Un accident de vélo l’a laissé tétraplégique il y a dix ans, incapable de marcher. Aujourd’hui, Gert-Jan (qui ne souhaite pas donner son nom), 40 ans, a retrouvé le contrôle naturel du mouvement de ses jambes, peut se tenir debout et même monter des marches. Un exploit réalisé grâce à une interface cerveau-machine permettant de transformer ses pensées en actions concrètes – le fruit d’une collaboration entre des chercheurs suisses et français.
Après avoir réussi à faire remarcher des patients paraplégiques à l’aide de stimulations électriques de la moelle épinière, alors activées à l’aide de télécommandes, une nouvelle étape a été franchie par les équipes de Jocelyne Bloch et Grégoire Courtine, tous deux professeurs à l’université de Lausanne, à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne et au Centre hospitalier universitaire vaudois, ainsi que par leurs collègues du centre de recherche suisse NeuroRestore et du centre de recherche Clinatec, à Grenoble. Leur étude de cas, publiée mercredi 24 mai dans la revue Nature, montre comment un pont numérique sans fil entre le cerveau et la moelle épinière permet de transmettre les intentions de mouvement décodées à partir des enregistrements du cerveau, pour ensuite les convertir en stimulation électrique activant les muscles des jambes.
« Lors de nos précédents essais, la manière dont les muscles étaient stimulés pouvait être comparée à un mode “on-off”, illustre Grégoire Courtine. Désormais, leur activation est décidée par le patient. C’est pourquoi la marche est beaucoup plus douce, plus fluide. » « Avec la technologie précédente, il était par exemple très compliqué de monter des escaliers, ajoute la neurochirurgienne Jocelyne Bloch. Désormais, le fait de penser à réaliser un mouvement plus longtemps ou avec une plus grande amplitude rend possible une marche s’adaptant à l’environnement de façon volontaire. Pour parvenir à ce résultat, rajouter des couches de technologies était indispensable. »
Signaux cérébraux décodés par un ordinateur portatif
Le système comporte, d’une part, un implant posé sur la moelle épinière. Il consiste en un neurostimulateur connecté à un champ d’électrodes permettant de contrôler le mouvement des jambes. D’autre part, deux dispositifs électroniques d’enregistrement sans fil, de 5 centimètres de diamètre et composés de 64 électrodes chacun, ont été implantés sur la tête du patient. Ils sont disposés sous la peau, à la place d’une partie de la boîte crânienne au niveau du cortex moteur, zone consacrée au contrôle des mouvements volontaires du corps.
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