Objetivo. Observar el efecto de un robot de rehabilitación de extremidades inferiores operado por interfaz cerebro-ordenador (BCI-LLRR) en la recuperación funcional del ictus y explorar los mecanismos. Métodos. Los pacientes con ictus en fase subaguda se dividieron aleatoriamente en dos grupos. Además de la intervención rutinaria, los pacientes del grupo de tratamiento se entrenaron con el BCI-LLRR y se sometieron al entrenamiento con pedales de las extremidades inferiores del grupo de control, ambos durante el mismo tiempo (30 min/día). Todos los pacientes se sometieron a una evaluación mediante instrumentos como la escala de ictus de los Institutos Nacionales de la Salud (NIHSS) y las pruebas de función motora y equilibrio de las extremidades superiores e inferiores de Fugl-Meyer, a las 2 y 4 semanas de tratamiento y a los 3 meses de finalizar el tratamiento. También se evaluó a los pacientes antes del tratamiento y después de 4 semanas mediante potenciales evocados motores (MEP) en las piernas e imágenes/tractografía con tensor de difusión (DTI/DTT) de la cabeza. Resultados. Después de 4 semanas, las puntuaciones de Fugl-Meyer de la función de la pierna y del NIHSS mejoraron significativamente en el grupo de tratamiento frente a los controles (P<0,01). A los 3 meses, se observó una mejora significativa adicional. La amplitud y latencia del MEP del grupo de tratamiento mejoraron significativamente frente a los controles. El efecto del tratamiento sobre los valores de anisotropía fraccional no fue significativo. Conclusiones. La BCI-LLRR promovió la recuperación funcional de la pierna tras el ictus y mejoró las actividades de la vida diaria, posiblemente mediante la mejora de la excitabilidad de la corteza cerebral y la conectividad de la sustancia blanca.