos siglos transcurridos desde que Galvani hizo bailar a sus ranas, todavía solo hay un puñado de dispositivos disponibles comercialmente que interactúan con el sistema nervioso. El más común es el marcapasos, un dispositivo que se implantó por primera vez en 1958. El paciente sobrevivió tanto al cirujano como al ingeniero que lo inventó.
Un objetivo prometedor para los nuevos dispositivos es el nervio vago. Este nervio, que recorre ambos lados del cuello, está conectado a numerosos órganos, y los dispositivos que lo estimulan podrían tratar enfermedades tan diversas como la artritis reumatoide y el alcoholismo.
Uno de los casos de éxito más importantes ha sido un dispositivo para tratar la epilepsia farmacorresistente. Este dispositivo, fabricado por LivaNova, ha sido utilizado por más de 100 000 personas. Ayuda a prevenir la actividad eléctrica anómala que provoca las convulsiones en el cerebro, mediante la aplicación de pequeños impulsos eléctricos a intervalos regulares, las 24 horas del día, todos los días. Estos impulsos viajan por el nervio vago hasta el cerebro.
Más del 40 % de los pacientes a los que se les ha implantado este dispositivo reducen a la mitad el número de convulsiones. Sin embargo, la estimulación constante puede provocar efectos secundarios no deseados, como dolor, dolores de cabeza y dificultad para respirar.
Se están logrando avances
Aunque estimular el nervio vago con electricidad es claramente beneficioso, sigue siendo un enfoque bastante rudimentario. Estimular el nervio equivale a dar una instrucción a gritos en lugar de participar en una conversación. Sería mucho más eficaz si pudiéramos registrar los mensajes que ya viajan por los nervios. Estos mensajes podrían alertarnos, por ejemplo, del inicio de una crisis epiléptica, y permitir una estimulación bajo demanda que mitigue los efectos secundarios no deseados del sistema actual.
Sin embargo, registrar señales en un nervio no es fácil. El nervio vago contiene decenas de miles de neuronas, y cada señal eléctrica es increíblemente débil y difícil de detectar. A esto se suma que las señales interferentes procedentes de los músculos suelen ser 100 veces mayores que las señales dentro de los nervios.
Para detectar una crisis inminente, por ejemplo, un dispositivo implantado debe ser capaz de registrar e identificar, al mismo tiempo, una pequeña señal entre otras. Esto no es muy distinto de estar en un concierto de rock e intentar escuchar una conversación al otro lado del estadio.
A pesar de estos desafíos, el trabajo continuo de científicos, médicos e ingenieros está empezando a hacer realidad el sueño de la medicina bioelectrónica. Los avances en la tecnología de electrodos, el procesamiento de señales y el diseño de implantes han desempeñado un papel fundamental. Las nuevas grabaciones realizadas en el nervio vago han permitido decodificar información sobre la respiración que podría ser clave en el diseño de dispositivos para tratar trastornos respiratorios.
Más de dos siglos después de que Luigi Galvani hiciera bailar a sus ranas, las verdaderas posibilidades de las interfaces neuronales por fin se están materializando. Y los nervios vagos no son los únicos objetivos. En Inglaterra, una investigación pretende restablecer el control de la vejiga en pacientes con lesión medular mediante el registro de señales de los nervios sacros, y en todo el mundo se redobla el esfuerzo por crear extremidades protésicas controladas directamente por los pensamientos del paciente.
Es posible que la electricidad no reemplace a los fármacos convencionales, pero en un futuro no muy lejano, sin duda los complementará.
