Améliorent les fonctions neurologiques des paraplégiques avec des interfaces cérébro-machine

Les patients paraplégiques avec atteinte de la moelle épinière ont réussi à améliorer leur sensibilité et leurs fonctions neuromusculaires entraînant pendant une longue période avec des interfaces cérébro-machine. La recherche a été menée avec huit patients, tous avec d'importantes améliorations. Les résultats ont été publiés dans le magazine Scientific Report.

Les huit patients qui ont participé à la recherche étaient âgés de 3 à 13 ans avec une paraplégie complète en raison des graves dommages de la moelle épinière. Ils ont formé pendant un an avec des interfaces cérébro-machine (BMI, brain-machin interface). Ils ont employé des interfaces non invasives : les électrodes placées dans un bonnet rassemblaient les signaux du cerveau. Et ils ont fait trois exercices. Dans la première, ils devaient déplacer l'avatar tridimensionnel d'une personne dans un environnement de réalité virtuelle, en imaginant les mouvements de leur corps ; et chaque fois que les pieds de l'abattoir touchaient la terre ils recevaient un feedback tactile sur le bras. Le deuxième exercice consistait en une bande avec une orthèse robotique. Enfin, le troisième exercice consistait à marcher avec un exosquelette contrôlé par le cerveau. Dans les deux exercices, les patients recevaient un feedback tactile.

Des études neurologiques menées sur 12 mois ont montré que tous les patients ont connu d'importantes améliorations dans la sensibilité et le contrôle volontaire musculaire. En dessous de la zone touchée dans la moelle épinière sont passés d'être pratiquement inoffensifs pour être à nouveau, en arrivant certains à déplacer diverses articulations des jambes. En outre, une amélioration notable a été observée dans le contrôle intestinal et de la vessie. Ainsi, ils ont conclu qu'avec ce type de longues séances d'entraînement, il est possible de récupérer partiellement certaines fonctions neurologiques. Précisément, après cette année de formation, le diagnostic de la moitié des patients est passé d'une paraplégie totale à une partielle.

Le chercheur de l'Université de Duke (USA), Miguel Nicolelis, a reconnu que lorsque la machine cérébrale a commencé à être étudiée avec des interfaces, on s'attendait à ce que, au mieux, les malades puissent se déplacer en contrôlant avec le cerveau exosquelettes ou corps artificiels. « Nous n’avions jamais prévu que l’utilisation prolongée de ces dispositifs soit une amélioration neurologique », explique Nicolelis dans le communiqué de presse diffusé par l’Université de Duke.

L'hypothèse des chercheurs est qu'en combinant des interfaces cerveau-machine avec réalité virtuelle, mouvement physique des jambes et feedback tactile on obtient d'influencer la plasticité de la moelle épinière et de l'écorce. « Les patients qui bougent les jambes et marchent debout excitent les propriocepteurs musculaires, tendineux et articulaires qui renvoient des signaux à la moelle épinière », explique Nicolelis.