Neuromallorca
Existe un consenso general en que los seres humanos somos la especie más plástica del mundo, y nuestro aparato locomotor es una muestra evidente de ello.
Somos capaces de realizar prácticamente cualquier tipo de desplazamiento adaptado a nuestro entorno: caminar, correr, saltar, gatear, arrastrarnos, escalar, nadar, bucear, entre otros. Si bien es necesaria cierta variabilidad motora para responder a las perturbaciones diarias, la repetitividad, entendida como la capacidad de reproducir dos o más movimientos con trayectorias angulares casi idénticas, es un pilar fundamental del control motor.
Ciertos grados de variabilidad son importantes, pero no en exceso, como ocurre en personas afectadas por enfermedades cerebrovasculares o lesiones medulares. Un estudio realizado por Sohn y colaboradores en 2018 asoció altos niveles de variabilidad en la marcha con una peor recuperación neural en 11 pacientes tetrapléjicos y 5 parapléjicos. Según estos hallazgos, una baja variabilidad es un buen marcador de recuperación funcional. Además, el uso de estrategias compensatorias como andadores, muletas o bastones podría tener un efecto negativo en la recuperación de la marcha al aumentar su variabilidad cinemática (Sohn et al., 2018).
En la misma línea, Kempski y colaboradores observaron que más del 80% de las personas con enfermedades cerebrovasculares presentaban una alta variabilidad ambulatoria en comparación con individuos sin afectaciones neurológicas (Kempski, Awad, Buchanan, Higginson, & Knarr, 2018).
El origen del bipedalismo
El bipedalismo surgió hace aproximadamente 6 millones de años, pero no fue hasta 4 millones de años después, con la aparición de los homínidos como el Homo erectus y los neandertales, que esta forma de locomoción se perfeccionó, convirtiéndonos en criaturas completamente terrestres.
Las razones exactas que llevaron al desarrollo del bipedalismo aún son objeto de debate. Algunas teorías sugieren que fue para liberar los miembros superiores y facilitar la caza, mientras que otras apuntan a una ventaja en la eficiencia energética. En 2007, Sockol y colaboradores compararon el consumo de oxígeno entre cinco chimpancés y cuatro humanos caminando sobre una cinta rodante. Los resultados mostraron que los chimpancés necesitaban un 75% más de energía que los humanos, independientemente de si caminaban en dos o cuatro patas (Sockol, Raichlen, & Pontzer, 2007).
La importancia de caminar
Los humanos obtenemos una ventaja evolutiva al caminar con las piernas rectas, utilizando una mínima cantidad de energía a cambio de sacrificar la fuerza de la cadera en favor de una mayor movilidad. Este mecanismo nos permite caminar erguidos con menor consumo energético (Kozma et al., 2018). Un aspecto clave en este proceso es la posición vertical del fémur, que facilita la generación de fuerzas propulsivas hacia adelante, un requerimiento esencial para la locomoción.
Este desarrollo evolutivo tomó millones de años, desde los primeros homínidos con capacidad de erguirse hasta la aparición del Homo sapiens. Aunque esta ventaja evolutiva está incorporada en nuestro ADN, aprender a caminar sigue siendo un proceso largo y costoso que comienza en la infancia. Adler y colaboradores estimaron que los bebés adquieren la habilidad de caminar aproximadamente a los 14 meses, realizando unos 14.000 pasos diarios en sesiones de seis horas despiertos, con más de 100 caídas por día. Además, el perfeccionamiento de la marcha, tanto en parámetros temporales como en ajustes posturales, continúa hasta los 18 años (Adolph et al., 2012).
Implicaciones en la neurorehabilitación
Después de una afectación neurológica, como un ictus o una lesión medular, el adecuado posicionamiento de la cadera y la correcta generación de fuerzas de propulsión desde el tobillo son fundamentales para la modulación espinal, la excitabilidad cortical y un mayor control subcortical de la marcha (Wonsetler, Miller, Huey, Frye, & Bowden, 2018).
Comprender en profundidad los componentes mecánicos y neuromotores de la marcha ha permitido desarrollar estrategias neurorehabilitadoras revolucionarias en la recuperación ambulatoria. Los nuevos dispositivos electromecánicos, como el RYSEN, corrigen deficiencias de tecnologías utilizadas en los últimos 30 años.
Un ejemplo claro es la cinta de caminar con suspensión de peso corporal, ampliamente utilizada en neurorehabilitación. Sin embargo, su cadencia de marcha está limitada por la propia cinta, imponiendo condiciones desafiantes para personas con patrones de marcha variables. Además, la suspensión vertical genera fuerzas no deseadas (impedancias), y la marcha sobre la cinta limita la diversidad de movimientos locomotores necesarios en la vida diaria.
Por el contrario, caminar sobre el suelo desencadena una participación más activa, lo cual es FUNDAMENTAL para la reorganización neural tras una lesión neurológica (Mignardot et al., 2017).
Conclusión
El bipedalismo ha sido un hito en la evolución humana, permitiéndonos desplazarnos con eficiencia energética y liberar las extremidades superiores para otras tareas. Sin embargo, su recuperación tras una lesión neurológica sigue siendo un reto.
La investigación actual en neurorehabilitación busca optimizar las estrategias terapéuticas para maximizar la recuperación funcional y la independencia en la marcha. El desarrollo de nuevas tecnologías representa un paso adelante en este desafío, facilitando procesos de rehabilitación más efectivos y adaptados a las necesidades de cada paciente.
Fuentes:
Adolph, K. E., Cole, W. G., Komati, M., Garciaguirre, J. S., Badaly, D., Lingeman, J. M., et al. (2012). How do you learn to walk? Thousands of steps and dozens of falls per day. Psychological Science, 23(11), 1387-1394.
https://doi.org/10.1177/0956797612446346
Kempski, K., Awad, L. N., Buchanan, T. S., Higginson, J. S., & Knarr, B. A. (2018). Dynamic structure of lower limb joint angles during walking post-stroke. Journal of Biomechanics, 68, 1-5.
https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2017.12.019
Kozma, E. E., Webb, N. M., Harcourt-Smith, W. E. H., Raichlen, D. A., D’Août, K., Brown, M. H., et al. (2018). Hip extensor mechanics and the evolution of walking and climbing capabilities in humans, apes, and fossil hominins. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(16), 4134-4139.
https://doi.org/10.1073/pnas.1715120115
Mignardot, J.-B., Le Goff, C., van den Brand, R., Capogrosso, M., Fumeaux, N., Vallery, H., et al. (2017). A multidirectional gravity-assist algorithm that enhances locomotor control in patients with stroke or spinal cord injury. Science Translational Medicine, 9, eaah3621.
https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aah3621
Sockol, M. D., Raichlen, D. A., & Pontzer, H. (2007). Chimpanzee locomotor energetics and the origin of human bipedalism. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(30), 12265-12269.
https://doi.org/10.1073/pnas.0703267104
Sohn, W. J., Tan, A., Hayes, H., Pochiraju, S., Deffeyes, J., & Trumbower, R. (2018). Variability of leg kinematics during overground walking in persons with chronic incomplete spinal cord injury. Journal of Neurotrauma, 35.
https://doi.org/10.1089/neu.2017.5538
Wonsetler, E. C., Miller, E. L., Huey, K. L., Frye, S. E., & Bowden, M. G. (2018). Association between altered hip extension and kinetic gait variables. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation, 97(2), 131-133.
https://doi.org/10.1097/PHM.0000000000000840