Des prothèses guidées par la pensée

Depuis des années, la recherche en biotechnologie travaille ardemment pour développer des prothèses légères et surtout capables de répondre aux besoins quotidiens des personnes amputées suites à des accidents. Fini le temps des jambes de bois et des bras en cire inerte. Plusieurs entreprises ont réussi à mettre au point des prothèses dernière génération.

	Claudia Mitchell est la première femme bionique. Photo © Nouvo.ch

Des pièces de rechange de plus en plus perfectionnées

Souvent associées aux blessés de guerre, les prothèses n'ont jamais vraiment réussi à remplacer la fonctionnalité du membre amputé. Il est difficile de comprendre pour les personnes valides la perte inestimable d'un membre pour mener une vie "normale". Essayez de vos brosser les dents ou encore de vous habiller avec une seule main. Ces gestes banals relèvent du sacerdoce pour les personnes amputées.

Depuis 2001, une véritable avancée s'est produite dans ce domaine et elle vient des Etats-Unis. Un électricien Jesse Sullivan avait perdu ses deux bras suite à un accident du travail. L'Institut de réhabilitation de Chicago a travaillé avec lui ainsi qu'avec quatre autres patients dont Claudia Mitchell pour mettre au point une prothèse du bras.
Les matériaux utilisés sont extrêmement légers, résistants et très maniables grâce à la mise en place d'un système hydraulique au niveau des articulations. Mais la révolution bionique est dans la réalisation de nombreux mouvements commandés par… le cerveau.

Un bras qui obéit

Lors d'une conférence de presse à Washington en 2006, Claudia Mitchell, totalement amputée du bras gauche suite à un accident de moto, a pu montrer qu'avec sa nouvelle prothèse, elle pouvait saisir une tasse et la porter à sa bouche ou encore tourner les pages d'un livre… Tous ses gestes familiers, elle peut les commander comme son ancien membre disparu : par la pensée. Comment l'ensemble fonctionne ?

Les moteurs électriques de la prothèse sont commandés par des signaux myoélectriques envoyés par le cerveaux aux muscles restant au-dessus du membre amputé. Pour permettre au patient d'exécuter plusieurs mouvements à la fois, à une vitesse rapide, le Rehabilitation Institute of Chicago a fait preuve d'ingéniosité. Laquelle ?
Les terminaisons nerveuses coupées qui innervaient le bras ont été dérivées vers le thorax et rattachées aux muscles. A cet endroit, les scientifiques apposent tout un mécanisme de capteurs (électrodes) qui vont enregistrer les influx nerveux émis par le cortex moteur (centre de la motricité de notre cerveau) vers ces terminaisons des nerfs du bras disparu.

Mais comment le membre artificiel fait-il pour distinguer le type d'information souhaitée par le cerveau ? Comment va t-il savoir qu'il faut tourner le poignet, contracter tel muscle, etc ? La réponse est dans la puce. Elle est capable d'analyser une centaine de signaux électriques et de commander 22 mouvements possibles de la prothèse.

La prochaine avancée est de permettre aux personnes amputées de percevoir à nouveau des sensations : la température, la pression… Le Laboratoire de physique appliquée de l'université de John Hopkins prévoit une prothèse de ce genre d'ici 2009. Quant à l'équipe de chercheurs dirigée par Douglas H. Smith, à l'Ecole de médecine de l'université de Pennsylvanie, elle travaille sur l'élaboration d'un interface ou d'un lien entre une prothèse et le reste du corps humain. Les scientifiques ont constitué un réseau de fibres nerveuses capables, à la fois d'envoyer les informations nerveuses du cerveau à la prothèse, mais également d'acheminer des signaux sensitifs de la prothèse au cerveau. La personne amputée éprouvera de nouveau des sensations.