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Un implant électronique aide un homme paralysé à remarcher pour une première historique

L'appareil sans fil révolutionnaire, qui lit les ondes cérébrales et envoie des instructions à la colonne vertébrale pour déplacer les bons muscles, lui a permis de retrouver sa mobilité naturelle simplement en y réfléchissant.

En 2011, Gert-Jan Oskam a eu un accident de moto qui l'a laissé paralysé de la taille aux pieds. Aujourd'hui, grâce à une nouvelle technologie révolutionnaire, les neuroscientifiques lui ont redonné le contrôle du bas de son corps.

"Pendant 12 ans, j'ai essayé de me remettre sur pied", a-t-il déclaré lors d'un point de presse. « J'ai appris à marcher normalement, naturellement.

Dans un étude publié dans la revue Nature, des chercheurs suisses ont détaillé la fonctionnalité de l'appareil, qui fournit en bref un "pont numérique" entre le cerveau et la colonne vertébrale d'Oskam, contournant toutes les sections blessées.

Cela lui a permis de se tenir debout, de marcher, de monter des escaliers et de monter une rampe raide avec seulement l'aide d'un déambulateur.

Plus d'un an après l'insertion de l'implant, il a conservé ces capacités et a en fait montré des signes de rétablissement neurologique, marchant avec des béquilles même lorsque l'implant était éteint.

Capteurs

«Ce que nous avons pu faire, c'est rétablir la communication entre le cerveau et la région de la moelle épinière qui contrôle le mouvement des jambes grâce à un pont numérique», a expliqué le professeur Grégoire Courtine à l'EPF (EPFL), qui gère un programme de longue date visant à développer des interfaces cerveau-machine pour surmonter la paralysie.

"Le système peut capturer les pensées de Gert-Jan et traduire ces pensées en stimulation de la moelle épinière pour rétablir les mouvements volontaires des jambes."

Le système, qui (bien qu'encourageant) est encore à un stade expérimental, fonctionne en transmettant électroniquement les pensées d'Oskam à ses jambes et à ses pieds via un deuxième implant dans sa colonne vertébrale.

À l'aide de signaux sans fil, il reconnecte le cerveau aux muscles rendus inutiles lorsque les nerfs de la moelle épinière sont brisés.

Cela diffère d'un essai précédent, dans lequel Oskam était lié à un ordinateur qui envoyait des recréations des pas rythmiques de la marche vers sa colonne vertébrale, bien que le mouvement soit assez robotique et devait être déclenché par un bouton ou un capteur.

Scientifique t surveillance du cerveau

Dans cette mise à jour, des électrodes sont installées sur Oskam cerveau qui détectent l'activité neuronale lorsqu'il essaie de bouger ses jambes.

Les relevés sont ensuite traités par un décodeur d'intelligence artificielle qui les transforme en impulsions, qui sont envoyées à d'autres électrodes dans la colonne vertébrale, activant les nerfs et les muscles pour produire le mouvement prévu.

Cet algorithme est capable de tenir compte de légères variations dans la direction et la vitesse de chaque contraction ou relaxation musculaire et comme les signaux sont envoyés toutes les 300 millisecondes, Oskam peut rapidement ajuster sa stratégie en fonction de ce qui fonctionne et de ce qui ne fonctionne pas. Il semble également stimuler la réhabilitation.

"C'est plus de 10 ans après la lésion de la moelle épinière", a déclaré le professeur Courtine.

'Imaginez quand nous appliquons le pont numérique quelques semaines après une lésion de la moelle épinière. Le potentiel de récupération est énorme.

Graphique montrant comment les implants dans le cerveau et la colonne vertébrale peuvent aider à transmettre un signal aux cellules nerveuses des jambes

Selon la recherche, l'opération pour aider Oskam à retrouver sa mobilité naturelle impliquait que des chirurgiens coupent deux trous circulaires de chaque côté de son crâne, de 5 cm de diamètre, au-dessus des régions du cerveau où le mouvement est contrôlé.

Ils ont ensuite inséré deux implants en forme de disque sur deux capteurs fixés à un casque sur sa tête.

"Avant, je sentais que le système me contrôlait, mais maintenant je le contrôle", a déclaré Oskam, faisant référence au précédent projet informatique.

"Le voir marcher si naturellement est si émouvant", a déclaré le professeur Courtine, dont le but ultime est de miniaturiser la technologie et de la commercialiser afin qu'elle puisse être utilisée dans la vie quotidienne des gens.

"C'est un changement de paradigme par rapport à ce qui était disponible auparavant."

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