Un homme paraplégique remarche grâce à la pensée

Gert-Jan Oskam, paraplégique depuis 12 ans, a réussi à remarcher grâce à une technologie qui transforme « la pensée en action ». Explications.

© EPFL - Jimmy Ravier

C’est une première mondiale. Gert-Jan Oskam, un Néerlandais de 40 ans, a pu remarcher douze après un accident de vélo qui l’a rendu paraplégique. Il a retrouvé le contrôle de ses jambes et déclenche leur mise en mouvement uniquement par la pensée. Cette prouesse technique a été rendue possible par le centre de recherche en bio-ingénierie NeuroRestore qui réunit les Suisses de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, le Centre hospitalier universitaire vaudois et l’université de Lausanne, en partenariat avec les Français du centre de recherche biomédicale de Clinatec.

« Nous avons développé un pont digital sans fil entre le cerveau et la moelle épinière en utilisant la technologie Brain-Computer Interface (BCI) qui transforme la pensée en action », résume Grégoire Courtine, professeur en neurosciences à l’EPFL, au CHUV, et à l’UNIL. Le cas de Gert-Jan Oskam, premier patient à bénéficier du BCI, a fait l’objet d’un article publié jeudi 24 mai dans la revue Nature. « La chose la plus impressionnante s’est produite après deux jours. J’ai été capable de contrôler mes hanches après 5 à 10 minutes », raconte le quarantenaire dans une vidéo en ligne.

La récupération de fonctions neurologiques

Les scientifiques ont mis au point le Brain-Spine Interface, soit un interface cerveau-colonne vertébrale. Il s’agit d’un pont digital qui restaure la communication entre le cerveau et la moelle épinière. Un premier implant se situe dans le cerveau. « Nous avons implanté des dispositifs  WIMAGINE au-dessus  de  la  région  du  cerveau qui est responsable des mouvements des jambes », précise la neurochirurgienne Jocelyne Bloch, professeure au CHUV, à l’UNIL et à l’EPFL. A l’autre bout du pont, un deuxième dispositif, « un neurostimulateur connecté à un champ d’électrodes, a été positionné sur la région de la moelle épinière qui contrôle le mouvement des jambes », poursuit la scientifique.

Le second implant est capable de comprendre les informations envoyer par le premier via des algorithmes élaborés par l’intelligence artificielle. « Quand Oskam pense à marcher, les implants crâniens détectent l’activité électrique dans le cortex, la couche externe du cerveau. Ce signal est transmis sans fil et décodé par un ordinateur qu’Oskam porte dans un sac à dos. Celui-ci transmet ensuite les informations au générateur d’impulsions vertébrales », au niveau de la moelle épinière, lit-on dans Nature. Les intentions du mouvement sont alors traduites par une stimulation électrique de la moelle épinière qui commande les muscles et enclenche la marche. La réaction est immédiate : « quand je décide de faire un pas, la simulation se déclenche, dès que j’y pense ».

Grâce à ce dispositif sans fil – Gert-Jan Oskam a pu l’expérimenter de manière totalement autonome -, celui-ci a également réussi à récupérer des fonctions neurologiques dont l’avait privé son accident. « Les chercheuses et les chercheurs ont ainsi pu quantifier des améliorations remarquables de ses capacités sensorielles et motrices, même lorsque le pont digital était désactivé », confirme NeuroStore. Ainsi Gert-Jan Oskam est aujourd’hui capable de marcher sur de courtes distances sans le dispositif, à l’aide de béquilles.

• 

  Source : « Walking naturally after spinal cord injury using a brain-spine interface », Nature, 24 mai 2023, CEA, NeuroRestore

• 

  Ecrit par : Dorothée Duchemin – Edité par Vincent Roche