Un implant cérébral a permis à des singes paralysés de marcher à nouveau

Depuis dix ans, un neuroscientifique, Gregor Courtine, étudie la possibilité de restaurer l'activité motrice de primates paralysés atteints de lésions médullaires. Pour mener des recherches, le scientifique doit régulièrement voyager de Suisse en Chine, où il met des expériences sur des primates. Le problème est que ni aux États-Unis ni en Europe de telles études ne peuvent être réalisées - elles sont interdites.

Cette semaine, un spécialiste de son équipe a publié les résultats d'expériences pratiques qu'ils avaient mises en laboratoire pendant tout ce temps à Pékin. Les scientifiques ont développé un implant sans fil pour le cerveau qui transmet des signaux aux électrodes implantées dans les muscles des pattes des animaux. En conséquence, les primates avec des dommages importants à la moelle épinière ont pu à nouveau marcher.

«Cette équipe de scientifiques a montré que les animaux ont à nouveau l'occasion de se déplacer avec une coordination normale des mouvements. C'est un excellent travail », a déclaré Gaurav Sharma, un neuroscientifique qui travaille avec des patients paralysés pour restaurer la fonction motrice des mains.

Après raffinement, une technologie développée par un scientifique suisse peut aider les personnes dont la moelle épinière est endommagée à marcher à nouveau, ou au moins à faire quelques mouvements du pied. Gregor Kurtin a reçu le consentement de deux volontaires pour installer un tel système dans leur corps.

"L'étude aide à ouvrir de nouvelles voies pour la recherche clinique et les soins bioélectroniques aux patients qui sont paralysés", a déclaré le bio-ingénieur Chad Bouton du Feinstein Institute, New York. Soit dit en passant, en avril de cette année, des scientifiques dudit institut ont installé un implant pour un patient avec une colonne vertébrale cassée. Il a eu l'occasion de bouger sa main, de prendre des objets avec lui et de jouer à Guitar Hero. Avec l'implant, le patient a reçu un manchon avec des électrodes. Ces électrodes envoient des impulsions électriques au bras du patient. Les impulsions sont envoyées précisément aux muscles qui sont responsables des mouvements de préhension des doigts et des mains.


Les scientifiques suisses ont longtemps mené des expériences avec des rats de laboratoire, avant de passer aux primates. Selon Kurtin, les singes montrent à peu près la même réaction au travail d'un système développé par les scientifiques que les rats. Tout d'abord, l'équipe a étudié le mouvement des signaux électriques du cerveau vers les pattes des singes, en effectuant une "cartographie" des signaux électriques et des muscles. Ils ont également étudié attentivement la moelle épinière dans la partie inférieure de la colonne vertébrale, qui reçoit presque tous les signaux électriques du cerveau avant leur transmission aux muscles. Et après tout ce processus, les scientifiques ont reproduit la transmission de signaux électriques chez les primates avec une moelle épinière endommagée.

Les singes ont été implantés avec des microélectrodes dans le cerveau, capables de transmettre les signaux électriques du cerveau à un système spécial qui déchiffre les données et les transmet. Sans fil, ces signaux sont transmis à un appareil générant des signaux électriques spécifiques qui sont transmis aux extrémités inférieures des animaux. En conséquence, les animaux ont réappris à marcher et se sont très bien déplacés.

«Toute l'équipe a crié de joie en voyant tout cela», a déclaré le scientifique, qui a vu de nombreux cas de restauration infructueuse des fonctions motrices chez les primates et les humains. Jusqu'à présent, la coordination des membres inférieurs ne peut pas être qualifiée d'idéal, mais l'effort exercé par les animaux sur les pattes correspond à leur poids. En d'autres termes, l'animal, debout sur ses pattes, ne tombe pas, les membres ne se plient pas.



Les neuroscientifiques ont maintenant obtenu un succès significatif dans la création de prothèses bioniques. Tout cela est devenu possible grâce au développement de la technologie moderne. Par exemple, cette année, Jodie O'Connell-Ponkos, qui a perdu son bras il y a près de 30 ans, a reçu un nouveau type de prothèse qui peut détecter même le signal le plus faible de terminaisons nerveuses. La prothèse peut effectuer presque tous les mouvements auxquels le propriétaire a pensé.

Un bras prothétique d'un nouveau type «comprend» que ce signal électrique doit être activé par les doigts, et celui-ci - par le poignet. En conséquence, le bras prothétique fonctionne conformément aux pensées de l'utilisateur. S'il décide de prendre quelque chose en main, la prothèse répond automatiquement au signal. Si le propriétaire de la prothèse veut corriger les cheveux, le système répond à l'intention du propriétaire. La prothèse bionique de Coapt agit en synchronisation avec l'autre membre, de sorte que des actions coordonnées peuvent être effectuées à la fois avec la main native et artificielle.

Les lésions de la moelle épinière sont un problème encore plus complexe que les scientifiques tentent de résoudre avec divers degrés de succès depuis de nombreuses années. Quant à Kurtin et ses deux volontaires, jusqu'à présent ils n'ont pas implanté d'électrodes dans le cerveau, mais seulement installé un système qui envoie des signaux aux muscles des jambes. Ainsi, les patients ne peuvent pas contrôler leurs jambes, les signaux sont transmis par les scientifiques "par voie aérienne". Les spécialistes travaillent maintenant sur le bon fonctionnement de l'appareil, et plus tard, ils prévoient d'utiliser des implants cérébraux pour les humains.

Comme déjà mentionné ci-dessus, les expériences des scientifiques suisses sont compliquées par la législation européenne. Kurtin et son équipe doivent donc toujours se rendre régulièrement en Chine pour continuer la série expérimentale avec des primates.

DOI: 10.1038 / nature.2016.20967

Source: https://habr.com/ru/post/fr399023/