Une main robotique, cette fois avec du feeling

Un Danois qui a perdu sa main gauche dans un accident de feu d'artifice il y a neuf ans est maintenant capable de ressentir différents types de pression sur trois doigts d'une prothèse de main robotique. Le travail impliquait un nouveau type de dispositif implanté qui fournit une rétroaction directement aux nerfs restants dans le bras de l'homme. L'implant a été laissé en place pendant 31 jours, permettant à l'homme de ressentir des gradations de pression tactile, en fonction de la quantité de stimulus électrique délivré.

Un homme avec une main robotique peut désormais ressentir divers degrés de pression grâce à un implant qui se connecte aux nerfs de son bras.

Les travaux, menés par des chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, en Suisse, s'ajoutent aux remarquables avancées récentes en matière de prothèses capables de transmettre des sensations. Dans un autre projet, des chercheurs de la Case Western Reserve University testent un autre type d'implant qui offre différents types de sensations et qui a été attaché au bras d'un homme de l'Ohio pendant 19 mois. Cet implant procure toujours des sensations fiables, telles que le contact avec des roulements à billes, du papier de verre ou des boules de coton, sur 20 points de sa main et de ses doigts (voir Une main artificielle avec de vrais sentiments).

Pour obtenir leur résultat, les chercheurs suisses ont inséré des électrodes dans deux des trois principaux nerfs du bras du patient : le cubitus et le médian. Les forces détectées sur le bout des doigts d'une main artificielle sont traduites en stimuli électriques délivrés aux électrodes.

C'était assez incroyable, parce que tout à coup j'ai pu ressentir quelque chose que je n'avais pas ressenti depuis neuf ans, a déclaré le sujet, Dennis Aabo Sørensen, dans un vidéo fourni par l'institut suisse. Je pouvais sentir des choses rondes et des choses dures et des choses douces. Le retour était totalement nouveau pour moi. Soudain, quand je faisais les mouvements, je pouvais sentir ce que je faisais, au lieu de regarder ce que je faisais.

Les détails de l'implant suisse sont publiés aujourd'hui dans le journal Médecine translationnelle scientifique.

La stimulation dans le nerf ulnaire a produit des sensations dans le petit doigt de l'homme, tandis que la stimulation dans la médiane a produit des sensations dans l'index et le pouce. Les chercheurs ont pu ajuster les niveaux de stimulation pour correspondre à la quantité de pression appliquée sur un doigt, produisant des sensations allant du toucher le plus léger à la pression majeure. De plus, Sørensen a pu dire avec quelle force il tenait un objet, lui permettant de l'empêcher de glisser sans serrer trop fort. Sørensen pouvait même dire s'il tenait quelque chose de rond, en bois ou en tissu enroulé, même s'il avait les yeux bandés et portait des couvre-oreilles antibruit.

C'est très important, dit Stanisa Raspopovic, un scientifique du laboratoire d'ingénierie neuronale translationnelle de l'institut suisse et l'un des chercheurs du projet. Cette sensation graduée se fait en temps réel, et il peut immédiatement sentir la différence.

L'institut suisse a déclaré dans un communiqué de presse que le Danois était le premier amputé au monde à ressentir - en temps réel - une prothèse sensorielle améliorée, mais d'autres essais de ce type sont en cours. Les implants de l'un des sujets de Case Western dans l'Ohio, Igor Spetic, un homme de 48 ans qui a perdu sa main droite dans un accident du travail, sont en place depuis le plus longtemps.

Jack Judy , directeur du Nanoscience Institute for Medical and Engineering Technologies à l'Université de Floride, à Gainesville, et ancien directeur de programme de l'US Defence Research Projects Agency travaillant sur les interfaces neuronales, affirme que les résultats semblent bons à court terme, mais ajoute que la véritable préoccupation est la stabilité à long terme de la technologie. Lorsque les performances à long terme de la nouvelle interface neuronale seront établies, cette nouvelle approche alternative pourrait considérablement améliorer la qualité de vie des amputés, dit-il.

Raspopovic dit que dans des études antérieures sur des rats, l'implant suisse a duré de neuf à 12 mois, ajoutant : Nous sommes très confiants que cela peut durer très, très longtemps.

L'étude suisse est le résultat d'une collaboration appelée Lifehand 2, utilisant un main robotique , en cours de développement par plusieurs universités et hôpitaux européens. Un patient contrôle le mouvement de la main avec une technologie standard dans laquelle les muscles du membre résiduel activent des pièces mécaniques sur la prothèse.

D'autres efforts en cours dans le monde visent à améliorer le contrôle prothétique, en recâblant les fibres nerveuses pour contrôler des prothèses plus sophistiquées (voir Un bras prothétique réaliste), par exemple, ou en améliorant les interfaces cérébrales pour permettre le contrôle de la pensée (voir Le cerveau aide les quadriplégiques à déplacer des bras robotiques avec leurs pensées).

Susan Young a contribué au reportage de cette histoire.

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