VR, entraînement cérébral et exosquelette : la technologie au secours des paraplégiques

rééducation robvo-assistée à l'AASDAP de Sao Paulo

Au Brésil, huit patients atteints d’un traumatisme médullaire ont retrouvé un semblant de mobilité grâce à un entraînement cérébral intensif mêlant réalité virtuelle et exosquelettes.

La technologie quelle qu’elle soit naît dans trois grands domaines : le militaire, le médical et la grande consommation. Mais bien souvent, une même technologie peut pénétrer ces différents champs avec une variété d’applications. Par exemple, les drones ont d’abord été utilisés de façon militaire, puis leur usage s’est étendu au grand public et aux professionnels en tous genres, y compris ceux qui œuvrent dans le domaine médical. De même, le monde entier a découvert la réalité virtuelle dans un cadre de loisirs et de jeux-vidéo avant toute chose. Or, si les investisseurs et l’industrie y placent tous leurs espoirs, c’est parce qu’elle promet de révolutionner une multitude de champs d’activités : santé, archéologie, industrie du film, tourisme, exploration…

Enfin, pour ceux qui suivent de près Humanoides.fr, vous avez pu rencontré plusieurs articles traitant des Interfaces Cerveau-Machines (Brain-machine interfaces, BMI), et notamment celui sur la première course de drones contrôlés par la pensée. Ici, vous vous doutez que l’utilité première d’une telle invention n’est pas de piloter des bolides aériens. L’idée était avant tout de populariser la technologie et de démontrer son potentiel dans divers champs, notamment dans la lutte contre le handicap. Les exemples de prothèses bioniques contrôlées par la pensée se multiplient d’ailleurs chaque année.

Pour finir, la dernière technologie généralement développée dans un cadre militaire ou médical, ce sont les exosquelettes et autres dispositifs d’assistance robotisée. Conçus pour augmenter l’endurance des soldats et redonner des jambes aux handicapés, ces bijoux de technologies commencent à faire leur apparition sur le marché et leur efficacité ne fait que croître. Rien que cette année, nous avons déjà couvert 8 exosquelettes, dont certains seront très rapidement dans le commerce. On retiendra les français de Wandercraft, dont l’invention devrait bientôt arriver dans des cliniques de rééducation, mais aussi le japonais Panasonic qui a présenté en vidéo sa prochaine gamme d’exosquelettes, et enfin l’Iron Man Suit du sud-coréen Hyundai.

Trio de technologies pour une guérison partielle

Mais que se passe-t-il lorsque l’on réunit ces trois technologies, à savoir  VR/Robotique/BMI ? C’est la question que s’est posée une équipe de 20 scientifiques emmenée par le professeur Miguel Nicolelis en charge du Projet Andar de Novo (marcher de nouveau, lancé en 2013) de l’AASDAP (Associação Alberto Santos Dumont para Apoio à Pesquisa). Dans une publication parue dans la revue Scientific Reports, datée du 11 août, les chercheurs brésiliens ont démontré l’efficacité d’un « entraînement de longue durée en utilisant une interface cerveau-machine pour rétablir des signes de rééducation neurologique chez des patients paraplégiques« .

Selon eux, les BMI offrent une nouvelle perspective dans les stratégies de rééducation de patients très sévèrement paralysés. Seulement voilà : « aucune étude n’a démontré l’efficacité du concept chez des animaux ou des humains« . Et pourtant leur efficacité est indéniable. Comme le prouve leur étude.

Pour ce faire ils ont pris huit patients atteints de blessures chroniques de la moelle épinière – ou traumatisme médullaire – depuis 3 à 13 ans, les ont soumis à des opérations de rééducation BMI pendant une année entière. Ces opérations ont mis en oeuvre un paradigme de neuro-réhabilitation censé recouvrir la mobilité à ces patients paraplégiques.

Rééducation à base de réalité virtuelle et BMI au Brésil

rééducation en réalité virtuelle au brésil

Mais le plus étonnant c’est la façon dont ce paradigme a été délivré aux patients. Pour entraîner et sensibiliser les paraplégiques, les chercheurs les ont soumis à différentes expériences d’immersion en réalité virtuelle ou en exosquelettes reliés par EEG (électroencéphalographie). Le but ? Recréer des ponts entre les neurones chargés de commander la locomotion. Pour cela, la vision d’un soi en mouvement est primordiale. Car en soumettant les patients à l’effort intellectuel de représentation de leur propre corps en marche, même virtuelle, leur cerveau parvient à recouvrer des aptitudes disparues, et ô combien essentielles. La rééducation mentale est la première des étapes, et la plus difficile lorsque l’on a perdu l’usage de ses membres depuis des années, voire depuis toujours.

sommaire de l'opération de rééducation assistée par une interface cerveau-machine

Au bout de ces douze mois d’entraînement cérébral, les huit patients ont démontré des signes de rétablissements neurologiques en termes de sensation somatique (localisation de la douleur et sensation proprioceptive) mais aussi de contrôle musculaire, y compris dans la zone concernée par le traumatisme médullaire. En fin de compte, 50% des patients ont pu changer de catégorie de classification paraplégique, passant à une « paraplégie incomplète« .

A présent, l’équipe « espère utiliser ce protocole de réhabilitation pour d’autres centres de traitements de patients souffrant de traumatismes médullaires à travers le monde pour mettre à contribution nos résultats« , explique Miguel Nicolelis dans un communiqué du Laboratoire de Neuro-réhabilitation de l’AASDAP. Une découverte qui ouvre grand les perspectives de réhabilitation pour ce laboratoire basé à Sao Paulo : « nous pensons que, lorsque utilisée sur le long terme, notre méthode d’interface cerveau-machine pourra aider les patients à recouvrir certaines sensations et servir de facteur de motivation non négligeable à travers le monde« . De quoi raviver la flamme de l’espoir du recouvrement chez des millions de paraplégiques.

Crédits Photos: AASDAP/Associação Alberto Santos Dumont para Apoio à Pesquisa. Partenaire de l’étude.


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