Les stimulateurs de la moelle épinière donnent aux prothèses robotiques un sens du toucher

Des prothèses du haut du bras qui donnent à leurs utilisateurs un sens du toucher ont été développées dans le passé (voir les flashbacks ci-dessous). Celles-ci nécessitent un placement chirurgical soigneux des électrodes à proximité des nerfs restants dans le moignon et une stimulation précise desdits nerfs.

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Pittsburgh ont réalisé un exploit remarquable en utilisant des stimulateurs de la moelle épinière existants, généralement utilisés pour traiter la douleur chronique, pour produire un sens du toucher dans les membres manquants des amputés. Cela peut certainement être utilisé pour donner aux prothèses du haut du bras la capacité de produire une rétroaction sensorielle, donnant aux patients une façon naturelle de ressentir ce avec quoi ils interagissent.

La nouvelle technique repose sur les méthodes d’implantation existantes qui sont effectuées des milliers de fois par an dans les grands hôpitaux. «Ce qui est unique dans ce travail, c’est que nous utilisons des dispositifs qui sont déjà implantés chaque année chez 50 000 personnes contre la douleur – les médecins de tous les grands centres médicaux du pays savent comment effectuer ces interventions chirurgicales – et nous obtenons des résultats similaires à dispositifs et procédures », a déclaré Lee Fisher, l’auteur principal de l’étude, dans un communiqué de presse.

Publié dans le journal eLife , les chercheurs ont implanté des électrodes Infinion de Boston Scientific près des cordons spinaux, au-dessus des racines nerveuses qui transmettent les sensations du bras, de quatre volontaires et les ont connectés à des stimulateurs Nano 2 + Stim de Ripple, Inc. Les électrodes filandreuses qui ont plusieurs points de stimulation ont ensuite été activés, à différents endroits, avec des signaux qui sont généralement envoyés pour lutter contre la douleur. Cela a immédiatement produit différentes sensations qui semblaient provenir des bras manquants des volontaires.

Avec un peu d’expérimentation et de mise au point, les chercheurs ont pu produire de manière fiable une sensation de toucher dans différentes parties des bras et des mains fantômes. Chez trois des quatre volontaires, les chercheurs ont pu générer des sensations très localisées qui n’étaient ressenties que dans des doigts individuels ou des taches sur la paume de la main. «J’ai été assez surpris de la petite taille de la zone de ces sensations que les gens signalaient», a déclaré Fisher. «C’est important car nous voulons générer des sensations uniquement là où le membre prothétique entre en contact avec des objets. Les chercheurs ont suivi les sujets de leur étude pendant un mois après l’implantation, montrant que même après le mouvement naturel des électrodes, la stimulation a continué à faire son tour.

Cette technologie est applicable même pour les amputés qui ont perdu tout le bras et ceux qui ont gravement endommagé les nerfs près du moignon, car la stimulation se produit au niveau de la colonne vertébrale. Il y a encore beaucoup de travail à faire pour rendre tout cela cliniquement pratique, y compris l’implantation non seulement des électrodes mais aussi des stimulateurs, en réduisant la quantité de picotements et autres sensations parasites ressenties par les participants et en ciblant mieux les nerfs affectés.