Pour la toute première fois, des scientifiques ont utilisé un implant cérébral sans fil pour contourner les blessures de la moelle épinière de deux macaques paralysés, leur donnant ainsi la possibilité de marcher à nouveau ! Le système transmet sans fil des signaux cérébraux pour stimuler les muscles générant les mouvements des jambes. C’est la première fois qu’une prothèse neurale de ce type fonctionne : elle a pu restaurer la locomotion chez des primates.

Bien que l’interface de cerveau spinal n’a, pour le moment, été testée que sur des singes, l’équipe de chercheurs est persuadée que cette technologie pourra un jour aider à restaurer la capacité de marcher chez des humains paralysés par des lésions de la moelle épinière. « Le système que nous avons développé utilise des signaux enregistrés à partir du cortex moteur du cerveau pour déclencher une stimulation électrique coordonnée des nerfs de la colonne vertébrale, qui sont responsables de la locomotion », explique l’ingénieur David Borton, de la Brown University. L’implant a permis de restaurer la capacité à coordonner des mouvements d’un membre paralysé d’un singe, lui permettant ainsi de marcher à nouveau. « Avec le système enclenché, les animaux de notre étude avaient une locomotion presque normale », ajoute-t-il.

En effet lorsque nous marchons, des signaux électriques se produisent dans le cortex moteur du cerveau (la partie du cerveau qui participe à la planification, au contrôle et à l’exécution des mouvements volontaires des muscles en général) et ceux-ci sont envoyés vers la région lombaire, dans la partie inférieure de la moelle épinière. Une fois qu’ils se situent dans cette zone, ces signaux activent les neurones moteurs nous permettant de marcher. Mais certaines lésions de la colonne vertébrale supérieure peuvent rompre ce canal de communication entre le cerveau et la moelle épinière inférieure : les signaux ne peuvent plus passer à travers celui-ci pour coordonner les mouvements de nos jambes. Le but ultime de l’équipe, composée de chercheurs suisses et allemands, est de pouvoir restaurer ce mouvement perdu (donc permettre de marcher à nouveau), en envoyant les mêmes signaux cérébraux avec le dispositif sans fil, en contournant les nerfs sectionnés.

Ce système implique l’implantation d’un tableau d’électrodes dans le cerveau pour capturer les signaux de mouvements générés par le cortex moteur. Ces signaux sont ensuite transmis grâce à un capteur sans fil, vers un ordinateur qui les décode avant de les renvoyer à un stimulateur électrique implanté dans la colonne vertébrale lombaire (donc en dessous de la zone touchée par des lésions). Cette stimulation est envoyée aux nerfs spinaux qui activent littéralement les muscles des jambes. Afin de calibrer le système dans un premier temps, les chercheurs ont implanté l’interface neurale dans des singes en bonne santé, pour qu’ils puissent enregistrer les signaux cérébraux des animaux qui correspondent au mouvement normal des jambes et de la locomotion.

Les implants ont ensuite été testés sur deux animaux atteints de paralysie due à des lésions de la moelle épinière dans leur colonne vertébrale thoracique (dans le haut et le milieu du dos). Grâce à l’interface et au récepteur tous deux activés, les animaux ont pu commencer à bouger leurs jambes à nouveau et ont été capables de marcher sur un tapis roulant avec un mouvement presque normal (comme vous pourrez le constater dans la vidéo en fin d’article).

Selon les chercheurs, la capacité à restaurer le mouvement des jambes avec un système sans fil est cruciale. En effet, les systèmes câblés de détection du cerveau peuvent restreindre cette liberté de mouvement. « Effectuer cela sans fil, nous permet de cartographier l’activité neurale dans des contextes normaux et avec un comportement naturel. Si nous visons réellement des neuroprothèses qui pourraient un jour être déployées sur des patients humains, de telles technologies d’enregistrement seront indispensables », explique Borton. La suite à la page suivante.

Préc.1 sur 2Suiv.
(article sur plusieurs pages)

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.