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Un exosquelette commandé par le cerveau permet à une personne tétraplégique de marcher

Vidéo Un patient, devenu tétraplégique suite à une chute a pu se mouvoir grâce à deux implants semi-invasifs connectés à un exosquelette. Le projet "Brain Computer Interface", 100 % français, ouvre de belles perspectives pour les personnes souffrant d'une lésion de la moelle épinière.
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Un exosquelette commandé par le cerveau permet à une personne tétraplégique de marcher
Ces dispositifs sont de véritables bijoux technologiques issus de 10 ans de recherche. © Clinatec

On se croirait presque dans un film de science-fiction. Une équipe de chercheurs français du Clinatec – le laboratoire du Centre d'énergie atomique (CEA) à Grenoble – a mis au point des implants qui placés dans le cerveau d'une personne tétraplégique lui permettent de marcher grâce à un exosquelette. Ces travaux ont été compilés dans une étude publiée dans la revue scientifique The Lancet Neurology, le 3 octobre 2019.

 

 

"Une avancée importante"

Clinatec avait reçu l'autorisation fin 2015 de la Direction de la recherche clinique et l'innovation du CHU de Grenoble et des autorités réglementaires pour démarrer cet essai clinique. Le protocole a été testé en premier sur un patient lyonnais de 28 ans, devenu tétraplégique suite à une chute.

 

Le Professeur Benadid, à l'origine du projet, s'est félicité de cette avancée majeure : "Ce dispositif est une avancée importante pour l’autonomie des personnes handicapées. Nous sommes très fiers de cette preuve de concept et réfléchissons déjà à de nouvelles applications pour faciliter le quotidien des personnes en situation de handicap moteur sévère", peut-on lire sur le site du CEA

 

Imaginer ou exécuter un mouvement provoque la même activité électrique

Le projet, baptisé "Brain Computer Interface" (BCI), repose sur le constat suivant : le fait d'imaginer ou d'exécuter un mouvement provoque la même activité électrique cérébrale au niveau du cortex moteur. Concrètement, deux implants "WIMAGINE" de 5 centimètres de largeur ont été placés au niveau des zones qui contrôlent le mouvement dans le cerveau d'un patient en juin 2017. Il lui suffit désormais de penser à un mouvement pour que ces capteurs enregistrent les signaux du cerveau et les transmettent à un ordinateur. La machine procède à une traduction des données en signaux envoyés à l'exosquelette. Grâce à ce dispositif, le patient a réussi à marcher sur 145 mètres, faisant 480 pas en 39 sessions. Il a même réussi à toucher des objets.

Les implants, une véritable prouesse technologique

L'équipe de chercheurs et de médecins a été très surpris par la capacité de fonctionnement de ces implants. La plasticité du cerveau aurait pu entraver leur activité au bout d'un certain laps de temps. En effet, cette caractéristique rend la stabilité de l'information très difficile. Au bout de deux ans d'utilisation intensive, l'appareillage marche encore parfaitement.

Il faut dire que ces dispositifs sont de véritables bijoux technologiques issus de 10 ans de recherche. Ils sont capables de mesurer les signaux électriques cérébraux grâce à une matrice d’électrodes en contact avec la dure-mère (membrane fibreuse, dure et rigide, qui entoure le cerveau, la moelle épinière, les racines des nerfs crâniens et spinaux et le filum termina). Son packaging a été conçu pour garantir sa biocompatibilité et sa sécurité à long terme.

De nombreuses applications dans le futur

Même si le dispositif encore loin de la phase d'industrialisation, les scientifiques sont remplis d'espoir et espèrent continuer ce protocole de recherche. Ils imaginent même déjà de futures applications pour un usage à domicile. L'équipe de Clinatec travaille sur l'intégration de nouveaux effecteurs comme un fauteuil roulant. Elle tente également de façonner algorithmes plus robustes et précis. Il est prévu l’inclusion à cet essai clinique de trois autres patients tétraplégiques au cours des prochaines années.

 

Les projets d'exosquelettes fleurissent

Les projets d'exosquelettes commencent à fleurir et soufflent un vent d'espoir sur les personnes paralysées. En août 2016, une étude dans la revue Scientific Reports démontre que des paraplégiques ont été capables de retrouver l'usage partiel de leurs jambes. Un résultat possible grâce à un conditionnement cérébral réalisé à l'aide d'une interface neuronale directe, un exosquelette robotisé et un casque de réalité virtuelle.

 

Certains ont même dépassé le stade de la recherche clinique. La start-up parisienne Wandercraft a démarré la commercialisation de son exosquelette en mai 2019, en France et en Europe. Nichée au cœur de Paris, cette jeune pousse a conçu une première version destinée aux hôpitaux et aux centres de rééducation.

 

Ces projets tentent parfois de prévenir d'autres maux. Lors du salon Viva Tech en mai 2019, la SNCF a présenté une structure pour soulager les employés exposés aux charges lourdes et aux troubles musculo-squelettiques (TMS).

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