Un homme paraplégique qui était paralysé depuis cinq ans a pu marcher à nouveau sur ses deux pieds, grâce à un nouveau type d’interface cerveau-ordinateur qui peut rediriger ses pensées vers ses jambes, en contournant entièrement sa moelle épinière.
Cet homme anonyme, qui souffre d’une paralysie complète des deux jambes en raison d’une grave lésion de la moelle épinière (LM), est le premier patient à démontrer qu’il est possible de marcher sur un sol contrôlé par le cerveau après une paraplégie due à une LM.
“Même après des années de paralysie, le cerveau peut encore générer des ondes cérébrales robustes qui peuvent être exploitées pour permettre une marche de base”, a déclaré dans un communiqué de presse l’un des chercheurs, Zoran Nenadic, de l’université de Californie à Irvine (États-Unis), “Nous avons montré qu’il est possible de rétablir une marche intuitive, contrôlée par le cerveau, après une lésion médullaire complète”
Le système fonctionne via une électroencéphalographie (EEG) non invasive, où le participant porte un captage qui capte les signaux électriques générés par le cerveau. Ceux-ci sont ensuite traités par un algorithme informatique et transmis à des électrodes fixées aux genoux du sujet, ce qui déclenche des mouvements dans les muscles des jambes.
Mais il ne suffit pas d’attacher quelques fils et d’actionner un interrupteur pour retrouver le pouvoir de marcher. Le volontaire a dû subir des mois d’entraînement mental pour réactiver la capacité conceptuelle de son cerveau à marcher, en plus d’une thérapie physique intensive qui lui a permis de recommencer à bouger ses jambes.
L’entraînement mental consistait à faire porter à l’homme une casquette EEG qui lisait ses ondes cérébrales pendant qu’on lui demandait de penser à marcher. Un logiciel traitait ses pensées et isolait les ondes cérébrales associées au mouvement des jambes.
L’homme a ensuite utilisé ses pensées pour contrôler la marche d’un avatar en réalité virtuelle, avant que l’entraînement physique ne commence véritablement. L’homme s’est d’abord exercé à marcher en suspension dans les airs, avant de se tenir à nouveau sur ses deux pieds, pour finalement parcourir près de 4 mètres sur le sol, comme le montre la vidéo ci-dessus.
L’interface ayant été conçue sur mesure pour s’adapter au volontaire – et à ses ondes cérébrales particulières – l’équipe à l’origine de cette recherche indique que des recherches supplémentaires seront nécessaires si elle veut obtenir des résultats similaires pour d’autres personnes.
“Une fois que nous aurons confirmé l’utilité de ce système non invasif, nous pourrons envisager des moyens invasifs, tels que des implants cérébraux”, a déclaré le co-auteur An Do, professeur adjoint de neurologie clinique, “Nous espérons qu’un implant pourrait permettre d’atteindre un niveau encore plus élevé de contrôle de la prothèse, car les ondes cérébrales sont enregistrées avec une meilleure qualité. En outre, un tel implant pourrait renvoyer des sensations au cerveau, permettant à l’utilisateur de sentir ses jambes.”
Les résultats sont publiés dans The Journal of Neuroengineering and Rehabilitation.