Le capuchon EEG aide les patients paralysés

Pour une personne atteinte de la maladie de Lou Gehrig avancée, communiquer peut être un énorme défi. Les patients atteints de ce trouble neuromusculaire progressif, également connu sous le nom de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), peuvent penser très bien, mais ils perdent progressivement leur capacité à bouger, à parler et à respirer. Désormais, un appareil non invasif qui détecte les ondes cérébrales aide ces patients à interagir avec le monde.

L'appareil se compose d'un capuchon câblé avec des électrodes pour enregistrer les signaux électriques provenant du cerveau. Le capuchon est connecté à un amplificateur, lui-même connecté à un ordinateur qui traite les signaux électriques. La configuration permet à un patient de cliquer sur des choix présentés sur un écran d'ordinateur simplement en y pensant.

L'écran affiche une matrice d'icônes représentant par exemple l'environnement, le confort personnel ou le traitement de texte. Les lignes de la matrice sont mis en évidence dans un ordre aléatoire ; lorsque la ligne contenant l'élément souhaité est mise en surbrillance, le cerveau de l'utilisateur émet un motif d'ondes cérébrales caractéristique, que l'ordinateur peut reconnaître.

L'utilisateur peut faire défiler différents menus de cette façon, en sélectionnant, par exemple, l'environnement, puis la température ambiante, puis plus chaud. Les patients utilisent une matrice similaire de lettres et de chiffres pour composer des e-mails. Les scientifiques disent que l'appareil pourrait être utile pour les patients présentant une perte importante de contrôle musculaire, tels que ceux atteints de SLA, de lésions de la moelle épinière, d'accidents vasculaires cérébraux ou de paralysie cérébrale.

Le système basé sur l'EEG, qui utilise des électroencéphalogrammes pour enregistrer l'activité cérébrale, a connu un succès significatif dans les tests de laboratoire. Mais maintenant, Jonathan Wolpaw et ses collègues du Wadsworth Center, qui fait partie du ministère de la Santé de l'État de New York, disent qu'ils ont l'intention d'apporter la technologie aux patients à domicile. Ils ont développé une version simplifiée de l'appareil et commencent un essai à petite échelle à domicile avec des patients gravement handicapés, tels que ceux atteints de SLA avancée.

Quelque chose comme cela pourrait faire une énorme différence dans la qualité de vie d'une personne atteinte de la SLA et de sa famille, déclare Jennifer Brand, directrice des services aux patients à l'ALS Association, un groupe de défense des patients basé en Californie.

Les patients atteints de maladies neuromusculaires graves ou de lésions de la moelle épinière peuvent parfois communiquer à l'aide de systèmes qui détectent les petits mouvements musculaires, tels qu'une contraction des sourcils ou un mouvement des yeux. Mais progressivement, certaines personnes perdent la capacité de contrôler même le plus petit muscle. À l'heure actuelle, les options pour les patients enfermés sont extrêmement limitées, explique Joseph J. Pancrazio, directeur de programme à l'Institut national des troubles neurologiques et de l'AVC, qui supervise la recherche en neuroprothèses. Il existe des types d'interfaces clin d'œil, mais je pense que nous allons découvrir que les approches BCI [interface cerveau-ordinateur] sont plus faciles et plus rapides à utiliser.

Roberta Miller, médecin à domicile à New York qui travaille avec des patients immobilisés, a demandé à plusieurs de ses patients d'essayer l'appareil dans le cadre de tests de laboratoire. Ils sont enthousiastes et optimistes quant à la technologie et espèrent qu'elle sera prête pour eux quand ils en auront besoin.

Un patient atteint de SLA, un scientifique biomédical du Delaware, a déjà commencé à tester le système chez lui. Dans un e-mail qu'il a écrit à l'aide de l'appareil, il a déclaré : [L'interface cerveau-ordinateur] a immédiatement amélioré ma qualité de vie. Je ne pouvais plus utiliser mon périphérique d'entrée optique. Il utilise le système quatre à six heures par jour pour envoyer des e-mails et effectuer d'autres tâches et l'utilisera éventuellement pour rédiger des manuscrits scientifiques.

L'équipe de Wolpaw sélectionne désormais davantage de patients pour tester la nouvelle version simplifiée de l'appareil, que le Wadsworth Center a créée en collaboration avec Cambridge Consultants, une société de développement de produits basée à Boston et au Royaume-Uni. Initialement, le logiciel avait 10 000 paramètres différents. Mais si un soignant est confronté à un logiciel avec 10 000 paramètres, il peut être frustré et s'éloigner, explique Mark Manasas, qui gère la partie du projet de Cambridge Consultants. Nous voulons que les personnes ayant une connaissance minimale de l'informatique puissent la mettre en place en quelques clics de souris.

L'équipe a également repensé le capuchon EEG pour le rendre plus facile à utiliser. La plupart des capuchons EEG utilisés dans la recherche doivent être spécifiquement adaptés à un sujet par un technicien pour fournir des enregistrements fiables. Mais la nouvelle casquette peut être ajustée à un individu une fois, puis portée tous les jours, et toujours donner des lectures fiables.

Les scientifiques utiliseront les résultats de l'essai en cours pour déterminer exactement ce que veulent les patients et comment ils utilisent le système. Ils espèrent finalement développer une petite version portable de la technologie qui coûte moins de 3 000 $ et serait couverte par une assurance médicale.

L'appareil de Wolpaw est l'une des nombreuses technologies en cours de développement pour aider les personnes atteintes de maladies neurodégénératives ou de lésions de la moelle épinière à utiliser des ordinateurs ou même des bras robotiques. Cependant, bon nombre de ces dispositifs sont invasifs, nécessitant une électrode implantée pour enregistrer ou transmettre des signaux électriques. Alors que les dispositifs implantés offriront en fin de compte une gamme plus large de capacités, ils présentent un plus grand risque pour les patients et seront plus difficiles à développer pour une large utilisation. Le domaine a vraiment explosé au cours des cinq dernières années, mais maintenant, l'accent doit être mis sur le fait de montrer qu'il peut faire du bien, dit Wolpaw. Il y a eu beaucoup de succès en laboratoire, mais en termes de fournir aux gens des choses qu'ils peuvent utiliser et dont ils peuvent bénéficier, cela ne s'est pas encore produit.

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