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Un tétraplégique a retrouvé l'usage de ses bras grâce à une interface neuronale

Ce système révolutionnaire offre de nouveaux espoirs aux personnes atteintes de paralysie.

Un homme tétraplégique a retrouvé l'usage partiel de ses bras et de ses mains grâce à une interface neuronale directe (brain-computer interface), ont annoncé des chercheurs de la Case Western Reserve University. C'est la première fois que l'on parvient à vaincre (partiellement) la tétraplégie grâce à des implants cérébraux temporaires. Cet événement et l'interface neuronale qui l'a rendu possible sont décrits dans un article publié dans le Lancet cette semaine.

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Bill Kochevar, 56 ans, avait subi une lésion de la moelle épinière en 2006 suite à un accident de vélo. En 2014, il avait accepté de prendre part à un test clinique baptisé BrainGate2, un projet géré par un vaste consortium d'institutions académiques visant à étudier l'utilité du système d'implants crâniens BrainGate, dont la première version est apparue en 2014. Les recherches menées précédemment sur BrainGate avaient montré que les patients équipés de l'implant pouvaient apprendre à déplace un curseur sur un écran, manipuler une télévision, et diriger un bras robotique.

Rendre un peu de sa mobilité à Kochevar n'a rien eu de simple. Il a d'abord fallu procéder à une opération du cerveau, lors de laquelle des électrodes ont été placées dans le cortex moteur, la région du cerveau responsable des mouvements des mains. Pendant quatre mois, ces électrodes ont enregistré des signaux cérébraux pendant qu'un ordinateur apprenait progressivement quels signaux transmettaient des commandes de mouvement à mesure que Kochevar contrôlait une main en réalité virtuelle.

On a ensuite implanté 36 électrodes myostimulantes (stimulant l'activité des muscles) dans son bras. Comme les muscles de Kochevar s'étaient sévèrement atrophiés en huit ans d'inactivité, il a fallu 18 semaines de stimulation électrique pour leur redonner une certaine vigueur. Et enfin, les électrodes implantées dans son cerveau ont été connectées au système BrainGate. Sur les onze essais qui ont été effectués, Kochevar est parvenu dix fois à tendre le bras, saisir une tasse, et boire avec une paille. Chacune de ces séquences lui a pris environ 30 secondes.

Quand les chercheurs lui ont demandé comment il parvenait à faire bouger son bras, Kochevar leur a répondu : "Honnêtement, je le déplace sans trop devoir me concentrer. Je pense simplement 'bouge', et il bouge."

Le système a ainsi permis de redonner à Kochevar un "contrôle intuitif" sur des membres paralysés. "Ces actions sont comparables à des mouvements permettant de réaliser de nombreuses tâches, ce qui laisse penser que nous pourrons permettre à des patients de réaliser davantage d'activités grâce  ce système", écrivent les chercheurs.

Les électrodes utilisées dans le cadre de cette expérience étaient temporaires et faciles à retirer. Les chercheurs pensent qu'en les plaçant mieux - de manière à couvrir davantage de motoneurones et de muscles - il sera possible de donner encore plus de contrôle aux patients grâce à une interface neuronale.

"Même si des systèmes similaires ont été utilisés auparavant, aucun n'avait été aussi facile à adopter pour une utilisation quotidienne et n'avait permis au patient de pouvoir à la fois étendre son bras et saisir un objet, explique Bolu Ajoboye, auteur principal de l'étude. Notre système s'appuie sur une technologie faisant appel à des électrodes myostimulantes déjà disponibles, et va encore s'améliorer grâce au développement de nouvelles interfaces neuronales totalement implantées. Cela pourrait permettre de voir apparaître de nouvelles neuro-prothèses plus rapides et plus précises."