Bras robotisé de contrôle mental de la femme paralysée

Une femme paralysée a pu contrôler une main prothétique robotisée en utilisant ses pensées.
Cette femme aux prises avec la tétraplégie a obtenu un niveau de mouvement et de contrôle de la main comparable à celui des personnes sans aucune déficience.
La recherche a été réalisée par une équipe d’experts de l’Université de Pittsburgh et a été publiée en ligne Le lancette.
Jusqu'à présent, un patient avec ce type de prothèse n'a jamais connu de contrôle et de mouvement à ce point. Par conséquent, ce rapport symbolise une avancée majeure dans le développement de prothèses robotiques contrôlées par l’esprit.
L’équipe a implanté deux matrices de microélectrodes (un outil microélectronique qui relie les cellules cérébrales aux circuits électroniques) dans le cortex moteur gauche du patient en février de cette année. La participante était une femme âgée de 52 ans ayant reçu un diagnostic de dégénérescence spino-cérébelleuse treize ans avant l'étude.
La dégénérescence spino-cérébelleuse est une maladie héréditaire rare caractérisée par la dégradation des structures dans certaines parties du cerveau et de la moelle épinière, responsables de la coordination et du mouvement musculaire.
Cependant, la patiente observée dans cette étude est maintenant considérée comme tétralpégique - paralysée du cou et au-dessous - en raison de la progression de sa maladie. Elle ne peut donc pas bouger ses bras ou ses jambes volontairement par elle-même.
Les scientifiques ont relié les électrodes du cortex moteur de la femme à une main robotisée et, selon les chercheurs, le mouvement de l'articulation et du poignet était similaire à une main humaine.
Afin d’aider la patiente à apprendre à utiliser l’appareil, elle a suivi une formation de 14 semaines. Le deuxième jour de sa scolarité, 14 jours seulement après l'implantation, la patiente a pu déplacer la main prothétique seule, sans ordinateur.
Le professeur Andrew Schwartz, auteur principal de l'étude, a expliqué:

«En développant des prothèses contrôlées par l’esprit, l’un des plus grands défis a toujours été de traduire les signaux cérébraux indiquant le mouvement des membres en signaux informatiques capables de contrôler de manière fiable et précise une prothèse robotique.
La plupart des prothèses contrôlées par l'esprit ont atteint cet objectif grâce à un algorithme qui consiste à utiliser une «bibliothèque» complexe de connexions ordinateur-cerveau. Cependant, nous avons adopté une approche complètement différente en utilisant un algorithme informatique basé sur un modèle qui imite étroitement la manière dont un cerveau non affecté contrôle les mouvements des membres. Le résultat est une main prothétique qui peut être déplacée de manière beaucoup plus précise et naturelle que les efforts précédents. "

La femme a suivi une formation approfondie et un programme de tests de plus de 3 mois. Les experts espéraient qu'à la fin de son programme, elle serait capable de terminer ses tâches en montrant qu'elle pouvait contrôler la prothèse sur sept degrés de liberté (traduction en trois dimensions, orientation en trois dimensions, saisie unidimensionnelle).
Avec l'aide de sa formation, la patiente a pu terminer toutes les tâches avec un taux de réussite de 91,6% et elle a accompli les tâches 30 secondes plus rapidement qu'au début de l'essai.
Afin de confirmer que l'amélioration de la femme était significative sur le plan clinique, l'équipe a utilisé pour la première fois des tests standard, connus sous le nom de tests ARAT (Action Research Arm Tests), utilisés pour évaluer la fonction des membres après un accident vasculaire cérébral .
Les chercheurs ont ajouté que les prochaines étapes pour améliorer cette prothèse consisteraient à inclure des éléments sensoriels (par exemple, aider la personne à faire la distinction entre chaud et froid ou lisse et rugueux) et à inclure la technologie sans fil tête et leur prothèse).

Le professeur Grégoire Courtine de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) a écrit:

"Cette interface cerveau-machine bioinspirée est une avancée technologique et biomédicale remarquable. Bien que de nombreux défis nous attendent, ce type de système se rapproche rapidement du point de concrétisation clinique. Grâce à des efforts concertés et en combinant de manière optimale , ces types de prothèses pourraient bientôt devenir des modèles de traitement révolutionnaires pour la paralysie sensorimotrice. "

Un rapport similaire publié l’année dernière décrivait comment un homme adulte, paralysé à cause d’une lésion de la moelle épinière dans un accident de moto, pouvait utiliser une interface informatique du cerveau pour déplacer un bras prothétique, en utilisant uniquement ses pensées.
Écrit par Sarah Glynn