La meilleure prothèse de jambe jamais conçue, grâce à une interface neuronale.

Réalisation de la première interface neurale pour des prothèses de jambe

Pour la première fois, un petit groupe de patients amputés en dessous du genou a pu contrôler les mouvements de leurs prothèses de jambe grâce à des signaux neuronaux, plutôt que de compter sur des cycles programmés pour tout ou partie d’un mouvement, et reprendre la marche avec une démarche naturelle. Cette réalisation nécessitait une chirurgie d’amputation spécialisée combinée à une connexion d’électrodes de surface non invasive à une prothèse robotique de jambe inférieure. Une étude décrivant les technologies a été publiée aujourd’hui dans le journal Nature Medicine.

Neural Interface pour une marche plus naturelle

"Ce qui se produit ensuite est assez miraculeux. Les patients qui ont cette interface neurale peuvent marcher à des vitesses normales ; monter et descendre des escaliers et des pentes ; et manœuvrer les obstacles vraiment sans y penser. C’est naturel. C’est involontaire," a déclaré le coauteur Hugh Herr, qui développe des prothèses bioniques au MIT Media Lab. "Même si leur membre est fait de titane et de silicone – tous ces divers composants électromécaniques – le membre semble naturel et bouge naturellement, même sans pensée consciente."

Création d’une interface neurale innovante

L’approche repose sur une chirurgie au site d’amputation pour créer ce que les chercheurs appellent une interface myoneurale agoniste-antagoniste, ou AMI. La procédure consiste à connecter des paires de muscles (dans le cas de l’amputation sous le genou, deux paires), ainsi qu’à introduire des éléments synthétiques propriétaires.

Avancées pour une prothèse bionique

Les amputations AMI sont désormais devenues la norme à l’hôpital Brigham and Women’s du Massachusetts, où le coauteur Matthew Carty travaille. En raison des avantages pour les patients en termes de douleur et de facilité d’utilisation même des prothèses passives (ou non robotiques), cette technique – ou quelque chose de similaire – pourrait se répandre bien au-delà du cadre de la recherche actuelle. À ce jour, environ 60 personnes dans le monde ont subi une chirurgie AMI au-dessus ou en dessous d’un coude ou d’un genou.

Prochaines étapes pour la prothèse bionique

En principe, Herr a déclaré qu’une personne ayant un membre précédemment amputé, comme lui-même, pourrait subir une rééducation AMI, et il envisage sérieusement la procédure.

Commercialisation des prothèses

Du côté de la robotique, il existe déjà des prothèses de jambe commerciales qui pourraient être rendues compatibles avec l’interface neurale. Le domaine nécessitant le plus de développement est la connexion entre le site d’amputation et la prothèse. Herr estime que la commercialisation de cette interface pourrait se situer à environ cinq ans.

Objectif final : intégration neurale et incorporation

Herr affirme que son objectif à long terme est l’intégration neurale et l’incorporation : le sentiment qu’une prothèse fait partie du corps, plutôt qu’un outil. La nouvelle étude est "une étape critique en avant – jeu de mots prévu."