Un patient resté paralysé à la suite d’un accident de vélo en Chine, il y a plus de dix ans, marche à nouveau grâce à une intervention chirurgicale assistée par l’intelligence artificielle.
En 2022, des chercheurs de Centre hospitalier universitaire (CHUV) de Lausanne ont inséré chirurgicalement des implants électroniques dans les zones du cerveau et de la moelle épinière de Gert-Jan Oskam, 40 ans, qui a perdu l’usage de ses jambes depuis une décennie.
Avec l’aide des algorithmes, les chercheurs du CHUV associés à une équipe de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ont construit ce qu’ils appellent un « pont numérique » entre le cerveau et la colonne vertébrale du paralysé, afin de contrôler ses mouvements par la pensée.
64 électrodes implantées dans le cerveau envoient des signaux qui contournent la zone endommagée de la moelle épinière, utilisant les pensées de l’homme pour stimuler le mouvement des jambes.
Un neurostimulateur relié à 16 électrodes fixé sur la partie de la moelle épinière qui contrôle le mouvement des jambes permet au dispositif d’interpréter correctement les intentions de mouvement du patient en temps réel.
L’expérience a démarré six ans plus tôt quand Gert-Jan Oskam est parvenu à faire quelques pas grâce à un petit réseau d’électrodes implanté au sommet de sa moelle épinière et délivrant des impulsions électriques stimulant les nerfs. Le dispositif lui a permis de marcher, mais le processus était raide et parfois frustrant.
En 2023, l’amélioration des algorithmes a permis de mettre au point une meilleure solution pour combler numériquement le fossé de communication entre le cerveau et le bas de son corps. Les ondes cérébrales signalant le désir de Gert-Jan Oskam de marcher passent d’un dispositif implanté dans son crâne au stimulateur spinal, réacheminant le signal autour du tissu endommagé et délivrant des impulsions d’électricité à la moelle épinière pour faciliter le mouvement.
Marcher de manière plus fluide
Le patient quadragénaire peut maintenant marcher de manière plus fluide, franchir des obstacles et monter des escaliers. « Avant, la stimulation me contrôlait, maintenant, c’est moi qui contrôle la stimulation », a-t-il expliqué.
Cette nouvelle interface cerveau-épine dorsale semble également favoriser une récupération plus importante que la stimulation seule. Gert-Jan Oskam, qui a conservé quelques connexions intactes de la moelle épinière après l’accident, peut également marcher à l’aide de béquilles, même lorsque les deux appareils sont éteints, ce qu’il n’avait jamais pu faire auparavant.
« Je suis à l’aise dans la position debout et j’ai un bon équilibre donc je peux accomplir des tâches. Par exemple, je peux me lever devant le réfrigérateur et atteindre son plus haut niveau pour y attraper quelque chose. C’était impossible quand j’étais assis », s’est réjoui Gert-Jan Oskam.
La stimulation de la moelle épinière et les interfaces cérébrales ont déjà été utilisées par le passé, mais n’ont pas bénéficié de la puissance de calcul de algorithmes actuels. Néanmoins, il faudrait tester le dispositif sur plusieurs patients pour valider définitivement la prouesse. On ne sait pas encore si les autres personnes souffrant de lésions de la moelle épinière obtiendront les mêmes résultats.
Aussi, il faudrait mentionner le fait que certains patients pourraient être rebutés par le caractère invasif de la thérapie. L’implantation des dispositifs nécessite une opération à cerveau ouvert, ce qui comporte des risques. En fait, l’un des implants cérébraux de Gert-Jan Oskam a dû être retiré au bout d’environ six mois en raison d’une infection à staphylocoque.
Les chercheurs indiquent que leurs prochaines étapes consisteront à rendre la technologie moins encombrante. L’équipe prévoit également de vérifier si l’interface cerveau-épine dorsale peut contribuer à améliorer ou à rétablir les mouvements du haut du corps chez les patients souffrant de lésions de la colonne vertébrale.
Carrefour-Soleil
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