Les implants cérébraux permettent à l’homme paralysé de se nourrir

“La nouvelle technologie permet à l’homme tétraplégique de passer la main à la pensée”, rapporte The Guardian. Les implants, conçus pour reproduire la fonction de la moelle épinière, ont permis à un homme, paralysé du cou (tétraplégie), de reprendre un peu de contrôle de son bras et de sa tête.

La tétraplégie peut résulter d’une lésion traumatique de la moelle épinière qui empêche le cerveau d’envoyer des signaux, par l’intermédiaire de la moelle épinière, au reste du corps.

Cette affaire concernait un homme de 53 ans qui avait été laissé paralysé sans aucune sensation sous ses épaules après une blessure à la moelle épinière dans un accident de vélo.

Des médecins américains ont implanté un dispositif électrique dans la partie du cerveau qui contrôle normalement les mouvements de la main. Cet appareil a ensuite été relié, via un ordinateur, à une série d’implants dans son bras.

L’homme a retrouvé la capacité de contrôler le mouvement de son bras droit paralysé et de passer la main à travers son cerveau seul. Il était capable d’atteindre un niveau élevé de mouvement précis de son coude, de son poignet et de sa main. Cela signifiait qu’il pouvait se nourrir de purée de pommes de terre avec une fourchette, et tendre la main pour saisir et ensuite boire une tasse de café.

Ce sont des résultats passionnants et certainement soutenir le développement continu et le test de cette approche chez d’autres patients paralysés. Cependant, il est important de garder à l’esprit qu’il s’agit d’une étude de stade précoce décrite chez un seul patient jusqu’à présent. Nous ne pouvons pas être sûrs que cela fonctionnera pour tous les patients paralysés, et ne peut encore être utilisé que dans le cadre de l’essai clinique en cours aux États-Unis.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de plusieurs institutions aux États-Unis et en Suisse, y compris l’Université Brown, la Harvard Medical School et le Wyss Center for Bio and Neuroengineering à Genève. Il a été financé par le ministère des Anciens Combattants et les National Institutes of Health.

L’étude a été publiée dans la revue scientifique à comité de lecture The Lancet. Il est disponible en libre accès et est gratuit en ligne.

L’étude a attiré beaucoup d’attention des médias. La couverture au Royaume-Uni était exacte. The Guardian est l’un des services de nouvelles qui fournissent également un clip vidéo de la technologie en action.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Il s’agissait d’un rapport de cas décrivant une nouvelle approche du traitement de la tétraplégie chronique – une forme de paralysie où la personne n’a aucun mouvement dans le torse ou l’un de ses membres.

Les chercheurs peuvent faire bouger les muscles paralysés des gens en les stimulant électriquement (appelée stimulation électrique fonctionnelle ou FES). Cette stimulation peut être contrôlée par la personne elle-même en utilisant une partie du corps qu’elle peut encore déplacer – comme la tête ou les muscles faciaux.

Cependant, FES ne peut réaliser que des mouvements relativement basiques. L’étude actuelle voulait voir si ce mouvement pouvait être contrôlé par le propre cerveau de la personne. Les chercheurs ont implanté un dispositif dans le cerveau pour capter les impulsions électriques, et l’ont connecté via un ordinateur au dispositif FES.

Dans ce cas, le patient était un homme de 53 ans qui a subi une blessure à la moelle épinière dans son cou. FES enregistre les signaux du cerveau. Ces signaux sont ensuite utilisés pour coordonner la stimulation électrique des muscles périphériques et des nerfs pour réanimer les membres paralysés, rétablissant la fonction perdue.

Les rapports de cas sont utiles aux médecins pour documenter les résultats détaillés du traitement pour un ou deux cas individuels, souvent dans des conditions rares ou rares, comme «preuve de concept» qu’une approche innovante fonctionne réellement (ou non). Cela les aide à développer des options de traitement potentiel pour d’autres patients avec le même état. Cependant, il n’est pas possible de généraliser les résultats d’un rapport de cas et ces résultats devraient être reproduits dans des études plus vastes pour être recommandés comme option de traitement pour d’autres individus.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Cette étude a porté sur un participant âgé de 53 ans à l’essai clinique BrainGate2. BrainGate2 est une étude en cours qui recueille des informations sur la sécurité des dispositifs implantés dans le cerveau qui visent à permettre aux personnes atteintes de tétraplégie d’utiliser leur cerveau pour contrôler les appareils externes ou des parties de leur corps.

L’homme dans la présente étude avait subi une lésion traumatique de la moelle épinière dans son cou huit ans avant son inscription au procès. En conséquence, il n’avait aucune sensation sous l’épaule et ne pouvait pas bouger volontairement son coude ou sa main.

Les médecins ont implanté le système FES principal contrôlé par le cerveau en décembre 2014. Les implants cérébraux ont été placés dans une région du cerveau qui contrôlerait normalement le mouvement de la main. Ils étaient connectés à un ordinateur qui pouvait «traduire» les impulsions de cette partie du cerveau en commandes pour déplacer d’abord une image 3D «virtuelle» d’un bras sur une période de quatre mois, puis le propre bras de l’homme.

Pour ce faire, les implants cérébraux ont été connectés à la partie FES du système, qui consistait en 36 «électrodes» implantées dans son bras droit et capables de transmettre des impulsions électriques aux muscles des bras. L’homme avait également un support de bras mobile pour aider à réduire la pression exercée par la gravité sur le bras, et pour l’aider à bouger son bras de haut en bas à l’épaule (également contrôlée par son propre cerveau).

Les chercheurs ont évalué sa capacité à effectuer de simples mouvements des bras et des mains à une ou plusieurs articulations. Ce rapport de cas documente les résultats jusqu’en novembre 2016 (717 jours – presque deux ans – après l’implant).

Quels ont été les résultats de base?

L’homme était capable de contrôler le bras “virtuel”, et était également capable de:

atteindre 80 à 100% de succès des mouvements à simple articulation du coude, du poignet, de la main et du bras mobile à des positions «cibles» particulières

contrôler les mouvements impliquant plusieurs articulations

a réussi à utiliser son bras paralysé lors de 11 tentatives sur 12 pour aller boire une tasse de café (à partir de 463 jours après l’implantation)

se nourrir de purée avec une fourchette (à partir de 717 jours après l’implantation)

Pour certains mouvements (en pliant et en étirant son coude, en utilisant son bras mobile pour déplacer son bras de haut en bas), il a pu atteindre ses cibles aussi rapidement et aussi efficacement qu’il pouvait avec le bras virtuel. Cependant, les autres mouvements étaient plus lents et moins précis qu’il ne pouvait le faire avec le bras virtuel. Les tentatives échouées étaient dues à divers facteurs, y compris la difficulté à arrêter le mouvement avec précision, et la fatigue musculaire.

Le patient n’était pas capable de faire des mouvements significatifs avec son bras lorsque le système FES a été éteint. Au cours de l’essai, il aurait eu quatre événements indésirables liés à l’appareil, mais ceux-ci étaient mineurs et pourraient être traités.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu: «À notre connaissance, ceci est le premier rapport d’un dispositif d’interface cerveau-ordinateur implanté FES + combiné pour restaurer les mouvements d’atteinte et de préhension chez les personnes atteintes de tétraplégie chronique due à une lésion de la moelle épinière. “.

Conclusion

C’était un rapport de cas qui décrivait comment un homme qui était paralysé par les épaules retrouvait la capacité d’accomplir des mouvements d’atteinte et de saisie en utilisant son propre bras paralysé et sa main contrôlée par son cerveau.

Il s’agissait d’une étude de «preuve de concept» pour montrer que l’approche – utilisant un implant cérébral relié par ordinateur à des dispositifs de «stimulation électrique fonctionnelle» (FES) pour fournir une stimulation électrique aux muscles – pourrait fonctionner. La prochaine étape sera de continuer à développer et à étudier la technique chez plus de personnes.

Ce sont des découvertes passionnantes et ouvrent la voie à un développement plus poussé de cette technique afin qu’elle devienne une option de traitement pour les patients paralysés dans le futur. Il est important de garder à l’esprit que nous ne savons pas encore si cette technique fonctionnera pour tous les patients atteints de paralysie, et elle n’est actuellement autorisée à être utilisée que dans le cadre de l’essai clinique en cours aux États-Unis. Ces essais doivent montrer que les implants sont suffisamment sûrs et efficaces avant de pouvoir être utilisés plus largement.

Le Dr Bolu Ajiboye, auteur principal de la recherche, a déclaré au Guardian: “Notre recherche n’en est qu’à ses débuts, mais nous pensons que cette technique pourrait offrir aux personnes paralysées la possibilité de retrouver leurs fonctions au bras et à la main. activités, en leur offrant une plus grande indépendance. “