Première mondiale : une personne paraplégique pilote sa marche par la pensée
C’est un très bel espoir pour les personnes paralysées ! Pour la première fois, une personne paraplégique a pu marcher en pilotant ses jambes par la pensée. Ceci grâce à une interface cerveau-moelle épinière développée dans le cadre d’un partenariat franco-suisse impliquant le Carnot CEA LETI.
Il y a dix ans, Gert-Jan, un hollandais de 40 ans, devenait paraplégique à la suite d’un accident de vélo. Aujourd’hui, il a retrouvé le contrôle naturel de ses jambes et peut marcher en actionnant leur mouvement uniquement par la pensée ! Cette réussite est le fruit du travail commun des équipes du Carnot CEA LETI, associées à celles de l’EPFL1, du CHUV2 et de l’UNIL3, en Suisse.
Deux implants dans un pont digital
Ensemble, elles ont conçu un « pont digital » qui restaure la communication entre le cerveau et la région de la moelle épinière commandant le mouvement des jambes. Celui-ci est constitué de deux dispositifs médicaux implantables.
Le premier s’appelle WIMAGINE® et est développé par le Carnot CEA LETI depuis une dizaine d’années. Positionné à la surface du cortex cérébral moteur droit et gauche, il capte et numérise les signaux électriques engendrés par l’intention de mouvement du patient.
Grâce à des algorithmes d’intelligence artificielle, ces informations sont décodées en prédictions de mouvement des jambes, puis converties en séquences de stimulation électrique de la moelle épinière, le tout en temps réel.
Un second implant mis au point par l’EPFL prend alors le relais. C’est un neurostimulateur connecté, via une matrice d’électrodes, à la zone de la moelle épinière qui contrôle les jambes. Celui-ci reçoit via une transmission sans fil les séquences de stimulation qu’il transmet à la moelle, qui à son tour active les muscles des jambes.
Une marche aussi naturelle que possible
A peine quelques semaines après l’opération, Gert-Jan avait retrouvé le contrôle naturel de ses jambes. Et huit mois plus tard, il était de retour à son domicile. Afin qu’il puisse être totalement autonome, les équipes ont intégré les éléments périphériques du système (batteries, ordinateur, etc.) sur un déambulateur.
Aujourd’hui, le patient peut se lever, se tenir debout, marcher, monter un escalier, tout en contrôlant l’amplitude et le rythme de ses pas uniquement en y pensant. Mieux, après six mois d’entraînement, les chercheurs ont noté qu’il a progressivement récupéré des fonctions neurologiques liées à la marche et à l’équilibre ! Ces résultats suggèrent que la synchronisation de l’activité cérébrale et du mouvement, rendue possible par le pont digital, a sans doute favorisé la formation de nouvelles connexions nerveuses.
Les équipes continuent les développements en vue d’un transfert de technologie auprès d’un industriel, et explorent d’autres applications, comme la restauration des mouvements des bras et des mains. Le développement d’une nouvelle génération d’interface cerveau-moelle épinière miniaturisée et basse consommation a également été initiée, en particulier grâce aux technologies d’électronique intégrée du Carnot CEA LETI. Ceci afin d’améliorer la portabilité et l’autonomie du dispositif, pour un usage simplifié et performant dans la vie quotidienne.
