Un quadriplégique retrouve l’usage de son bras droit grâce à un implant cérébral

Lors d'un accident de plongée il y a quatre ans, Ian Burkhart, un jeune homme de 24 ans, a subi une section de la moelle épinière qui l'aura laissé quadriplégique. Heureusement pour lui, il n'a pas perdu courage. Mieux encore, il a choisi de s'engager dans le bon programme médical expérimental, conduit par des scientifiques du Batelle Memorial Institute et du département de neurosciences de l'Université d'Ohio. Grâce à eux il pourra bientôt déplacer des montagnes. Des petites montagnes de quelques centaines de grammes, pour commencer, mais des montagnes quand même.

Après trois longues années de recherches en compagnie de Ian, leur unique sujet d'étude, l'équipe a mis au point un système de dérivation neurale qui permet de pallier le dysfonctionnement de la moelle épinière. En effet, cette dernière n'assurait plus sa mission de relais entre le cerveau et les fibres musculaires. Il fallait donc mettre au point un dispositif permettant décoder le signal nerveux puis de l'encoder à destination des membres du jeune homme : ici, à destination de son bras droit, qui permet de réaliser des tas de tâches fantastiques comme celle de jouer aux jeux vidéo.

Les scientifiques expliquent le fonctionnement de cette sorte de prothèse neurale dans un article publié hier dans la revue Nature. Elle est composée de trois éléments : un microélectrode de la taille d'une gomme de crayon implanté dans le cerveau (à l'issue d'une délicate opération chirurgicale de trois heures), un ordinateur muni d'un programme de réseaux neurones capables de décoder le signal nerveux et de contrôler l'activation des muscles du sujet, et enfin un système de stimulation électrique qui permet de contracter les muscles en question.

Le système agit en temps réel. Cela signifie que le temps de latence entre le signal nerveux qui traduit la volonté de Ian (fermer le poing, attraper un objet, bouger les doigts) et l'activation musculaire est si faible que le jeune homme avait le sentiment d'avoir retrouvé l'usage de son bras. « La première fois que j'ai senti que je pouvais ouvrir et fermer ma main, j'ai eu de nouveau foi en l'avenir, » confie-t-il à The Verge, qui a réalisé un reportage à cette occasion. Il peut ainsi réaliser six mouvements de la main et du poignet différents, ainsi que bouger ses doigts indépendamment. C'est la première fois que l'on parvient à suppléer le contrôle musculaire en utilisant un dispositif intracérébral chez l'humain, et même si cette prouesse ne peut pour le moment pas être reproduite hors laboratoire, c'est extrêmement impressionnant.

Après s'être entrainé à bouger les doigts, à attraper une bouteille et à verser son contenu, puis à manipuler une carte de crédit, Ian a connu une expérience particulièrement satisfaisante : jouer à un équivalent de Guitar Hero, Frets on fire.

Il aura fallu pas moins de trois ans d'étude sur Ian, et sur Ian uniquement, pour lui permettre de jouer Through the Fire and Flames de Dragon Force sur sa manette en envoyant bouler la fatalité. En effet, le système de décodage de signal neural est adapté à son cerveau ; de plus, les réseaux de neurones utilisés par les chercheurs ont appris à éliminer le bruit et les artefacts de stimulation provoqués par l'enregistrement du signal en s'entrainant sur le système formé par Ian et son implant. On ne pourrait donc pas transposer cette technologie, en l'état, à n'importe quel patient quadriplégique.

C'est la principale limite de cette technologie, mais il y en a d'autres : elle requiert une opération chirurgicale invasive ainsi que du matériel difficilement transportable que l'on ne peut utiliser qu'en laboratoire. Elle perd également en efficacité lorsque la session d'entrainement du sujet est trop longue. Enfin, on ne sait pas quelle pourrait être la durée de vie d'un tel implant dans le futur, puisqu'aucun patient n'en a jamais possédé de tel sur une période prolongée. Le risque de rejet n'est pas à négliger.

On peut néanmoins imaginer qu'un, le raffinement de cette technologie arrive à un point où on puisse redonner à un individu paralysé l'usage de ses membres.

« Lève-toi, marche, et range-moi ce fil qui dépasse » clamera peut-être un jour un technoprophète inspiré.