Body Suit peut aider les quadriplégiques à marcher, à utiliser les mains et les textures sensées

Deux singes entraînés ont utilisé une interface cerveau-machine-cerveau et ont réussi à déplacer la main d'un avatar pour détecter la texture des objets virtuels - ils n'ont utilisé aucune partie de leur corps réel, rapportent des scientifiques du Centre de neuroingénierie de l'Université Duke. La nature. Les auteurs ont ajouté que cette technologie pourrait éventuellement être utilisée pour aider les quadriplégiques à marcher à nouveau, à utiliser leurs mains et à sentir la texture des choses avec leurs doigts.
UNE tétraplégique le patient est paralysé dans les quatre membres - les bras et les jambes, comme cela peut se produire lors d’un accident de la moelle épinière. UNE paraplégique le patient est paralysé dans la partie inférieure du corps, y compris les jambes.
Responsable de l'étude, Miguel Nicolelis, MD, PhD. m'a dit:

"Un jour, dans un avenir proche, les patients tétraplégiques tireront parti de cette technologie non seulement pour bouger leurs bras et leurs mains et pour marcher à nouveau, mais aussi pour sentir la texture des objets placés entre leurs mains ou pour découvrir les nuances du terrain sur lequel ils se promènent à l'aide d'un exosquelette robotique portable. "

Dans cette expérience, les singes ont utilisé l'activité cérébrale électrique pour diriger les mains virtuelles d'un avatar vers la surface d'objets virtuels. En les touchant, ils pouvaient distinguer les différences entre eux en fonction de leurs textures. Les singes ont réussi à le faire sans déplacer aucune partie de leur corps réel.

En informatique, un avatar est un objet représentant un utilisateur, la représentation graphique de l'utilisateur.
Les objets virtuels dans cette étude se ressemblaient tous, mais ils étaient conçus pour avoir des textures artificielles différentes qui ne pouvaient être identifiées que si les animaux touchaient virtuellement leurs surfaces avec leurs mains virtuelles - ces mains étaient uniquement contrôlées par l'activité électrique de leur cerveau.
Les auteurs ont expliqué que les petits signaux électriques envoyés aux cerveaux des singes étaient perçus comme des textures variables. Il y avait trois textures d'objets perçues, ou trois modèles électriques différents.
Les scientifiques affirment que cette technologie - qui n'implique aucune partie du corps réel de l'animal - pourrait être utilisée efficacement par des patients paralysés s'ils apprenaient à utiliser l'interface cerveau-machine-cerveau. Non seulement ils seraient en mesure de se déplacer avec une suite squelettique extérieure, mais ils auraient également un certain sens du toucher restauré.
Nicolelis, qui était également auteur principal, a déclaré:

"Il s’agit de la première démonstration d’une interface cerveau-machine-cerveau (BMBI) qui établit un lien direct et bidirectionnel entre un cerveau et un corps virtuel.
Dans cette BMBI (interface cerveau-machine-cerveau), le corps virtuel est contrôlé directement par l'activité cérébrale de l'animal, tandis que sa main virtuelle génère des informations de rétroaction tactile signalées par microstimulation électrique directe d'une autre région du cortex.
"Nous espérons que dans les prochaines années, cette technologie pourrait contribuer à redonner une vie plus autonome à de nombreux patients qui sont actuellement enfermés sans pouvoir bouger ou ressentir une sensation tactile dans le monde environnant.
C'est aussi la première fois que nous observons un cerveau contrôlant un bras virtuel qui explore des objets tandis que le cerveau reçoit simultanément des signaux de rétroaction électrique décrivant la texture fine des objets «touchés» par la main virtuelle nouvellement acquise par le singe.
Une telle interaction entre le cerveau et un avatar virtuel était totalement indépendante du corps réel de l'animal, car les animaux ne bougeaient pas leurs véritables bras et mains et n'utilisaient pas leur peau réelle pour toucher les objets et identifier leur texture.
C'est presque comme créer un nouveau canal sensoriel à travers lequel le cerveau peut reprendre le traitement des informations qui ne peuvent plus l’atteindre à travers le vrai corps et les nerfs périphériques. "

Le bras d'avatar était dirigé par l'activité électrique des neurones du cortex moteur du singe - entre 50 et 200 neurones. Dans le même temps, des milliers de neurones du cortex tactile primaire recevaient un retour électrique de la paume de la main virtuelle, de sorte que le singe pouvait distinguer l'un de l'autre.
Nicolelis a dit:

"Le succès remarquable avec les primates non humains est ce qui nous fait croire que les humains pourraient accomplir la même tâche beaucoup plus facilement dans un avenir proche."

Il n'a pas fallu longtemps aux animaux pour savoir quoi faire et comment le faire. Un singe a appris à sélectionner l'objet correct après seulement quatre tentatives, tandis que l'autre devait essayer neuf fois. Plusieurs des tests ont clairement montré que les singes sentaient vraiment l'objet et ne le choisissaient pas au hasard.

Nicolelis est convaincu que ses découvertes fournissent des preuves convaincantes qu'il est possible de créer un exosquelette robotisé pour les patients gravement paralysés afin qu'ils puissent se déplacer et explorer des objets.
Un exosquelette pourrait être complètement contrôlé par l'activité cérébrale volontaire de l'homme paralysé. Dans le même temps, des capteurs tout au long de la combinaison génèrent une sorte de retour tactile afin que son cerveau puisse identifier et distinguer différentes textures, formes et même températures de divers objets. Les auteurs pensent qu'ils seraient même conscients des différentes textures du sol sur lequel ils marcheraient.
le Walk Again Project, un consortium à but non lucratif créé par une équipe de scientifiques allemands, brésiliens, suisses et américains, a choisi cette approche thérapeutique globale pour restaurer la mobilité corporelle complète des individus
L'équipe scientifique souhaiterait démontrer un exosquelette autonome lors des cérémonies d'ouverture ou du match d'ouverture de la Coupe du Monde de la FIFA 2014 au Brésil.
Ecrit par Christian Nordqvist