Une neuroprothèse restaure la marche chez le primate
Voilà qui va faire rêver tous les paralysés du monde. Pour la première fois, deux singes en l'occurrence des macaques rhésus, partiellement hémiplégiques à la suite d'une lésion de la moelle épinière, ont retrouvé le contrôle de leurs membres inférieurs grâce à une interface neuro-prosthétique reliant le cerveau à cette moelle épinière.
L'ingénieux système est composé de deux implants conçus en Suisse, à l'École polytechnique fédérale de Lausanne : un implant cérébral (une puce placée sur le cortex moteur) et un autre spinal (seize électrodes placées chirurgicalement à des endroits précis sur la partie dorsale de la moelle épinière lombaire). Ces implants agissent comme une passerelle sans fil court-circuitant la lésion et rétablissent de facto la communication entre le cerveau et les centres de la marche situés dans la moelle épinière.
Les chercheurs, membres d'un consortium scientifique international, ont commencé par analyser de manière très précise l'activité du cortex moteur de sept macaques en déplacement sur un tapis roulant. Avec les données recueillies, ils ont pu concevoir un algorithme générique, c'est-à-dire commun à tous les macaques, capable d'identifier quand ils ont la volonté de se mettre en mouvement.
Parallèlement, les zones de la moelle épinière recevant les signaux nerveux associés aux mouvements des jambes ont été identifiés, ce qui a permis la création d'un support d'électrodes pouvant cibler avec exactitude les zones à stimuler.
Une lésion franche de la moelle épinière a ensuite été réalisée chez deux macaques, paralysant totalement leur jambe gauche. Une fois les électrodes posées sur leur moelle épinière, celles-ci ont été reliées à un boitier capable de recevoir le signal nerveux émis par le dispositif de réception des impulsions cérébrales.
Dès que la connexion a été établie par Bluetooth, l'un des deux singes a pu marcher immédiatement, aucune physiothérapie ni entraînement n'ayant été nécessaires. Le deuxième macaque a en revanche eu besoin de deux semaines pour arriver au même résultat.
Ce succès a enthousiasmé grandement les auteurs de ces travaux même si les conditions de leur expérience ne permettent pas de déterminer si les animaux pourraient se déplacer, sauter ou courir de façon parfaitement normale dans un environnement moins contrôlé.
La motricité des macaques étant fort proche de celle de l'être humain, un essai clinique vient d'être initié sur l'Homme au Centre Hospitalier de Lausanne. Il est mené sur huit patients souffrant de lésions incomplètes et chroniques de la moelle épinière, les racines nerveuses reliées aux membres inférieures étant néanmoins restées intactes.
"Pour la première fois, je peux m'imaginer un patient complètement paralysé être capable de remuer ses jambes grâce à l'interface cerveau-moelle épinière", se réjouit la neurochirurgienne Jocelyne Bloch. "Il faut toutefois conserver à l'esprit les nombreux challenges qui restent à relever. L'un des obstacles est peut-être la bipédie complète de l'Homme, qui implique de maintenir de façon fine notre posture, là où le macaque peut s'aider de ses bras pour marcher. L'essai clinique permettra de déterminer dans quelle mesure les techniques que nous avons développées peuvent être appliquées aux humains..."
(référence : Nature, 10 novembre 2016, doi : 10.1038/nature20118)