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Première mondiale: le bout du doigt bionique permet aux amputés de ressentir de la texture

Un homme du Danemark est devenu le premier amputé au monde à ressentir des textures en temps réel à l'aide d'un doigt bionique relié aux nerfs de son bras.
Le bout du doigt bionique a permis à un amputé de faire la distinction entre différentes textures en temps réel avec une précision de 96%.
Crédit image: Hillary Sanctuary / EPFL

Dennis Aabo Sørensen, qui a perdu la main dans un accident de feu d'artifice il y a plus de dix ans, affirme que les sensations qu'il ressentait avec le nouvel appareil étaient presque les mêmes que celles qu'il ressentait avec sa vraie main.

Les créateurs du bout du doigt artificiel, dont Silvestro Micera de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse, expliquent que ce développement nous rapproche de la «restauration sensorielle dans la prochaine génération de mains neuro-prothétiques».

En 2014, Nouvelles médicales aujourd'hui rapporté sur une autre création bionique de Micera et ses collègues: une main artificielle sensorielle améliorée.

Sørensen est devenu le premier amputé à ressentir des objets en temps réel avec la main artificielle; il était capable de détecter la forme et la consistance des objets avec l’appareil, ainsi que la force de ses saisies.

Maintenant, Sørensen a pris le titre de premier amputé du monde pour pouvoir distinguer différentes textures - rugosité et douceur - en utilisant un nouveau doigt bionique.

Le bout du doigt Bionic permet une identification précise des textures rugueuses et lisses

Le bout du doigt artificiel consiste en un ensemble de capteurs connectés à des électrodes implantées dans les nerfs du bras supérieur de Sørensen.

Le mouvement du bout du doigt bionique était contrôlé par une machine qui déplaçait le dispositif dans une variété de plastiques texturés, dont certains étaient lisses et certains rugueux.

Les capteurs dans le bout du doigt bionique ont généré un signal électrique lorsque l'appareil a traversé le plastique. Ce signal a été converti en un certain nombre de pointes électriques qui imitaient la signalisation du système nerveux, simulant le toucher.

Grâce au bout du doigt bionique, Sørensen a pu distinguer les plastiques rugueux et lisses avec une précision de 96%.

"La stimulation ressemblait presque à ce que je ressentirais avec ma main", explique Sørensen. "Je ressens toujours ma main manquante, elle est toujours serrée d'un poing. J'ai senti les sensations de texture au bout de l'index de ma main fantôme."

Les résultats montrent que l'appareil peut être testé en toute sécurité chez des non-amputés

Dans une étude publiée dans la revue eLifeMicera et ses collègues ont testé l'efficacité du bout du doigt bionique pour identifier les textures à l'aide de quatre non-amputés.

Les chercheurs ont utilisé la microstimulation à l’aiguille, qui consistait à utiliser une aiguille fine pour fixer temporairement le doigt bionique aux participants à travers une électrode implantée dans le nerf médian du bras. Le nerf médian procure une stimulation motrice et sensorielle à certaines parties de l'avant-bras et de la main.

Les participants ont ensuite été invités à faire la distinction entre les textures rugueuses et les textures lisses; ils ont pu le faire avec une précision de près de 77%.

Pour déterminer si les sensations tactiles produites par le doigt bionique étaient similaires à celles d'un doigt, les chercheurs ont comparé les ondes cérébrales des participants lorsqu'ils ont utilisé le doigt bionique et leur propre doigt pour toucher différentes surfaces texturées.

Les chercheurs ont constaté que les régions cérébrales activées par le doigt bionique et le doigt réel étaient comparables chez chaque participant, ce qui suggère que les sensations ressenties avec le doigt bionique ressemblaient à celles ressenties naturellement.

L'équipe dit que leurs résultats sont prometteurs; ils montrent que la microstimulation à l'aiguille fournit des informations sensorielles de la même manière que les électrodes implantées, ce qui signifie que le bout du doigt artificiel peut être développé et testé en toute sécurité sur des non-amputés sans chirurgie.

Commentant leurs résultats globaux, les chercheurs disent:

"Les résultats prometteurs obtenus avec la microstimulation chez quatre sujets intacts, combinés à des indications traductionnelles robustes du modèle hybride et à un excellent résultat chez un amputé, suggèrent que la stimulation neuromorphique pourrait être un outil naturel et efficace . "

Le mois dernier, MNT a rapporté une étude détaillant la création d'un implant cérébral bionique qui pourrait aider les personnes paralysées à marcher simplement en y pensant.

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