Des microélectrodes ont été implantées dans le cerveau du patient. © Maxim Pavlov, Fotolia

Santé

Un tétraplégique retrouve l'usage de son bras grâce à une neuroprothèse

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Un Américain tétraplégique peut à nouveau utiliser son bras et sa main droite pour boire ou manger, grâce à une neuroprothèse. Ce dispositif, qui rétablit une connexion entre le cerveau et les muscles, est une première médicale.

Cette avancée remarquable réalisée aux États-Unis (Cleveland) dépend d'un dispositif qui contourne la lésion de la colonne vertébrale en utilisant des fils, des électrodes et des logiciels informatiques pour reconnecter le cerveau et les muscles de son bras paralysé. « À notre connaissance, c'est le premier exemple au monde d'une personne atteinte d'une paralysie totale, complète », utilisant directement la pensée pour déplacer le bras et la main jusqu'à effectuer des « mouvements fonctionnels », a déclaré un des auteurs de l'étude, le docteur Bolu Ajiboye, à l'AFP.

Le patient âgé de 56 ans, Bill Kochevar, tétraplégique, blessé au niveau de la quatrième vertèbre cervicale, a deux boîtiers sur la tête et 192 micro-électrodes implantées chirurgicalement dans son cerveau, qui enregistrent les signaux que sa matière grise envoie lorsqu'il imagine bouger le bras et la main. Avec ce dispositif expérimental, ses muscles reçoivent des instructions par le biais de 36 électrodes implantées dans son bras et son avant-bras : il peut ainsi l'utiliser pour boire une gorgée de café, se gratter le nez et manger de la purée de pommes de terre. Bill Kochevar, qui a reçu ses implants intracérébraux fin 2014, est en outre équipé d'un bras mobile de support, également sous le contrôle de son cerveau, qui l'aide à surmonter la gravité qui l'empêcherait de lever le bras pour que sa main puisse saisir la fourchette et la tasse. 

Des recherches précédentes s'appuyaient sur des éléments similaires de neuroprothèse. L'an dernier, le cas d'un jeune Américain, Ian Burkhart, avait été rapporté. Il avait réussi à se servir de sa main grâce à une interface cerveau-ordinateur, mais il souffrait d'une paralysie moins sévère, selon les auteurs de la nouvelle étude. Dans d'autres cas, des participants ont pu contrôler un bras robotique en utilisant leurs signaux cérébraux.

Comme lors d'autres expériences de ce genre, le patient doit, pour pouvoir le contrôler, regarder son bras pour connaître sa position. Avec la paralysie, il a en effet perdu cette capacité de savoir, inconsciemment, où se trouvent ses membres.

Pour quelqu'un qui a invalide depuis plusieurs années et « qui ne pouvait pas bouger, être capable de bouger juste ce petit peu est impressionnant », a déclaré Bill Kochevar. « C'est mieux que ce que je pensais », a-t-il ajouté.

Le patient a pu contrôler son bras droit pour manger. © Case Western Reserve University

Des mouvements possibles uniquement au laboratoire

Cette étude est innovante car c'est la première fois que l'on fait état d'une personne exécutant des mouvements fonctionnels, multi-articulations (main, coude, épaule, NDLR) avec un membre paralysé grâce à une neuroprothèse motrice, souligne Steve Perlmutter (université de Washington) dans un commentaire publié avec l'article dans la revue médicale The Lancet« Cependant, ce traitement n'est pas prêt d'être utilisé en dehors du laboratoire », poursuit ce spécialiste. Sans l'interface cerveau-machine, il était incapable d'effectuer des mouvements utiles, ajoute-t-il.

Les mouvements sont encore lents et approximatifs, écrit-il en pointant les nombreux obstacles qu'il reste à surmonter en matière de neuroprothèses, dont la miniaturisation de dispositifs qui devront être aussi suffisamment bon marché et robustes pour être largement accessibles. « Néanmoins, c'est une démonstration passionnante », ajoute Steve Perlmutter en prédisant un brillant avenir aux neuroprothèses pour surmonter la paralysie.

Bolu Ajiboye en convient. Selon lui, ce système, pour fonctionner dans la vie courante, a besoin d'améliorations, concernant notamment la durée de vie et la puissance des implants cérébraux, ainsi que la possibilité de se passer de fils et de disposer au final d'un système « complètement implantable » sans fils ni boîtiers extérieurs.

Pour en savoir plus

Un patient tétraplégique retrouve l’usage partiel de ses mains

Article de WASHINGTON-AFP paru le 16 mai 2012

Première mondiale : un patient tétraplégique a retrouvé une légère mobilité manuelle grâce à une intervention chirurgicale visant à rebrancher un nerf. Le patient, un homme de 71 ans, a pu se nourrir seul et écrire quelques mots avec un peu de soutien. Une expérience réussie qui pourrait se répéter.

Des médecins américains ont pour la première fois permis à un homme paralysé à la suite d'une blessure à la colonne vertébrale de retrouver l'usage de ses mains, grâce à une technique consistant à rebrancher des nerfs, selon une étude parue mardi aux États-Unis.

Les chirurgiens ont attaché un nerf de ce patient qui ne fonctionnait pas, et qui contrôle normalement le mouvement de pincement de l'index et du pouce, à un autre nerf encore actif situé dans l'avant-bras. Ce nerf permet de bouger l'épaule.

Après plusieurs mois de rééducation, l'homme de 71 ans a pu se nourrir seul et même écrire avec un peu d'aide, précisent les médecins dans l'étude, parue dans le Journal of Neurosurgery.

Une nouvelle technique contre certaines paralysies

Le patient était devenu tétraplégique à la suite d'un accident de la route. Son tronc était partiellement paralysé. « Cette procédure n'est ni onéreuse, ni compliquée », note l'une des auteurs, Susan Mackinnon, de la faculté de médecine de l’université de Washington à Saint-Louis, qui a mis au point cette technique et effectué l'intervention chirurgicale. 

Principe de l'opération. Le patient a la vertèbre C7 brisée, ce qui rend inopérant le nerf situé en dessous, impliqué dans la mobilité manuelle. En le rebranchant à partir d'un nerf fonctionnel, et suite à une longue rééducation, le patient a retrouvé l'usage partiel de ses mains. © Eric Young

La blessure du patient se situe dans la vertèbre la plus basse du cou. Chez les personnes blessées plus haut dans le cou, une telle intervention ne pourrait probablement pas rétablir le mouvement des mains et des bras, selon ces médecins.

Les progrès du patient sont encourageants, d'autant que cette intervention a eu lieu deux ans après son accident, et après huit mois de thérapie pour qu'il commence à bouger les doigts.

Un réel espoir pour les personnes tétraplégiques

Cette opération expérimentale « suscite l'espoir que des personnes ayant la même blessure à la colonne vertébrale pourraient bénéficier de la même intervention » estime Lewis Lane, chef de la chirurgie des mains à l'hôpital de l'université North Shore à New York, qui n'a pas participé à cette opération. « Le fait de connaître un tel succès est inhabituel chez une personne de 71 ans. Les individus plus âgés ont généralement moins de potentiel pour régénérer leurs tissus nerveux », ajoute-t-il.

Environ 12.000 personnes subissent des blessures de la moelle épinière chaque année aux États-Unis.

  • Le patient était paralysé en dessous des épaules.
  • Des électrodes ont été implantées dans son cerveau, son bras et son avant-bras.
  • Au laboratoire, il peut bouger son bras et sa main droite pour manger.
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