Le bras bionique contrôlé par la pensée au secours des personnes handicapées

SCIENCES Une conférence se tient jusqu'au 21 février pour faire le point sur les progrès de la discipline...

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Des patients équipés de bras bioniques développés par le docteur Todd Kuiken.
Des patients équipés de bras bioniques développés par le docteur Todd Kuiken. — REUTERS/J.REED

Le bras bionique dont bénéficient déjà une cinquantaine d'amputés dans le monde et les interfaces cerveau-ordinateur pour rendre une autonomie aux paralysés constituent une approche prometteuse visant à donner à l'esprit une maîtrise grandissante sur le corps et la machine.

Ce champ de recherche fait l'objet de plusieurs présentations à la conférence annuelle 2011 de l'Association américaine pour la promotion de la Science (AAAS), plus grand symposium scientifique généraliste qui se tient du 17 au 21 février à Washington.

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Le bras bionique, une prothèse de haute-technologie inventée en 2002 par le Dr Todd Kuiken, directeur du Centre de médecine bionique au Rehabilitation Institute of Chicago (RIC), présenté à l'AAAS, est le parfait exemple des «interfaces cerveau-machine» émergentes.

Il recourt à une technique de réinnervation musculaire ciblée qui capte les impulsions électro-musculaires, traduisant l'intention de mouvement de l'amputé, pour les transcrire en commandes mécaniques grâce à des électrodes placées sur la peau.

Il est ainsi possible de capter les impulsions produites par les nerfs qui transmettent la commande motrice, permettant aux amputés, après un apprentissage, de contrôler leur bras artificiel par la seule force de l'esprit. En bref, transformer la pensée en mouvement. «Nous nous servons des nerfs restant dans le membre sectionné et utilisons les muscles comme un amplificateur biologique», a expliqué le Dr Kuiken lors d'une conférence de presse.

«Très intuitif»

Il était accompagné d'un de ses patients, Glen Lehman, un ancien sergent de l'Armée de Terre américaine qui a perdu son bras droit en Irak dans l'explosion d'une grenade. Celui-ci a fait une démonstration pour la presse du fonctionnement du bras bionique.

«C'est génial, c'est très intuitif et nettement mieux que la prothèse que j'ai maintenant, seulement contrôlée par des contractions des muscles», a-t-il expliqué. «J'ai l'impression d'avoir ma propre main».

Le Dr Kuiken a cependant expliqué qu'il serait plus compliqué d'appliquer cette même technologie à une jambe bionique. L'ordinateur programmé pour apprendre à lire les intentions des humains est une autre approche devant permettre un jour aux paralysés, à la suite notamment d'une blessure à la moelle épinière, d'avoir une plus grande autonomie.

«Comme la reconnaissance vocale»

Le prototype d'un tel ordinateur associé à des puces disposées à la surface du cerveau pour interpréter l'activité cérébrale, a été présenté jeudi à la conférence de l'AAAS par José del R. Millan, de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne.

Ce système fonctionne un peu comme «la reconnaissance vocale» et permet au paralysé de manoeuvrer plus aisément son fauteuil roulant.

Enfin, Andrew Schwartz, professeur de neurobiologie à la faculté de médecine de l'Université de Pittsburgh (Pennsylvanie, est) a montré une technologie consistant à implanter des électrodes à des singes pour lire les activités de leurs neurones. Les signaux sont traités par ordinateur et relayés pour faire manoeuvrer un bras artificiel simple par l'animal.

«Nos études animales ont montré qu'il est possible d'interpréter les messages émis par le cerveau et faire manoeuvrer un bras robotique simple», a dit ce chercheur. Reste à savoir si on peut l'appliquer aux humains, a-t-il ajouté.

Selon des estimations officielles, 1,7 million d'Américains avaient perdu un membre et 311.000 vivaient avec lésion de la moelle épinière en 2008.