La DARPA a récemment présenté une nouvelle prothèse connectée au cerveau qui permet à un patient paralysé de ressentir des sensations physiques. Les travaux de recherche sont soutenus par le programme de prothèses de la DARPA (Revolutionising Prosthetics Program) lancé en 2006.



Le secteur des prothèses a le vent en poupe. À la fin de l'année dernière, CORDIS avait parlé du projet NEBIAS, après avoir développé la main bionique la plus sophistiquée au monde, financé par l'UE, capable de détecter des informations sur le toucher et de les envoyer en temps réel au patient grâce à une neuro-interface. À l'heure actuelle, de l'autre côté de l'Atlantique, la DARPA a présenté une main prosthétique transmettant différentes sensations de pression par des voies neuronales dans la moelle épinière. Les scientifiques responsables de la nouvelle prothèse parlent d'une sensation de toucher pratiquement naturelle.

"Nous avons bouclé la boucle", commente le responsable du programme Justin Sanchez. "Les membres prosthétiques contrôlés par la pensée montrent de grandes promesses, mais sans signaux de retour, il est difficile d'atteindre le niveau de contrôle nécessaire pour réaliser des mouvements précis. En connectant directement le sens du toucher de la main mécanique au cerveau, on arrive à une fonction pratiquement naturelle".

La main prosthétique a été testée sur un jeune homme de 28 ans qui avait été paralysé pendant plus de dix ans suite à une lésion de la moelle épinière, pour déterminer s'il pouvait ressentir des sensations physiques. Les scientifiques du laboratoire de physique appliquée (APL) de l'université Johns Hopkins ont procédé à la connexion de la prothèse au cerveau du jeune homme pour ensuite lui bander les yeux. Puis ils ont exercé une légère pression sur différents doigts de la main artificielle pour déterminer si le sujet percevait une sensation.

L'équipe du projet rapporte que le patient était en mesure de "ressentir" que quelque chose touchait sa main et il est même parvenu à déterminer le doigt en question. "À ce moment-là, au lieu de simplement appuyer sur un doigt, les chercheurs ont commencé à appuyer sur deux sans informer le jeune homme du changement. Mais il a réagi immédiatement en demandant si quelqu'un lui jouait un mauvais tour. C'est à ce moment-là que nous avons compris que les sensations qu'il percevait grâce à la main prosthétique étaient pratiquement naturelles", commente le responsable du programme J. Sanchez.

Le système de commande prosthétique est constitué de deux puces intégrées dans le cerveau du patient, connectées à des couples de capteurs de pression placés dans la main artificielle. Les puces d'une épaisseur d'un millimètre contiennent plusieurs électrodes et sont placées dans le cortex moteur, qui contrôle les mouvements des bras et des mains et dans le cortex sensoriel qui reçoit et identifie les signaux résultats des sensations tactiles. Chaque fois que la main prosthétique touche un objet quelconque, les capteurs envoient des signaux électriques via des câbles aux puces intégrées dans le cerveau, permettant ainsi au sujet de ressentir pratiquement naturellement le contact.

La nouvelle technologie a été présentée au forum des technologies du futur Wait, What? le 10 septembre dernier. Le responsable du programme J.Sanchez et son équipe attendent encore les commentaires du comité de lecture et la publication de leur article dans une revue scientifique.