Le contrôle cérébral d'un membre paralysé permet au singe de marcher à nouveau

Un schéma de la façon dont des scientifiques suisses ont établi une connexion sans fil entre le cerveau d'un singe paralysé et sa moelle épinière, lui permettant de marcher.

Dans une étape vers un traitement électronique de la paralysie, des scientifiques suisses affirment que deux singes partiellement paralysés ont pu marcher sous le contrôle d'un implant cérébral.

Les études, menées à l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne, en Suisse, ont réussi à créer un pont sans fil entre le cerveau et les membres postérieurs des singes, leur permettant d'avancer le long d'un tapis roulant avec une démarche hésitante.

La recherche, publiée aujourd'hui dans la revue La nature , rassemble plusieurs technologies : un implant cérébral qui détecte l'intention d'un animal de marcher, des électrodes attachées à la moelle épinière inférieure qui peuvent stimuler les muscles de la marche et une connexion sans fil entre les deux.

C'est fantastique de montrer que vous pouvez les lier ensemble, dit Chad Bouton , directeur du Center for Bioelectronic Medicine du Feinstein Institute for Medical Research à New York. Bouton a récemment travaillé avec un volontaire humain qui utilisait des signaux cérébraux pour contrôler sa main paralysée, au moyen d'un manchon câblé avec des électrodes, et d'autres ont montré que les patients pouvaient prendre le contrôle du cerveau sur des robots. .

La nouvelle recherche semble être la première fois que le contrôle cérébral sans fil a été établi pour restaurer la marche chez un animal. Cela fait partie d'une campagne menée par des scientifiques pour développer des systèmes entièrement implantables et invisibles et qui pourraient restaurer le mouvement volitif des personnes paralysées, explique Bouton.

Les expériences ont été menées par une équipe internationale dirigée par Grégoire Courtine , un neuroscientifique spécialisé dans la stimulation électrique épidurale, ou le zapping de la moelle épinière inférieure comme moyen de provoquer des mouvements de pas.

Contrairement aux mouvements des bras, la marche est un mouvement automatisé coordonné par la moelle épinière de manière partiellement indépendante. Le groupe de Courtine a précédemment démontré qu'il pouvait faire marcher un rat paralysé en stimulant sa colonne vertébrale. Mais dans ce cas, les chercheurs étaient comme des marionnettistes contrôlant les pattes arrière de l'animal.

Dans leur rapport, les scientifiques décrivent comment ils sont passés à l'étape suivante : faire en sorte que le cerveau d'un animal contrôle la marche.

Deux singes rhésus ont été blessés d'un côté de la moelle épinière, ce qui a temporairement paralysé une jambe. L'équipe de Courtine a ensuite implanté chirurgicalement dans leur cerveau un réseau d'électrodes de la taille d'une punaise, capable d'enregistrer l'activité électrique des neurones dans une zone du cerveau qui dirige les mouvements des jambes.

À l'aide d'un émetteur sans fil développé à l'Université Brown et qui se fixe au crâne, ces signaux cérébraux ont été relayés vers une veste spéciale portée par les singes. Si le singe pensait à marcher, cela déclenchait une séquence préprogrammée de stimuli électriques dans la moelle épinière inférieure.

Sans l'aide du système, un singe a sauté le long d'un tapis roulant avec la jambe blessée pendante. Une fois le système allumé, cependant, le singe a commencé à soulever et à abaisser la jambe et à mettre du poids dessus.

Courtine est fondatrice d'une spin-off de l'EPFL, G-Thérapeutique , qui a levé environ 40 millions de dollars et développe la technologie de stimulation de la moelle épinière, sans toutefois la combiner avec des implants cérébraux.

Avec Jocelyne Bloch, neurochirurgienne au CHUV et cofondatrice de l'entreprise, elle teste la stimulation vertébrale chez huit volontaires dans le cadre d'un programme de rééducation. Courtine dit que l'une des prochaines étapes serait d'essayer de donner aux patients un contrôle cérébral direct sur de tels systèmes, une expérience qu'il espère réaliser d'ici cinq ans.

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