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Restaurer le mouvement après une paralysie

Un pont numérique entre le cerveau et la moëlle épinière

Nous avons développé un pont numérique entre le cerveau et la moelle épinière afin de lire les intentions motrices chez des personnes paralysées et de les traduire en stimulations électriques de la moelle épinière.

Ce système a été implanté chez 4 participants pour restaurer la fonction des membres inférieurs et chez 3 participants pour restaurer les mouvements des membres supérieurs.

Après une phase de calibration, les patients retrouvent un certain degré de contrôle volontaire, permettant des exercices de rééducation et des gains fonctionnels.

Stimulation électrique de la moëlle épinière

  • Un réseau d’électrodes implantables, connecté à un stimulateur implanté, délivre des impulsions électriques aux différents nerfs spinaux.
  • Chaque impulsion électrique déclenche des réponses musculaires spécifiques.
  • Ces stimulations peuvent être combinées pour produire des mouvements fonctionnels.

Décodage des intentions

  • Un dispositif d’enregistrement cérébral est implanté au-dessus du cortex sensori-moteur afin de capter les signaux électriques des neurones.
  • Des modèles d’intelligence artificielle sont utilisés pour apprendre le « langage » du cerveau et décoder les intentions motrices.

Connexion entre les intentions et la stimulation

  • Chaque intention de mouvement est convertie en une modulation de l’amplitude de la stimulation de la moelle épinière.

Qu’est-ce qu’une lésion de la moëlle épinière ?

  • Une lésion de la moelle épinière perturbe la communication entre le cerveau et les muscles, entraînant une paralysie.
  • Il n’existe actuellement aucun traitement approuvé permettant d’améliorer la mobilité au-delà de la rééducation, plus d’un an après l’accident.

Symptômes des lésions de la moëlle épinière

  • Perte partielle ou complète des fonctions sensorielles et/ou motrices (y compris des muscles respiratoires)
  • Troubles des fonctions intestinales, vésicales et sexuelles
  • Dysrégulation de la pression artérielle, du rythme cardiaque et/ou de la température corporelle
Prof. Henri Lorach, UNIL; Jocelyne Bloch, CHUV; et Grégoire Courtine, EPFL

Henri Lorach est professeur assistant à l’Université de Lausanne au sein de .NeuroRestore, où il dirige les technologies d’interface cerveau–machine (BCI).
Jocelyne Bloch est cheffe du service de neurochirurgie au CHUV et codirectrice de .NeuroRestore avec G. Courtine, également directeur du Neuro-X Institute de l’EPFL.

Institution(s):

Points forts

Plus de 15 millions

de personnes vivent avec une lésion de la moëlle épinière dans le monde.

Un risque accru

de développer des complications secondaires invalidantes, voire mortelles, pouvant entraîner une mortalité prématurée, accompagne ce diagnostic.

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