Après avoir subi une chirurgie neuronale, un homme amputé des bras est parvenu à contrôler des prothèses robotisées qui pourraient lui permettre d’avoir une vie relativement normale.
Originaire du Colorado, Les Baugh a perdu ses bras suite à un accident électrique il y a 40 ans. Dans le cadre d’un programme de recherche financé par le laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns-Hopkins, Baugh a pu bénéficier de membres prosthétiques modulaires – des prothèses robotisées qui lui confèrent à la fois l’usage de ses bras et de ses mains.
«En réaffectant les nerfs existants, nous sommes en mesure de permettre aux gens ayant subi des amputations du bras supérieur de contrôler leur prothèse robotique simplement en pensant à l’action qu’ils souhaitent exécuter.»
L’homme a toutefois dû subir une chirurgie connue sous le nom de réinnervation musculaire ciblée avant de pouvoir être en mesure de contrôler ses nouvelles prothèses.
«C’est une procédure chirurgicale relativement nouvelle qui a pour objectif de modifier la vocation des nerfs qui contrôlaient autrefois le bras et la main», explique Albert Chi, chirurgien en traumatologie de l’hôpital John-Hopkins. «En réaffectant les nerfs existants, nous sommes en mesure de permettre aux gens ayant subi des amputations du bras supérieur de contrôler leur prothèse robotique simplement en pensant à l’action qu’ils souhaitent exécuter.»
Une fois sa convalescence terminée, Baugh a visité le laboratoire afin d’apprendre à utiliser les membres prosthétiques modulaires.
D’abord, il a travaillé en collaboration avec les chercheurs pour établir un système de reconnaissance de mouvements. Par la suite, un moule de son torse et de ses épaules à été réalisé pour soutenir les prothèses et permettre les connexions neurologiques aux nerfs réaffectés lors de la chirurgie. Tandis qu’on appliquait les touches finales aux membres prosthétiques modules, Baugh a pu pratiquer ses mouvements dans un environnement virtuel d’intégration (virtual integration environment, ou VIE), un système de réalité virtuelle développé par le laboratoire.
Le VIE, actuellement utilisé par 19 équipes de recherche à travers la communauté scientifique, permet de tester à moindre coût de nouvelles interfaces cerveau-ordinateur et la douleur associée au phénomène du membre fantôme.
Une rapidité d’apprentissage surprenante
Selon Courtney Moran, une prothésiste qui a travaillé sur le projet, l’équipe de recherche a été terrassée par tout ce que Baugh a été en mesure d’accomplir.
«Nous nous attendions à ce qu’il surpasse ce qu’il était en mesure de réaliser avec des systèmes conventionnels, mais sa rapidité d’apprentissage et le nombre de mouvements qu’il a assimilé dans un si court laps de temps a été bien au-delà de nos attentes», a-t-elle affirmé. «Ce qui est vraiment incroyable, et à la fois une autre étape importante du contrôle des membres prosthétiques modulaires, a été sa capacité à contrôler une combinaison de mouvements dans les deux bras en même temps. C’était une première pour le contrôle bimanuel simultané.»
Maintenant que les chercheurs savent que le système fonctionne, la prochaine étape sera de renvoyer Baugh chez lui afin de voir comment il pourra interagir avec ses nouvelles prothèses dans son quotidien.