Si on vous disait il y a dix ans que les prothèses aideraient un jour les gens non seulement à marcher, mais aussi... sentire Chaque pas, chaque pierre sous votre pied, l'auriez-vous cru ? Pourtant, aujourd’hui, dans un laboratoire de pointe, la science transforme ce fantasme en réalité.
Imaginez un monde dans lequel les prothèses ne seraient pas de simples extensions mécaniques du corps, mais de véritables substituts sensoriels, capables de redonner la sensation du toucher à ceux qui ont perdu une partie d'eux-mêmes. Nous y arrivons plus vite que prévu.
La prothèse, une révolution sensorielle
La perte d'un membre n'entraîne pas seulement la perte de sa fonction motrice, mais aussi de sa fonction sensorielle. Et si les prothèses traditionnelles ont offert une solution partielle, redonnant de la mobilité, la sensation du toucher est toujours restée un rêve inassouvi… jusqu'à présent.
La recherche, publiée sur le serveur de prépublication bioRxiv (je te le mets en lien ici), a dévoilé un dispositif qui, en imitant l’activité nerveuse, peut être implanté dans la partie restante de la jambe, permettant ainsi aux amputés de « ressentir » pendant qu’ils marchent. Cela améliore non seulement leur vitesse de mouvement, mais leur donne également une plus grande confiance à chaque pas.
Progression élégante
Jacob-Georges, neuro-ingénieur à l’Université de l’Utah, a salué l’étude comme étant « vraiment élégante ». Et il n'est pas difficile de comprendre pourquoi. Cette recherche ne se limite pas à un modèle informatique, mais s'étend aux modèles animaux et finalement aux humains. Il s’agit de l’une des premières enquêtes menées de manière aussi approfondie.
De nombreux patients porteurs de prothèses dentaires sont confrontés à des défis inattendus. Ne pas ressentir la pression exercée sur un objet peut conduire à des situations embarrassantes, comme casser ou laisser tomber des objets – un manque de retour sensoriel qui a conduit certaines personnes amputées à refuser l’utilisation de prothèses. Mais comme on dit, chaque problème est une opportunité déguisée.
Un pas en avant. Littéralement.
Ces dernières années, les chercheurs se sont concentrés sur des prothèses offrant un retour sensoriel de plus en plus naturel. Des recherches menées en 2019 par l'équipe de George ont montré que la rétroaction biomimétique permettait à un patient de saisir des objets fragiles tels que des œufs et des raisins avec une précision extrême. Mais comment fonctionne exactement cette rétroaction ?
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé un modèle informatique pour recréer la façon dont les nerfs du pied réagissent à différents stimuli, tels que la perception de la pression. L’objectif était de créer des schémas naturels d’activité neuronale pouvant se produire lorsque vous ressentez quelque chose avec votre pied ou en marchant.
Ensuite, les scientifiques ont utilisé le modèle pour transmettre des schémas d'impulsions électriques aux nerfs périphériques des pattes des chats, enregistrant l'activité des neurones de la moelle épinière qui reçoivent les informations de ces nerfs. Le résultat? Une réponse similaire à celle d’un vrai toucher.
Homme et prothèse, une combinaison gagnante
L’étape suivante consistait à tester cette approche chez l’homme. Trois personnes amputées d'un membre inférieur ont été équipées de prothèses comprenant un capteur pour enregistrer les informations de pression du pied robotique pendant la marche.
Cet appareil « ressent » les sensations de la marche et transmet cette information au système nerveux de la personne amputée, en essayant d'imiter les sensations liées à la marche.
Stanisa Raspopovitch, neuro-ingénieur à l'ETH Zürich et co-auteur de l'étude, espère que son équipe et d'autres continueront à améliorer cette technologie. Une compréhension plus détaillée de la manière dont le système nerveux détecte et communique différents aspects du toucher pourrait aider à affiner davantage ces dispositifs.
Le but ultime? Ressentez tout à nouveau. Ce sera un magnifique voyage.
