Un accident de vélo s’est produit il y a 12 ans Gert-Jan Oskamses jambes étaient paralysées et ses bras partiellement immobiles derrière elle moelle épinière s’est blessé au cou. Aujourd’hui, grâce à une technologie cérébrale de pointe, les humains tétraplégique Grâce à un appareil doté d’un « pont numériqueentre son Cerveau et les nerfs sous votre blessure.

Le traitement a été dirigé par une équipe de scientifiques suisses et français qui ont réalisé une avancée extraordinaire dans la chirurgie neurale. Les résultats ont été publiés hier dans la célèbre revue Nature. Les chercheurs considéraient la procédure comme telle première connexion ou interface homme-machine entraînée avec l’intelligence artificielle.

Les avancées ont été présentées au Centre des Hôpitaux Universitaires de Vaud (CHUV), en ville Lausanne, Suisse, où ce premier patient sur lequel il a été testé, un Néerlandais de 40 ans nommé Gert-Jan Oskam, a couru devant les journalistes. « Je n’avais même pas rêvé de quelque chose comme ça il y a quatre ans », a déclaré l’homme, impatient de déménager.

Oskam a été invité par des institutions scientifiques suisses en 2016 à participer au programme, qui avait déjà été testé sur des singes mais n’avait pas encore été testé sur des humains. L’appareil s’appelle Interface entre le cerveau et la colonne vertébrales’appuie sur des études antérieures de Grégoire Courtine, neuroscientifique à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, et de ses collègues.

En 2018, ils ont montré que la technologie de stimulation de la colonne vertébrale inférieure peut être utilisée en combinaison avec un exercice intense impulsion électrique Il peut aider les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière à marcher à nouveau.

L’implant a changé sa vie, a déclaré Oskam : « La semaine dernière, j’ai dû peindre quelque chose et personne ne pouvait m’aider. Alors j’ai pris le déambulateur et la peinture et je l’ai fait moi-même debout. » Il était l’un des participants à cette expérience, mais après trois ans, ses progrès ont stagné. Le nouveau système utilise le implant rachidien qu’Oskam a déjà et combine avec lui deux implants Il a la forme d’un disque et est inséré dans votre crâne de sorte que deux grilles de 64 électrodes soient en contact avec la membrane qui recouvre votre cerveau.

Gert-Jan a subi des opérations qu’il a subies deux implants : un dans la moelle épinière et un autre plus complexe, une interface ou connexion entre le cerveau humain et un ordinateur qui collecte les stimuli cérébraux via 64 électrodes et, après une phase d’apprentissage entre l’homme et la machine, les convertit en données numériques intelligence artificielle dans ce deuxième cas.

Quand Oskam pense à marcher, les implants crâniens détectent l’activité électrique dans le cortex, la couche externe du cerveau. Ce signal est transmis et décodé sans fil par un ordinateur qu’Oskam transporte dans un sac à dos, qui transmet ensuite les informations au générateur d’impulsions vertébrales.

Après avoir reçu ces implants, le patient était dans une phase qui a duré des mois Entraînementqu’il imaginait bouger ses jambes : son cerveau envoyait des stimuli que des algorithmes convertissaient en données qui atteignaient plus tard l’implant dans sa moelle épinière et étaient converties en mouvement. « C’était la chose la plus difficile après 10 ans à ne pas essayer de penser au mouvement naturel », a admis Oskam.

Il a d’abord entraîné ses mouvements sur un avatar (versions numérique et écran) de lui-même afin qu’il commence à bouger avec son esprit, et finalement le système a pris le contrôle de sa propre moelle épinière.

L’appareil précédent « était plus une stimulation préprogrammée » qui produisait des mouvements de pas robotiques, a déclaré Courtine, le scientifique qui a dirigé le traitement, notant : « Maintenant, c’est complètement différent parce que le patient a un contrôle total sur les paramètres de stimulation, cela signifie que vous pouvez vous arrêter, marcher et monter les escaliers.”

Après environ 40 séances de rééducation avec l’interface cerveau-colonne vertébrale, Oskam a retrouvé la capacité de bouger volontairement ses jambes et ses pieds. Ce type de mouvement volontaire n’était pas possible après une stimulation vertébrale et suggère que les séances d’entraînement avec le nouvel appareil ont entraîné une meilleure récupération des cellules nerveuses qui n’ont pas été complètement sectionnées lors de leur blessure.

«La stimulation me contrôlait auparavant et maintenant je contrôle la stimulation par mon esprit. « Si je décide de faire un pas, la simulation s’active dès que j’y pense », explique le patient.

« En quelques minutes, elle a réussi à déplacer l’avatar, alors nous avons décidé d’essayer de la relever, et lorsqu’elle a fait ses premiers pas, nous avons presque pleuré en voyant à quelle vitesse elle avait été », se souvient le neurochirurgien. Jocelyne Blochun autre gestionnaire principal du projet.

Le patient marche maintenant avec l’aide d’un déambulateur système cerveau-machinequi n’a pas encore pu être miniaturisé, est encore encombrant, obligeant le patient à utiliser des écouteurs pour envoyer ses commandes par ondes et un appareil portable porté sur le déambulateur pour les décoder avant de les relayer à la moelle épinière de deux ou trois dixièmes de une seconde.

Malgré les améliorations qui peuvent être mises en œuvre dans le nouveau « pont numérique » entre le cerveau et les nerfs endommagés, selon les chercheurs eux-mêmes, c’est un énorme pas en avant pour les neurosciences car une connexion importante a été établie entre le cerveau et la machine. , même avec une technologie aussi prometteuse que l’intelligence artificielle.

« Bien sûr, la prochaine étape est d’apporter cette technologie à plus de patients, et pour cela nous devons l’industrialiser », a déclaré Bloch, professeur au CHUV et à l’EPFL et à l’Université de Lausanne (UNIL), un autre centre affilié au projet. .

L’un des implants crâniens d’Oskam a été retiré après environ cinq mois en raison d’une infection. Cependant, Bloch, le neurochirurgien de l’Institut fédéral suisse de technologie qui a implanté le dispositif, a noté que les risques encourus étaient faibles par rapport aux avantages. « Il y a toujours un petit risque d’infection ou de saignement, mais ceux-ci sont suffisamment petits pour que le risque en vaille la peine », dit-il.

L’équipe de Courtine recrute actuellement trois personnes pour voir si un appareil similaire peut restaurer le mouvement du bras.

* Avec les informations de l’EFE

Continuer la lecture: