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Un homme de 40 ans dont les jambes sont paralysées est capable de monter des escaliers, de se déplacer sur des rampes et de passer de la position debout à la marche, grâce à des implants dans son cerveau et sa moelle épinière qui s’associent à des dispositifs externes pour traduire ses pensées en mouvement.
L’expérience faisait partie d’une étude de preuve de concept publiée mercredi dans la revue Nature.
Le patient, Gert-Jan Oskam, a subi une lésion de la moelle épinière suite à un accident de moto il y a 12 ans.
« Lorsque nous l’avons rencontré, il était complètement paralysé, incapable de faire un pas seul sans assistance », a déclaré Grégoire Courtine, auteur de l’étude et neuroscientifique à l’EPFL, une université de recherche en Suisse.
En 2017, Oskam a reçu un implant expérimental dans sa moelle épinière dans le cadre d’un essai clinique différent, qui l’a aidé à retrouver sa capacité à marcher. En soulevant légèrement son talon – ce qu’il pouvait faire tout seul – Oskam déclenchait un courant électrique qui stimulait les nerfs de sa moelle épinière pour lui permettre de faire des pas.
Mais ces marches étaient maladroites et il ne pouvait pas contourner les obstacles ou marcher sur des surfaces inégales.
« Je me sentais un peu stressé à chaque pas, comme si je devais être en rythme avec le rythme, sinon je ne ferais pas un bon pas », a déclaré Oskam lors d’un appel aux journalistes mardi.
Et, après deux ans de cette stimulation nerveuse électrique, comme l’approche est connue, la récupération d’Oskam a atteint un plateau. Il a donc rejoint l’étude de preuve de concept en 2021.
Le système est différent des technologies existantes dans sa capacité à traduire les signaux cérébraux en mouvement.
Quand Oskam pense à bouger ses jambes, l’implant dans son cerveau envoie un signal à un ordinateur externe, qu’Oskam porte comme un sac à dos. L’ordinateur traite et transmet ensuite ce signal à un stimulateur cardiaque dans l’abdomen d’Oskam, qui à son tour envoie des impulsions électriques à l’ancien implant qui était déjà dans sa moelle épinière. Cela incite les jambes d’Oskam à bouger. Un casque avec deux antennes aide les implants à rester connectés à l’ordinateur.
Les technologies plus anciennes qui utilisent la stimulation nerveuse électrique, bien qu’étudiées davantage, reposaient sur de minuscules mouvements du patient ou sur le clic d’un bouton pour aider le patient à marcher.
Henri Lorach, un autre scientifique de l’EPFL impliqué dans la recherche, a déclaré aux journalistes qu’en utilisant le nouveau système, Oskam pouvait marcher naturellement après plusieurs minutes d’entraînement. Il a également acquis plus de contrôle sur les mouvements de ses jambes et a pu naviguer sur des terrains plus délicats, comme des chemins de gravier.
« La stimulation avant me contrôlait, et maintenant je contrôle la stimulation », a déclaré Oskam.
Il a ajouté qu’il peut maintenant marcher de 100 à 200 mètres (environ 330 à 660 pieds) par jour et rester debout sans soutien pendant environ deux ou trois minutes.
« La semaine dernière, quelque chose devait être peint et il n’y avait personne pour m’aider alors j’ai pris le déambulateur et la peinture et je l’ai fait moi-même pendant que j’étais debout », a-t-il déclaré.
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Peter Grahn, un ingénieur du département de chirurgie neurologique de la Mayo Clinic qui n’a pas participé à la nouvelle étude, a déclaré qu’un avantage évident de la technologie est qu’elle est moins encombrante que les dispositifs d’exosquelette, qui permettent de marcher via des cadres métalliques volumineux.
« De nombreux appareils ont montré une amélioration chez les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière, mais ensuite les gens rentrent chez eux et cet appareil reste dans leur placard », a déclaré Grahn.
Les pas d’Oskam sont encore lents, mais Courtine a déclaré que les futures versions de la technologie pourraient un jour lui permettre d’aller plus vite.
Les chercheurs ont noté qu’au cours de l’étude, Oskam avait retrouvé la capacité de marcher avec des béquilles même lorsque la technologie était désactivée. Ils pensent que le système d’implant peut avoir activé des voies dans son cerveau qui étaient devenues inactives mais qui étaient encore anatomiquement intactes.
« Ce que ces technologies font, c’est maximiser le matériel existant, essentiellement, dans le système nerveux. Ce qui se passe, selon nous, c’est qu’en réactivant ces voies, elles les renforcent », a déclaré Marco Capogrosso, professeur adjoint de chirurgie neurologique à l’Université de Pittsburgh. .
Capogrosso, qui a participé à une version antérieure de la recherche qui a testé la nouvelle technologie sur des singes, a publié l’année dernière un article démontrant que la stimulation nerveuse électrique peut aider les gens à retrouver le mouvement des bras et des mains après un AVC. Mais il n’est pas clair si la nouvelle technologie fonctionnerait bien pour les personnes atteintes de paralysie plus grave, a-t-il déclaré.
Megan Gill, professeure adjointe de physiothérapie à la clinique Mayo qui n’a pas non plus participé à l’étude, a également déclaré qu’il était difficile de dire à quel point la technologie avait affecté le rétablissement d’Oskam, étant donné que sa blessure était modérée et qu’il avait subi une rééducation avant le étude.
Le système d’implant « n’empêche pas une personne complètement paralysée de rester allongée dans son lit et de ne pas se lever et marcher », a déclaré Gill. « Cette personne avait une certaine capacité à se tenir debout. Elle avait une certaine capacité à marcher avant même que cette technologie ne soit implantée. »
De plus, a déclaré Grahn, la plupart des personnes atteintes de paralysie n’ont pas reçu la stimulation nerveuse électrique qu’Oskam a reçue, ce qui rend difficile de savoir dans quelle mesure la technologie fonctionnerait dans d’autres cas.
« Technologiquement, je suis un peu terrassé par cet article, mais pour une application dans le monde réel, il y a beaucoup de défis », a-t-il déclaré.
Courtine était plus optimiste.
« Il n’y a aucune raison pour que cela ne s’applique pas à la grande majorité des personnes atteintes de lésions de la moelle épinière », a-t-il déclaré.
Courtine a souligné ses propres recherches antérieures, qui avaient révélé l’année dernière qu’une forme de la stimulation nerveuse sans implant cérébral a aidé trois personnes sans fonction motrice indépendante à retrouver leur capacité à se tenir debout et à marcher.
« Il n’y a aucune raison pour que, si vous ajoutez le contrôle du cerveau, ce ne sera pas beaucoup, beaucoup mieux », a-t-il déclaré.
Quand les patients paralysés pourraient-ils avoir accès à cette technologie ?
Dave Marver, PDG d’Onward, la société de technologie médicale qui développe le nouveau système utilisé par Oskam, a déclaré que la société prévoyait des essais supplémentaires au cours des 12 à 18 prochains mois. Deux personnes recevront des implants dans le but de les aider à marcher, et deux autres pour restaurer la fonction des mains et des bras, a-t-il déclaré.
Marver a estimé que le système pourrait devenir disponible dans le commerce dans quatre à sept ans, bien qu’il nécessiterait d’abord l’approbation de la Food and Drug Administration. Il a déclaré qu’Onward prévoyait de travailler avec les Centers for Medicare et Medicaid Services pour que la technologie soit couverte par une assurance.
« Le coût moyen sur une vie pour soutenir une personne atteinte de tétraplégie est de 5 millions de dollars », a déclaré Marver. [or] les payeurs privés pas mal d’argent. »
Gill, cependant, a noté que les cliniciens auraient besoin d’une formation sur la façon d’utiliser le système hautement technique.
« En tant que physiothérapeute, si quelqu’un entrait dans ma salle de sport et se faisait implanter cette chose, je n’aurais aucune idée de ce qu’il faut en faire », a-t-elle déclaré.
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