Un homme paralysé marche à l'aide d'un appareil qui reconnecte le cerveau aux muscles

Une recherche pionnière pourrait aider au développement d'appareils miniaturisés pour les patients victimes d'AVC et les personnes paralysées

Un homme qui a été paralysé dans un accident de vélo en 2011 a pu se tenir debout et marcher avec une aide après que les médecins ont implanté un appareil qui lit ses ondes cérébrales et envoie des instructions à sa colonne vertébrale pour déplacer les bons muscles.

Gert-Jan Oskam, 40 ans, a appris qu'il ne marcherait plus jamais après s'être cassé le cou dans un accident de la circulation en Chine, mais il a monté des escaliers et marché sur plus de 100 mètres d'affilée depuis son opération.

"Il y a quelques mois, j'ai pu, pour la première fois après 10 ans, me lever et boire une bière avec mes amis", a déclaré Oskam, originaire des Pays-Bas. "C'était plutôt cool. Je veux l'utiliser dans ma vie quotidienne."

Le "pont numérique" est le dernier né d'une équipe de neuroscientifiques en Suisse qui ont un programme de longue date pour développer des interfaces cerveau-machine pour surmonter la paralysie. Le projet vise à utiliser des signaux sans fil pour reconnecter le cerveau aux muscles rendus inutiles lorsque les nerfs de la moelle épinière sont brisés.

Lors d'un précédent essai, Oskam avait testé un système qui recréait les pas rythmiques de la marche en envoyant des signaux d'un ordinateur à sa moelle épinière. Alors que l'appareil l'aidait à faire plusieurs pas à la fois, le mouvement était assez robotique et devait être déclenché par un bouton ou un capteur.

Pour la dernière mise à jour, le professeur Jocelyne Bloch, neurochirurgien à l'hôpital universitaire de Lausanne, a installé des électrodes sur le cerveau d'Oskam qui détectent l'activité neuronale lorsqu'il essaie de bouger ses jambes. Les lectures sont traitées par un algorithme qui les transforme en impulsions, qui sont envoyées à d'autres électrodes dans sa colonne vertébrale. Les impulsions activent les nerfs de la colonne vertébrale, activant les muscles pour produire le mouvement prévu.

"Ce que nous avons pu faire, c'est rétablir la communication entre le cerveau et la région de la moelle épinière qui contrôle le mouvement des jambes grâce à un pont numérique", a déclaré le professeur Grégoire Courtine de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne. Il a déclaré que le système pourrait "capturer les pensées de Gert-Jan et traduire ces pensées en stimulation de la moelle épinière pour rétablir les mouvements volontaires des jambes".

L'appareil ne produit pas de foulées rapides et fluides, mais Oskam a déclaré que l'implant, décrit dans Nature, permettait des mouvements plus naturels qu'auparavant, car se lever et marcher étaient initiés et contrôlés en pensant aux actions. Les signaux stimulent les muscles nécessaires à la flexion de la hanche, du genou et de la cheville.

Le dispositif semble également stimuler la rééducation. Après plus de 40 séances d'entraînement avec l'implant, Oskam, qui n'a pas sectionné tous les nerfs de sa colonne vertébrale, a retrouvé un certain contrôle sur ses jambes, même lorsque l'appareil était éteint. Courtine pense que la reconnexion du cerveau et de la colonne vertébrale aide à régénérer les nerfs spinaux, récupérant une partie du contrôle perdu du patient.

Bien que les travaux n'en soient qu'à leurs débuts, les chercheurs espèrent que les futurs appareils miniaturisés aideront les patients victimes d'AVC et les personnes paralysées à marcher, à bouger leurs bras et leurs mains et à contrôler d'autres fonctions, telles que la vessie, qui est souvent affectée par la moelle épinière. blessures. Les mouvements des bras et des mains peuvent être plus difficiles, car ils sont plus complexes que la marche.

Avec Oskam montrant des progrès plus d'une décennie après son accident, l'équipe est convaincue que d'autres patients avec des blessures plus récentes pourraient mieux s'en sortir. Avec Oskam "c'est plus de 10 ans après la lésion de la moelle épinière", a déclaré Courtine. "Imaginez quand nous appliquons le pont numérique quelques semaines après une lésion de la moelle épinière. Le potentiel de récupération est énorme."