Étude de paralysie

“Un implant cérébral a permis aux singes paralysés de bouger leurs membres en puisant dans leurs pensées et en redirigeant les signaux vers leurs muscles”, rapporte The Guardian. Le journal dit que c’est un développement important dans la recherche de traitements pour les personnes paralysées en raison de blessures à la moelle épinière ou d’un accident vasculaire cérébral. Il a dit qu’il y a de l’espoir que dans l’avenir, les personnes handicapées seront en mesure de contrôler leurs membres en utilisant l’implant. Plusieurs journaux rapportent des échelles de temps différentes pour savoir quand le traitement pourrait commencer à être utilisé chez les humains.

C’était une lettre à un journal, qui décrit une expérience et ses résultats. Il a constaté que le poignet paralysé d’un singe peut être contrôlé par des signaux électriques artificiellement acheminés à partir du cerveau. Des expériences similaires ont été réalisées dans le passé. Cette recherche est nouvelle car elle a réussi à détourner le signal d’un seul neurone (cellule nerveuse) vers un muscle paralysé pour produire un mouvement. Les chercheurs disent que le déplacement d’un muscle est une chose, et la production de multiples mouvements articulaires et musculaires pour donner une action coordonnée est beaucoup plus difficile. La nature rapporte que les auteurs disent que “les traitements cliniques pourraient être encore loin”. Une chose qui doit être surmontée est la taille de l’implant, qui est actuellement impropre pour les humains.

D’où vient l’histoire?

Chet T. Moritz et ses collègues du Département de physiologie et de biophysique et du Washington National Primate Research Center de l’Université de Washington aux États-Unis ont mené cette recherche. Le travail a été soutenu par des subventions du National Institutes of Health. L’étude a été publiée dans le journal scientifique à comité de lecture, Nature.

Quel genre d’étude scientifique était-ce?

Les chercheurs disent qu’un traitement potentiel de la paralysie causée par une lésion de la moelle épinière est d’acheminer les signaux de contrôle du cerveau autour de la blessure par des connexions artificielles. Ces signaux pourraient alors contrôler les muscles par stimulation électrique et rétablir les mouvements des membres paralysés. Pour étudier cela, les chercheurs ont utilisé deux macaques âgés de quatre à cinq ans.

Les chercheurs ont d’abord implanté un certain nombre d’électrodes dans le cortex moteur (la partie du cerveau impliquée dans le mouvement) des deux singes. Chaque électrode captait les signaux d’une seule cellule nerveuse, et les signaux étaient acheminés à travers un circuit externe vers un ordinateur. Les signaux des cellules nerveuses contrôlaient un curseur sur l’écran, et les singes étaient entraînés à déplacer le curseur en utilisant seulement leur activité cérébrale. Ils ont été récompensés pour leur succès. La force du mouvement du poignet des singes a également été surveillée.

Après la formation des singes, les scientifiques ont temporairement paralysé leurs muscles du poignet en utilisant un anesthésique local injecté autour des nerfs principaux du bras. Ils ont réacheminé les signaux des électrodes pour fournir une stimulation électrique aux muscles du poignet, une technique connue sous le nom de stimulation électrique fonctionnelle (FES). La stimulation électrique a été réglée pour s’assurer que le poignet bouge de façon appropriée. Les chercheurs ont ensuite évalué la performance maximale des singes par rapport à leur performance pendant deux minutes de pratique.

Quels ont été les résultats de l’étude?

Les scientifiques ont rapporté plusieurs résultats de leurs recherches. Ils ont constaté que les singes pouvaient contrôler leurs membres précédemment paralysés en utilisant la même activité cérébrale que celle utilisée pour diriger un curseur sur l’écran. Les singes pourraient effectuer cette tâche en utilisant pratiquement n’importe quelle partie du cortex moteur. Lorsque les signaux nerveux ont été ré-acheminés de telle sorte que les muscles des poignets des singes ont été stimulés, ils ont appris à bouger leurs poignets en moins d’une heure. Avec la pratique, la performance des singes a également été améliorée.

Quelles interprétations les chercheurs ont-ils tirées de ces résultats?

Les chercheurs soulignent que «le développement de telles stratégies de contrôle direct pourrait mener à des dispositifs implantables qui pourraient aider à rétablir les mouvements [volontaires] volontaires chez les personnes atteintes de paralysie».

Que fait le NHS Knowledge Service de cette étude?

Cette recherche étend encore les possibilités dans ce domaine de recherche. Les chercheurs disent que, par rapport à la façon précédemment étudiée d’utiliser des signaux provenant de zones entières du cerveau pour contrôler le mouvement, leur technique d’utilisation de signaux directs de cellules individuelles à des muscles individuels pourrait être plus efficace. Cela peut également fournir au cerveau des informations plus précises sur ce qui se passe lorsque les cellules s’activent, ce qui pourrait aider les «mécanismes d’apprentissage moteur innés pour aider à optimiser le contrôle des nouvelles connexions». Cela signifie qu’ils pensaient que les commentaires, fournis à un niveau de contrôle plus fin, pourraient expliquer comment les singes ont appris la motricité si rapidement.

Les scientifiques déclarent que les implants à long terme ne sont pas encore pratiques pour les sujets humains, et il reste encore beaucoup à faire avant que les mouvements grossiers au poignet puissent être transformés en activités utiles. Des études comme celles-ci illustrent les possibilités futures de telles technologies, qu’il s’agisse de bras robotisés ou de puces implantées. L’espoir est qu’ils puissent être rapidement traduits en aide pratique pour les personnes atteintes de paralysie.