Un singe retrouve le contrôle de son bras paralysé

Face à la paralysie, la recherche s'organise. Quand certains tentent de calibrer un exosquelette pour récupérer la motricité des membres supérieurs, d'autres envisagent les neuroprothèses, afin de transformer l'activité cérébrale directement en message électrique pour les muscles. Chacune dispose de ses avantages et ses inconvénients.

Cette dernière méthode, par exemple, est possible mais uniquement sur un laps de temps court, car les stimulations musculaires épuisent vite le sujet. C'est mieux que rien, mais pas encore suffisant. D'autres pistes sont donc envisagées par les scientifiques.

Une nouveauté émane d'ailleurs de l'université de Washington (Seattle, États-Unis). Plutôt que de relier directement le cerveau au muscle, ils ont eu l'idée de rétablir la connexion nerveuse plus en amont et de transférer le message depuis la moelle épinière. Toutes les explications techniques sont accessibles dans la revue Frontiers in Neural Circuits.

Un macaque paralysé retrouve ses sensations

Avant de s'aventurer plus loin, il faut bien comprendre de quoi il s'agit. Une paralysie est consécutive à une lésion au niveau du système nerveux. En temps normal, le cortex moteur du cerveau envoie un ordre qui transite par la moelle épinière, l'axe principal. De là, l'information emprunte des routes secondaires afin de stimuler en bout de chaîne un muscle particulier. Cependant, les déviations sont rares et le moindre accidentaccident, une lésion dans ce cas précis, bloque toute la circulation. Le muscle terminal ne reçoit pas d'ordre, il ne se contracte plus.

Par analyse de l'activité des régions motrices du cerveau, les auteurs ont pu transmettre l'influx nerveux directement à la moelle épinière en court-circuitant la lésion située en haut du corps. Grâce à cela, l'information électrique a pu arriver jusqu'au poignet. © Nishimura et al., Frontiers in Neural Circuits

Dans cette expérience, les auteurs ont utilisé un seul cobaye : un macaque rhésusmacaque rhésus. Celui-ci se trouve partiellement paralysé d'un bras, ce qui l'empêche de mouvoir correctement son membre et de bouger ses doigts de manière indépendante. Des électrodesélectrodes ont été implantées dans les cortex moteur et prémoteur du cerveau, au niveau des zones contrôlant la mobilité manuelle, ainsi que dans la moelle épinière, juste après la région lésée.

Le singe a d'abord été entraîné à déplacer un curseur sur un écran à l'aide de son poignet. La même tâche lui a été demandée à nouveau, mais cette fois, il ne pouvait se servir que de son esprit. L'activité cérébrale de groupes de neurones du cortex moteur était alors enregistrée.

Relier directement le cerveau à la moelle épinière

À partir de ces enregistrements, les auteurs ont mis au point un pont, permettant à l'information électrique de passer du cerveau jusqu'à une région de la moelle épinière placée au-delà de la lésion. Le message nerveux pouvait ainsi parvenir jusqu'au poignet. Le macaque s'en servait alors pour profiter d'une meilleure dextérité manuelle.

Mais l'expérience ne s'arrête pas là. Les informations électriques circulant dans les muscles du bras paralysé ont été récupérées et renvoyées au niveau de la moelle épinière afin d'amplifier la puissance du signal.

De l'avis même des chercheurs, l'applicationapplication à l'Homme n'est pas pour demain. Cependant, cette expérience démontre la faisabilité d'utiliser une telle technologie afin de conférer une mobilité nouvelle à des personnes n'en disposant plus. Reste aussi à déterminer dans quelles situations elle pourrait s'avérer appropriée.