Un bras artificiel « intuitif » pour amputés

Publié le par UFO



Grâce à des déviations nerveuses, une jeune fille arrive à contrôler - et à ressentir - sa prothèse biomécanique.

Claudia Mitchell est une jeune femme marine américaine de 25 ans, qui a perdu en mai 2004 la totalité de son bras gauche, amputé au ras de l'épaule, dans un accident de moto. Comme 26 000 autres Américains amputés du membre supérieur chaque année, elle a rejoint les amputés nord-américains, qui sont au nombre de 1,8 million. Mais elle a eu la chance unique, en août 2005, de bénéficier, comme cinq autres sujets, d'une méthode expérimentale révolutionnaire d'installation d'une prothèse totale de bras mise au point par les chirurgiens et chercheurs du Rehabilitation Institute of Chicago (Illinois).

En septembre 2006, elle était venue au Press Club de Washington avec Jesse Sullivan, un autre marine amputé des deux bras, pour montrer aux journalistes stupéfaits la finesse et le contrôle parfait de leurs prothèses respectives. L'avancée scientifique, saluée le 2 février 2007 par un article dans la revue médicale britannique The Lancet, est importante : elle porte le nom barbare de « réinnervation motrice ciblée », et elle permet à Claudia non seulement de bouger le bras et le poignet spontanément, mais bientôt de recevoir aussi des informations sensitives sur la pression, la température, l'angulation des doigts et des articulations de sa prothèse biomécanique. Claudia peut ainsi écrire, porter une tasse pleine de café à ses lèvres, serrer votre main, tourner des pages d'un livre.

Pour mieux comprendre, il faut rappeler que la plupart des prothèses actuelles utilisent pour leurs déplacements des moteurs électriques, habituellement commandés par les signaux myoélectriques vo­lontaires (envoyés par le cerveau) dans les muscles agonistes-antagonistes qui restent au-dessus du membre amputé. Cette méthode ne permet qu'un seul mouvement à la fois, n'a aucune finesse car ces gros muscles proximaux ne sont pas faits pour les mouvements déliés, et surtout les prothèses sont lentes et maladroites. De plus, elles ne procurent à l'utilisateur aucune sensation de toucher, aucun retour sensoriel.

Le cas de Mlle Mitchell ouvre sans aucun doute une nouvelle ère de l'ingénierie bionique : les chirurgiens du Rehabilitation Institute of Chicago sont en effet parvenus à reconnecter indirectement son cerveau avec son bras prothétique. Comment ? En utilisant l'anatomie : les extrémités des nerfs moteurs coupés du bras amputé (nerf mé­dian, nerf radial, nerf brachial) sont en quelque sorte déroutées chirurgicalement vers un groupe de muscles de la paroi thoracique.

Jusqu'à 22 fonctions distinctes

En effet, le circuit moteur normal, qui part du cortex moteur du cerveau, descend dans la moelle épinière, sort entre les vertèbres pour constituer les nerfs périphériques, est ­toujours présent. Certes, il est quiescent, ne trouvant plus sa cible du bras, mais il existe toujours. Commandés par ce circuit moteur cérébral, les muscles thoraciques se contractent et envoient à travers la peau des signaux myoélectriques, véritable « signature » électrique re­connaissable entre toutes.

Ces messages sont relayés par plusieurs dizaines de capteurs collés sur la poitrine vers la prothèse pour la mettre en mouvement. L'extrémité du nerf médian amputé est par exemple connectée au muscle pectoral, qui envoie un signal « ouvert / fermé » à la pince des doigts. La puce embarquée pourrait analyser une centaine de signaux neuronaux et commander jusqu'à 22 fonctions distinctes de la prothèse. C'est le secret de la finesse, du délié du mouvement observé chez les quelques utilisateurs. Sur une vidéo récente de PBS , la télévision publique américaine, on voit soudain Claudia ébaucher un gracieux mouvement de dé­ploiement de toute la prothèse.

Depuis les premières tentatives du Walter Reed Army Re­search Institute, voilà trente ans, où nous assistions dans la banlieue de Wa­shington aux pas chaotiques, télécommandés et surtout épuisants d'une jeune paraplégique, grâce à un lourd ordinateur portable commandant un gros stimulateur électrique, le bond est énorme. Pour le professeur Olivier Gagey, chirurgien orthopédiste au CHU de Bicêtre : « Les chercheurs ont le mérite d'avoir pris le recul suffisant avant de publier leurs résultats. C'est un très bel exemple d'utilisation de la plasticité neuronale. La question est : jusqu'où peut-on aller avec ce système ? »

Le même circuit pourra bientôt être utilisé pour restaurer le sens du toucher : sur une zone du thorax, on grefferait l'extrémité des nerfs sensitifs qui transmettaient au cerveau les sensations du bras avant son amputation. Des signaux transmis des capteurs des doigts de la prothèse jusqu'à cette zone seraient ainsi retransmis jusqu'au cortex sensitif.

Source : LeFigaro

Publié dans Actualités

Commenter cet article