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Une puce dans le cerveau pour contrôler une main paralysée

Julien Bergounhoux
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Une puce dans le cerveau pour contrôler une main paralysée

© Battelle

Des chercheurs de l'institut américain Battelle sont parvenus à créer un système qui transmet directement les pensées d'un patient à ses muscles, sans passer par la colonne vertébrale. Une avancée qui devrait permettre aux victimes de lésions de la moelle épinière de pouvoir rebouger la main.

Chad Bouton est ingénieur de formation, et il dirige les recherches en neurotechnologie au sein de l'Institut Battelle, une organisation de R&D à but non lucratif située au bord du campus de l'Université d'État de l'Ohio. Avec ses équipes, il a mis au point un système baptisé Neurobridge, qui contourne la colonne vertébrale pour permettre au cerveau d'intéragir directement avec son avant-bras. Une technologie révolutionnaire dans le cas d'un patient paralysé, qui peut alors contrôler l'une de ses mains directement par la pensée.

Il aura fallu près d'une décennie de recherches pour y parvenir, mais la première implantation sur un patient a eu lieu il y a tout juste deux semaines au sein du Centre médical Wexner de l'Université d'État de l'Ohio, comme le détaille cet article du Washington Post.

UN PROCÉDÉ EN TROIS ÉTAPES

Le bénéficiaire de cette implantation, qui n'est pas sans risque, a tout juste 23 ans. Il a reçu une puce de seulement 4 mm de large directement dans le cerveau. Elle est dotée de 96 broches, et sert à "lire" les commandes émises par son cerveau. Les commandes en question sont ensuite transmises par un câble qui passe par un port vissé dans son crâne et qui est relié à un ordinateur. Un algorithme décode les signaux et y ajoute d'autres commandes qui proviendraient autrement de la colonne vertébrale en elle-même. Enfin, l'ordinateur transmet les commandes à une «manche» composée de huit bandes très fines qui entourent l'avant-bras du patient, dotées de 20 électrodes chacune, et qui envoient une séquence de signaux pour stimuler les fibres musculaires, effectuant le mouvement souhaité. Les chercheurs ont étudié chaque fibre musculaire et ont créé l'appareil afin qu'il permette de faire réaliser une vingtaine de mouvements à une main. Le processus complet, de la pensée au mouvement, prend moins d'un dixième de seconde.

Les semaines précédant l'intervention, l'équipe de l'Institut Battelle a étudié l'activité cérébrale du patient via imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Cela lui a fourni un plan des zones de son cerveau qui s'activent lorsqu'il pense à bouger ses mains. Ce même plan a alors été utilisé pour implanter la puce.

LA CULMINATION D'ANNÉES DE RECHERCHE

Le projet actuel est basé sur un précédent projet de Chad Bouton, dénommé "BrainGate". Utilisant des puces similaires à celle qui vient d'être implantée dans le patient paralysé, le projet avait pour but de décoder les signaux du cerveau, notamment liés aux pensées associées aux mouvements. Ces recherches ont duré trois ans, et cette forme de "télépathie" électronique avait finalement permis à l'une des patientes de contrôler sa chaise roulante motorisée par la pensée. Il aura ensuite fallu trois années supplémentaires à l'équipe de Bouton pour trouver comment reproduire des mouvements correspondant à ces pensées.

Il faudra plusieurs semaines pour savoir si la procédure est un succès, et si le patient peut réellement bouger sa main, mais cette opération reste une première. Elle pourrait être le début de ce que Chad Bouton décrit comme "l'ère bionique", offrant un espoir de réhabilitation aux victimes d'accidents vasculaires cérébraux, de maladies musculaires ou, comme le patient concerné ici, de lésions de la moelle épinière.

Courte vidéo de présentation de la technologie de Battelle :

Mise à jour au 26 juin 2014 : L'opération s'est avérée être un succès. Ian Burkhart, le jeune homme qui a reçu l'implant, est parvenu à bouger sa main et à saisir des objets. Une vidéo le montrant en action peut être consultée en suivant ce lien.

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