La première main artificielle à sensibilité sensorielle permet aux personnes amputées de «ressentir»

Un homme de 36 ans, originaire du Danemark, est devenu le premier amputé au monde à «ressentir» en temps réel une main artificielle à sensibilité sensorielle. La prothèse est reliée chirurgicalement aux nerfs de son bras, ce qui lui permet de manipuler des objets et de ressentir instantanément ce qu’ils ressentent.

Le système sensoriel connecté à la main artificielle a été créé par Silvestro Micera et ses collègues de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse et de l'École des hautes études de Sant'Anna (SSSA) en Italie.

Un prototype de la technologie a été testé en février dernier, dont les résultats ont été publiés récemment dans la revue. Médecine translationnelle des sciences.

Pour créer des capteurs dans une main artificielle qui détecte les informations au toucher, les scientifiques ont mesuré la tension dans les tendons artificiels qui contrôlent le mouvement des doigts. Cette mesure a été transformée en courant électrique.

Le système nerveux central étant incapable de comprendre ce courant électrique, les chercheurs ont utilisé des algorithmes informatiques pour transformer les signaux électriques en une impulsion compréhensible par les nerfs sensoriels.

Ces nouvelles impulsions ont ensuite été envoyées par des fils à quatre électrodes implantées chirurgicalement dans les nerfs du bras, produisant ainsi le sens du toucher.

"La rétroaction sensorielle était incroyable"

Dennis Aabo Sørensen a perdu la main gauche dans un accident de feu d'artifice 9 ans avant d'être opéré du nouveau système sensoriel à l'hôpital Gemelli de Rome en janvier 2013.

Le neurologue Paolo Maria Rossini a mené l'opération, qui a nécessité l'implantation d'électrodes "transneurales" dans les nerfs ulnaire et médian du bras gauche de Sørensen.

Sørensen a ensuite subi 19 jours de tests préliminaires, avant que la main prothétique ne soit attachée aux électrodes tous les jours pendant 1 semaine.

Les scientifiques notent que les électrodes - créées par Thomas Stieglitz et ses collègues de l’Université de Fribourg en Allemagne - étaient extrêmement minces, ce qui signifiait que des signaux très faibles pouvaient être transmis directement au système nerveux.

Les chercheurs admettent qu'ils craignaient que, les nerfs du bras de Sørensen n'ayant pas été utilisés depuis 9 ans, ils aient pu réduire leur sensibilité.

Cependant, à partir d'une série de tests de laboratoire qui ont obligé Sørensen à porter un bandeau sur les yeux et des bouchons d'oreille en saisissant divers objets à l'aide de la main artificielle à sensibilité sensorielle, les scientifiques ont constaté que le résultat de la chirurgie était réussi.

Sørensen a pu détecter la force de ses prises sur les objets, ainsi que leur forme et leur consistance.

Il explique:

"Le feedback sensoriel était incroyable. Je pouvais ressentir des choses que je n'avais pas pu ressentir depuis plus de 9 ans. Quand je tenais un objet, je pouvais sentir que c'était doux ou dur, rond ou carré."

En raison des restrictions de sécurité dans les essais cliniques, Sørensen a eu les électrodes retirées de son bras après 1 mois.

Mais les chercheurs affirment qu'ils sont convaincus que les électrodes pourraient rester implantées pendant de nombreuses années sans causer de dommages au système nerveux.

Sørensen et Micera expliquent le fonctionnement du système sensoriel dans la vidéo ci-dessous:

L'avenir de la main bionique

Bien que les scientifiques disent que cette étude est la première étape vers une main bionique, ils notent qu'il faudra de nombreuses années avant qu'une main prothétique à sensibilité sensorielle soit disponible.

Ils disent que leur prochaine étape consistera à réduire l’électronique pour la rétroaction sensorielle afin qu’elle puisse être utilisée pour une prothèse portable.

Les chercheurs souhaitent également améliorer la technologie sensorielle afin de créer des sensations plus détaillées à partir du toucher et d'améliorer la prise de conscience du mouvement angulaire des doigts.

Pour l'instant, Sørensen est revenu à l'utilisation d'une main prothétique commerciale qui détecte les mouvements musculaires dans sa souche. Cela lui permet de tenir des objets et d'ouvrir et de fermer sa main.

Bien que l’étude ne lui permette de toucher le toucher que dans sa main gauche pendant une courte période, Sørensen se dit ravi de participer.

"J'étais plus qu'heureux de faire du bénévolat pour l'essai clinique, non seulement pour moi, mais aussi pour aider d'autres personnes amputées", dit-il.

L'année dernière, Nouvelles médicales aujourd'hui rapporté sur une étude détaillant les modèles neuronaux qui se produisent lorsque les animaux touchent des objets - des résultats qui pourraient conduire à la création de prothèses tactiles membres qui communiquent directement avec le cerveau.

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