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apparemment ca ne concerne que les paras a lesion thoracique ,,et les lesions lOmbaires et cervicales,,est ce qu'on y pense?
L'interface cerveau-colonne vertébrale permet à l'homme paralysé de marcher en utilisant ses penséesL'appareil fournit une connexion entre le cerveau et la moelle épinière, permettant à la pensée de contrôler le mouvement.Il y a douze ans, un accident de vélo a laissé Gert-Jan Oskam, aujourd'hui âgé de 40 ans, avec les jambes paralysées et les bras partiellement paralysés, après que sa moelle épinière a été endommagée dans son cou. Mais ces jours-ci, Oskam est de retour sur ses pieds et marche grâce à un appareil qui crée un «pont numérique» entre son cerveau et les nerfs sous sa blessure.L'implant a changé la vie, dit Oskam. "La semaine dernière, il y avait quelque chose qui devait être peint et il n'y avait personne pour m'aider. Alors j'ai pris le déambulateur et la peinture, et je l'ai fait moi-même pendant que j'étais debout », dit-il.L'appareil, appelé interface cerveau-colonne vertébrale, s'appuie sur les travaux antérieurs de Grégoire Courtine, neuroscientifique à l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, et de ses collègues. En 2018, ils ont démontré que, combinée à un entraînement intensif, la technologie qui stimule le bas de la colonne vertébrale avec des impulsions électriques peut aider les personnes atteintes de lésions médullaires à marcher à nouveau.Oskam était l'un des participants à cet essai, mais après trois ans, ses améliorations avaient atteint un plateau. Le nouveau système utilise l'implant rachidien qu'Oskam possède déjà et l'associe à deux implants en forme de disque insérés dans son crâne de sorte que deux grilles de 64 électrodes reposent contre la membrane recouvrant le cerveau.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, qui transmet ensuite les informations au générateur d'impulsions vertébrales.L'appareil précédent « était plutôt une stimulation préprogrammée » qui générait des mouvements de marche robotiques, explique Courtine. "Maintenant, c'est complètement différent, car Gert-Jan a un contrôle total sur le paramètre de stimulation, ce qui signifie qu'il peut s'arrêter, il peut marcher, il peut monter des escaliers.""La stimulation avant me contrôlait et maintenant je contrôle la stimulation par ma pensée", explique Oskam. "Quand je décide de faire un pas, la simulation se déclenche, dès que j'y pense."Réhabilitation renforcéeAprès environ 40 séances de rééducation utilisant l'interface cerveau-colonne vertébrale, Oskam avait retrouvé la capacité de bouger volontairement ses jambes et ses pieds. Ce type de mouvement volontaire n'était pas possible après une stimulation vertébrale seule, et suggère que les séances d'entraînement avec le nouvel appareil ont entraîné une récupération supplémentaire des cellules nerveuses qui n'ont pas été complètement sectionnées lors de sa blessure. Oskam peut également marcher sur de courtes distances sans l'appareil s'il utilise des béquilles.Bruce Harland, neuroscientifique à l'Université d'Auckland en Nouvelle-Zélande, déclare que cette amélioration continue de la fonction vertébrale est une excellente nouvelle pour toute personne atteinte d'une lésion de la moelle épinière, "parce que même s'il s'agit d'une blessure chronique à plus long terme, il y a encore différentes façons dont la guérison pourrait se produire »."C'est certainement un énorme pas en avant" vers l'amélioration de la fonction des personnes atteintes de lésions de la moelle épinière, déclare la neuroscientifique Anna Leonard de l'Université d'Adélaïde en Australie. Et elle dit qu'il y a encore de la place pour d'autres interventions - telles que les cellules souches - pour améliorer encore les résultats. Elle ajoute que bien que l'interface cerveau-colonne vertébrale rétablisse la marche, d'autres fonctions telles que le contrôle de la vessie et des intestins ne sont pas ciblées par l'appareil. "Donc, il y a certainement encore de la place pour d'autres domaines de recherche qui pourraient aider à améliorer les résultats dans ces autres types de domaines", dit-elle.Antonio Lauto, ingénieur biomédical à la Western Sydney University, en Australie, affirme que des dispositifs moins invasifs seraient idéaux. L'un des implants crâniens d'Oskam a été retiré après environ cinq mois en raison d'une infection. Néanmoins, Jocelyne Bloch, la neurochirurgienne de l'Ecole polytechnique fédérale de Suisse qui a implanté l'appareil, affirme que les risques encourus sont faibles par rapport aux bénéfices. "Il y a toujours un peu de risque d'infection ou d'hémorragie, mais ils sont si petits que ça vaut le risque", dit-elle.L'équipe de Courtine recrute actuellement trois personnes pour voir si un appareil similaire peut restaurer les mouvements des bras.==================== TEXTE ORIGINAL EN ANGLAIS ====================Brain–spine interface allows paralysed man to walk using his thoughtsThe device provides a connection between the brain and spinal cord, allowing thought to control movement.Twelve years ago, a cycling accident left Gert-Jan Oskam, now 40, with paralysed legs and partially paralysed arms, after his spinal cord was damaged in his neck. But these days, Oskam is back on his feet and walking thanks to a device that creates a ‘digital bridge’ between his brain and the nerves below his injury.The implant has been life changing, says Oskam. “Last week, there was something that needed to be painted and there was nobody to help me. So I took the walker and the paint, and I did it myself while I was standing,” he says.The device — called a brain–spine interface — builds on previous work2 by Grégoire Courtine, a neuroscientist at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne and his colleagues. In 2018, they demonstrated that, when combined with intensive training, technology that stimulates the lower spine with electrical pulses can help people with spinal-cord injuries to walk again.Oskam was one of the participants in that trial, but after three years, his improvements had plateaued. The new system makes use of the spinal implant that Oskam already has, and pairs it with two disc-shaped implants inserted into his skull so that two 64-electrode grids rest against the membrane covering the brain.When Oskam thinks about walking, the skull implants detect electrical activity in the cortex, the outer layer of the brain. This signal is wirelessly transmitted and decoded by a computer that Oskam wears in a backpack, which then transmits the information to the spinal pulse generator.The previous device, “was more of a pre-programmed stimulation” that generated robotic stepping movements, says Courtine. “Now, it’s completely different, because Gert-Jan has full control over the parameter of stimulation, which means that he can stop, he can walk, he can climb up staircases.”“The stimulation before was controlling me and now I am controlling stimulation by my thought,” says Oskam. “When I decide to make a step, the simulation will kick in, as soon as I think about it.”Enhanced rehabilitationAfter around 40 rehabilitation sessions using the brain–spine interface, Oskam had regained the ability to voluntarily move his legs and feet. That type of voluntary movement was not possible after spinal stimulation alone, and suggests that the training sessions with the new device prompted further recovery in nerve cells that were not completely severed during his injury. Oskam can also walk short distances without the device if he uses crutches.Bruce Harland, a neuroscientist at the University of Auckland in New Zealand says that this continued improvement in spinal function is great news for anyone with a spinal-cord injury, “because even if it’s a longer-term chronic injury, there’s still a few different ways that healing could happen”.“It’s certainly a huge jump” towards improved function for people with spinal-cord injuries, says neuroscientist Anna Leonard at the University of Adelaide in Australia. And she says there is still room for other interventions — such as stem cells — to improve outcomes further. She adds that although the brain–spine interface restores walking, other functions such as bladder and bowel control are not targeted by the device. “So, there’s certainly still room for other areas of research that could help progress improvements in outcomes for these other sort of realms,” she says.Antonio Lauto, a biomedical engineer at Western Sydney University, Australia, says less invasive devices would be ideal. One of Oskam’s skull implants was removed after about five months because of an infection. Nevertheless, Jocelyne Bloch, the neurosurgeon at the Swiss Federal Institute of Technology who implanted the device says that the risks involved are small compared with the benefits. “There is always a bit of risk of infections or risk of haemorrhage, but they are so small that it’s worth the risk,” she says.Courtine’s team is currently recruiting three people to see whether a similar device can restore arm movements.doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-01728-0Source : https://www.nature.com/articles/d41586-023-01728-0
Première mondiale : une personne paraplégique pilote sa marche par la penséeC’est un très bel espoir pour les personnes paralysées ! Pour la première fois, une personne paraplégique a pu marcher en pilotant ses jambes par la pensée. Ceci grâce à une interface cerveau-moelle épinière développée dans le cadre d’un partenariat franco-suisse impliquant le CEA. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature du 24 mai 2023.Publié le 24 mai 2023Il y a dix ans, Gert-Jan, un hollandais de 40 ans, devenait paraplégique à la suite d’un accident de vélo. Aujourd’hui, il a retrouvé le contrôle naturel de ses jambes et peut marcher en actionnant leur mouvement uniquement par la pensée ! Cette réussite est le fruit du travail commun des équipes du CEA (au sein du centre de recherche biomédicale Clinatec, à Grenoble, associant le CEA/FDD Clinatec/CHUGA/UGA), associées à celles de l’EPFL, du CHUV et de l’UNIL, en Suisse.Deux implants dans un pont digitalEnsemble, elles ont conçu un « pont digital » qui restaure la communication entre le cerveau et la région de la moelle épinière commandant le mouvement des jambes. Celui-ci est constitué de deux dispositifs médicaux implantables. Le premier s’appelle WIMAGINE® et est développé par l’institut Leti du CEA depuis une dizaine d’années. Positionné à la surface du cortex cérébral moteur droit et gauche, il capte et numérise les signaux électriques engendrés par l’intention de mouvement du patient. Grâce à des algorithmes d’intelligence artificielle, ces informations sont décodées en prédictions de mouvement des jambes, puis converties en séquences de stimulation électrique de la moelle épinière, le tout en temps réel.Un second implant mis au point par l’EPFL prend alors le relais. C’est un neurostimulateur connecté, via une matrice d’électrodes, à la zone de la moelle épinière qui contrôle les jambes. Celui-ci reçoit via une transmission sans fil les séquences de stimulation qu’il transmet à la moelle, qui à son tour active les muscles des jambes.Une marche aussi naturelle que possibleA peine quelques semaines après l’opération, Gert-Jan avait retrouvé le contrôle naturel de ses jambes. Et huit mois plus tard, il était de retour à son domicile. Afin qu’il puisse être totalement autonome, les équipes ont intégré les éléments périphériques du système (batteries, ordinateur, etc.) sur un déambulateur. Aujourd’hui, le patient peut se lever, se tenir debout, marcher, monter un escalier, tout en contrôlant l’amplitude et le rythme de ses pas uniquement en y pensant. Mieux, après six mois d’entraînement, les chercheurs ont noté qu’il a progressivement récupéré des fonctions neurologiques liées à la marche et à l’équilibre ! Ces résultats suggèrent que la synchronisation de l’activité cérébrale et du mouvement, rendue possible par le pont digital, a sans doute favorisé la formation de nouvelles connexions nerveuses.Les équipes continuent les développements en vue d’un transfert de technologie auprès d’un industriel, et explorent d’autres applications, comme la restauration des mouvements des bras et des mains. Le développement d’une nouvelle génération d’interface cerveau-moelle épinière miniaturisée et basse consommation a également été initiée, en particulier grâce aux technologies d’électronique intégrée du CEA. Ceci afin d’améliorer la portabilité et l’autonomie du dispositif, pour un usage simplifié et performant dans la vie quotidienne.Source : https://www.cea.fr/presse/Pages/actualites-communiques/sante-sciences-du-vivant/premiere-mondiale-un-paraplegique-pilote-sa-marche-par-pensee.aspx
VIDÉO - Première mondiale : paralysé, il remarche grâce à des implantsPar Emilie ROUSSEYPublié hier à 21h25Source : JT 20h Semaine*Des chercheurs ont mis au point un dispositif qui permet à un patient paralysé des jambes de marcher avec un déambulateur.*Plusieurs implants ont été posés à la surface de son cerveau et dans sa moelle épinière.*Quand il pense à lever une jambe, l'activité cérébrale est captée par des algorithmes qui entraînent une activation de ses jambes.Il a toujours rêvé de remarcher, c'est désormais possible. Il y a 12 ans, Gert-Jan Oskam a été victime d'un accident de vélo qui a entraîné une lésion de sa moelle épinière et l'a empêché de retrouver l'usage de ses jambes. Jusqu'à ce que des chercheurs suisses lui proposent de tester une technologie révolutionnaire. L'Américain a alors accepté de se faire poser deux implants à la surface de son cerveau, et un autre sur sa moelle épinière. Un dispositif qui lui permet aujourd'hui de se lever de son fauteuil roulant, et de marcher grâce à un déambulateur. "Je dois dire par la pensée que je vais faire un pas, alors le système est capable de récupérer cette information et de stimuler mes jambes, et je marche", explique-t-il.Une activité cérébrale captée par des algorithmesEn effet, dès qu'il pense à lever une jambe, cette activité cérébrale est captée par des algorithmes. Cela entraîne une stimulation pour activer ses jambes. "En 300 à 400 millisecondes, toutes ces opérations doivent se faire, d'une manière extrêmement précise, robuste et sans échec, sinon il tomberait" abonde Grégoire Courtine, neuroscientifique à l'école polytechnique fédérale de Lausanne en Suisse. "Quand on le voit marcher tout est très fluide, tout a l'air très naturel."Cette prouesse technologique a été en partie développée par des chercheurs grenoblois. Il leur a fallu dix ans de travail pour créer ces implants cérébraux et ces algorithmes ultra sensibles. "On a pu montrer que nos algorithmes étaient suffisamment précis pour arriver à avoir ce niveau de finesse permettant de décoder autant d'articulations", explique Guillaume Charvet, responsable du programme Interface cerveau machine à Clinatec à Grenoble.Ils sont tellement précis que même en restant concentré sur la marche, Gert-Jan peut penser ou faire tout autre chose. "Le décodage peut vraiment distinguer la parole de la marche, sans qu'il tombe en parlant" se réjouit Jocelyne Bloch, neurochirurgienne à l'université de Lausanne. Les progrès de Gert-Jan ont stupéfait les chercheurs. Ils comptent alors miniaturiser le dispositif pour que leurs patients puissent à terme marcher sans déambulateur.Source : https://www.tf1info.fr/sante/video-premiere-mondiale-paralyse-il-remarche-grace-a-des-implants-2258165.html
ONWARD annonce la première utilisation humaine du système ARC-IM™ pour restaurer le mouvement et la fonction après une lésion de la moelle épinièreLe nouveau système est spécialement conçu pour optimiser l'administration d'ONWARD ARC Therapy™15 mai 2023EINDHOVEN, Pays-Bas, 15 mai 2023 (GLOBE NEWSWIRE) -- ONWARD Medical, la société de technologie médicale qui crée des thérapies innovantes pour restaurer le mouvement, la fonction et l'indépendance des personnes atteintes de lésions de la moelle épinière (LME), aujourd'hui a annoncé la première utilisation réussie chez l'homme de son système ARC-IM expérimental.Le système ARC-IM délivre des impulsions électriques ciblées à la moelle épinière et est un élément clé du système ONWARD ARC-IM, une plate-forme innovante conçue pour fournir l'ARC Therapy afin de traiter plusieurs indications. Le système ARC-IM est conçu pour être utilisé avec le neurostimulateur ARC-IM (IPG) et est spécialement conçu pour être placé le long de la moelle épinière afin de stimuler les racines dorsales, avec des paramètres spécifiques conçus pour chaque emplacement anatomique. ONWARD développe un portefeuille de systèmes ARC-IM dans une gamme de tailles, de formes et de réseaux d'électrodes pour les nombreuses indications que la société développe ou explore, telles que l'amélioration de la gestion de la pression artérielle, la mobilité, la fonction des membres supérieurs et le contrôle de la vessie.Le système ARC-IM a été implantée aujourd'hui par le Dr. Jocelyne Bloch, neurochirurgienne au Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) à Lausanne, en Suisse, au profit d'un patient souffrant d'une mauvaise régulation de la tension artérielle suite à une LME."La forme et la disposition des électrodes du système ARC-IM sont uniques, offrant les caractéristiques que je souhaite depuis longtemps pour mes patients atteints de lésions de la moelle épinière, tout en offrant la même sensation que les systèmes que j'ai implantés pendant de nombreuses années", a déclaré le Dr Bloch.Au cours de l'opération d'aujourd'hui, le système ARC-IM a été placé dans le « point chaud hémodynamique » le long de la moelle épinière thoracique, une zone dans laquelle une stimulation électrique ciblée peut rétablir une meilleure régulation de la pression artérielle après une lésion médullaire. Cet emplacement spécifique et le mécanisme d'action qui l'accompagne ont été découverts pour la première fois par les partenaires de recherche de la Société à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et à l'Université de Calgary et publiés dans Nature en janvier 2021.En décembre 2022, ONWARD a annoncé des résultats intermédiaires positifs pour les dix premières personnes traitées avec la thérapie ARC-IM ciblée pour améliorer la régulation de la pression artérielle après une LME. Tous les participants ont signalé une amélioration de leur qualité de vie. ONWARD a reçu une désignation de dispositif révolutionnaire de la FDA en 2021 pour cette indication.« Le système ARC-IM spécialement conçu améliorera notre capacité à fournir de manière optimale la thérapie ARC pour relever de nombreux défis auxquels sont confrontées les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière », a déclaré Dave Marver, PDG d'ONWARD. "Nous sommes impatients d'utiliser ce système pour la restauration de la mobilité et d'autres indications à l'avenir."Tous les dispositifs et thérapies ONWARD référencés ici, y compris ARC-IM, ARC-EX et ARC Therapy, sont expérimentaux et ne sont pas disponibles à des fins commerciales.
ARC-EX d'ONWARD Medical obtient la désignation de dispositif révolutionnaire de la FDA6 MARS 2023 ONWARD Medical, une société de technologie médicale axée sur les lésions de la moelle épinière (LME), a obtenu le statut de dispositif révolutionnaire de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour l'utilisation de sa plateforme ARC-EX pour le contrôle de la vessie, l'atténuation de la spasticité, et la régulation de la pression artérielle chez les personnes atteintes de LME.ONWARD a maintenant reçu un total de huit désignations de dispositifs révolutionnaires. ARC-EX est une plate-forme externe non invasive composée d'un stimulateur et d'un programmateur sans fil. Des données positives de première ligne ont été rapportées en 2022 dans le cadre de la première étude pivot de la société, appelée Up-LIFT, qui a évalué la capacité de la thérapie ARC-EX à améliorer la force et la fonction des membres supérieurs. ONWARD prépare actuellement des soumissions réglementaires pour les États-Unis et l'Europe, dans l'espoir que cette thérapie puisse être approuvée pour la commercialisation fin 2023.Dave Marver, directeur général d'ONWARD, a déclaré : « Le contrôle de la vessie, la spasticité et le dérèglement de la pression artérielle sont trois des nombreux défis que les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière doivent gérer pour évoluer dans leur vie quotidienne. Nous sommes fiers de nos huit désignations totales de dispositifs révolutionnaires de la FDA, qui valident les besoins importants non satisfaits de la communauté LME et la nature pionnière de notre travail.Breakthrough Device Designation est un programme de la FDA conçu pour aider les patients et leurs médecins à bénéficier d'un accès rapide à des technologies susceptibles de fournir un traitement ou un diagnostic plus efficace pour des affections graves dont les besoins ne sont pas satisfaits, telles que les lésions de la moelle épinière. Dans le cadre de cette désignation, la FDA fournira à ONWARD un examen prioritaire et la possibilité d'interagir avec des experts de la FDA tout au long de la phase d'examen préalable à la commercialisation alors que la technologie évolue vers une éventuelle commercialisation.==================== TEXTE ORIGINAL EN ANGLAIS ====================ONWARD Medical's ARC-EX granted FDA Breakthrough Device Designation6 MARCH 2023 08:38ONWARD Medical, a medical technology company focused on spinal cord injury (SCI), has been granted Breakthrough Device Designation status from the U.S. Food and Drug Administration (FDA) for the use of its ARC-EX platform for bladder control, alleviation of spasticity, and blood pressure regulation in people with SCI.ONWARD has now been awarded a total of eight Breakthrough Device Designations. ARC-EX is an external, non-invasive platform consisting of a stimulator and wireless programmer. Positive top-line data were reported in 2022 from the company’s first pivotal study, called Up-LIFT, which evaluated the ability for ARC-EX Therapy to improve upper extremity strength and function. ONWARD is now preparing regulatory submissions for the U.S. and Europe, with the expectation that this therapy may be approved for commercialisation in late 2023.Dave Marver, chief executive officer of ONWARD, said: “Bladder control, spasticity, and blood pressure dysregulation are three of the many challenges people with spinal cord injury must manage in order to navigate their daily lives. We are proud of our eight total Breakthrough Device Designations from the FDA, which validate the significant unmet needs of the SCI community and the pioneering nature of our work.”Breakthrough Device Designation is an FDA program designed to help patients and their physicians receive timely access to technologies that have the potential to provide more effective treatment or diagnosis for debilitating conditions of significant unmet need, such as spinal cord injury. As part of this designation, the FDA will provide ONWARD with priority review and the opportunity to interact with FDA experts throughout the premarket review phase as the technology moves toward eventual commercialisation.Source : https://www.med-technews.com/news/medical-device-news/onward-medical-granted-fda-breakthrough-device-designation/
Des chercheurs identifient le neurone qui permet de remarcherLeurs travaux ont également permis à neuf patients paralysés suite à une lésion de la moelle épinière de remarcher.Par Victor GarciaPublié le 11/11/2022 La médecine pourra-t-elle, un jour, permettre à des personnes paralysées de remarcher ? En Suisse, des équipes dirigées par Jocelyne Bloch, neurochirurgienne au Centre hospitalier universitaire vaudois et Grégoire Courtine, neuroscientifique à l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, travaillent sur ce projet depuis des années. Réunies au sein du laboratoire NeuroRestore, leurs équipes, qui regroupent une soixantaine de personnes - ingénieurs, médecins, biologistes, neuroscientifiques -, ont développé des implants permettant d'envoyer des stimulations électriques dans la moelle épinière. Leurs premiers travaux, publiés en 2018 dans les revues scientifiques Nature et Nature Neuroscience, montrent que trois patients atteints de paralysie partielle pouvaient remarcher lorsqu'ils recevaient des stimulations d'électrodes placées sur la région de la moelle épinière qui contrôle les muscles des jambes. Une prouesse saluée par la communauté scientifique et médicale.Dans une nouvelle étude publiée mercredi 9 novembre dans Nature, ils indiquent cette fois que leur thérapie s'est révélée efficace chez neuf patients paralysés. Ces derniers ont pu "remarcher, se tenir debout, se remuscler", grâce aux stimulations induites par les implants de NeuroRestore. Jocelyne Bloch et Grégoire Courtine annoncent également qu'au terme de la thérapie, l'amélioration de la motricité des patients persiste, même en l'absence de stimulation électrique. Ils détaillent aussi une percée en science fondamentale puisqu'ils ont créé un atlas des neurones de la moelle épinière et découvert "le neurone qui permet de remarcher"."Avec Grégoire, nous avons commencé la préparation de cette étude clinique en 2012. Nous avons recruté dix patients, le premier a été implanté en 2016 et le dernier en 2021, confie Jocelyne Bloch, interrogée par L'Express. La première étude publiée en 2018 montrait une efficacité sur trois patients, une autre étude détaillait cette technique sur trois autres patients - avec une technologie améliorée - et cette fois, nous montrons que notre méthode a été efficace sur neuf patients. Nous révélons aussi que six mois après leur réhabilitation, ils ont récupéré une fonction neurologique qu'ils avaient perdue pendant des années". En effet, les chercheurs avaient jusqu'ici prouvé que leurs patients pouvaient remarcher pendant qu'ils étaient stimulés électriquement. Ils démontrent désormais que ce traitement permet une récupération neurologique et les bénéfices sont conservés à plus long terme même sans stimulation."Plus les lésions à la moelle épinière sont sévères, moins la récupération est bonne, mais nous avons par exemple un patient dont la jambe gauche était totalement paralysée et qui, après six mois sans stimulation, parvient à la bouger et même à faire quelques pas, poursuit la neurochirurgienne. Notre nouvel article tente aussi de répondre à la question : pourquoi ont-ils récupéré, quel est le mécanisme sous-jacent ?".Vsx2, le neurone qui permet de remarcherLes équipes de NeuroRestore ont d'abord émis l'hypothèse que cette récupération neurologique serait liée à une repousse et une réorganisation des fibres nerveuses impliquées dans la marche. "Nous avons donc mis au point une technique permettant de 'profiler' tous les neurones de la moelle épinière et une fois cet atlas créé, nous avons développé des algorithmes d'intelligence artificielle permettant de naviguer dans cet atlas et de déterminer quels neurones sont actifs lorsqu'il y a récupération de la marche", détaille Jocelyne Bloch. "Cet atlas moléculaire de la moelle épinière est d'une telle précision qu'il nous permet d'observer, neurone par neurone, l'évolution du processus de guérison, ajoute Grégoire Courtine, dans un communiqué. Et de façons surprenante, il s'avère qu'un seul type de neurones, appelé Vsx2 se distingue parmi les autres et participe à la récupération".Puis leurs équipes ont vérifié cette hypothèse sur différents groupes de rongeurs : des souris saines, paralysées ou ayant reçu des stimulations grâce aux électrodes. A chaque fois, la moelle épinière des petits mammifères était analysée - grâce à du séquençage génétique -, et une étude statistique était réalisée - grâce aux algorithmes - afin de déterminer quels neurones étaient les plus actifs.Ils ont confirmé que la stimulation électrique de la moelle épinière responsable des muscles des jambes active un type de neurones bien particulier : les Vsx2. Si ces neurones ne sont pas particulièrement sollicités lorsque des individus en bonne santé marchent, ils sont très actifs chez les individus qui ont subi une lésion de la moelle épinière. "Après une lésion de la moelle épinière, c'est un peu comme si la lésion provoquait une sorte de chaos cellulaire au sein duquel les Vsx2 prenaient le 'leadership', afin de remettre de l'ordre", image Jocelyne Bloch."Nous allons plus vite qu'Elon Musk"Afin de valider ces découvertes, Stéphanie Lacour, également professeure à l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, a augmenté les implants avec une série de diodes électroluminescentes qui permettent de stimuler la moelle épinière, mais aussi d'inactiver exclusivement les neurones Vsx2. Chez les souris souffrant d'une lésion, cette inactivation des neurones Vsx2 a immédiatement stoppé la marche, alors qu'elle restait sans effet sur les souris saines. Ce qui prouve que les neurones Vsx2 sont à la fois nécessaires, mais aussi suffisants pour que le traitement d'électrostimulation soit efficace et entraîne la réorganisation du système nerveux.Ces travaux pourraient ouvrir des opportunités thérapeutiques à plus grande échelle. "Nous avons toujours eu pour but, en plus de développer un projet académique, d'avoir un impact sur l'humanité, donc nous avons aussi fondé Onward Medical, une industrie qui développe des implants qui pourraient être utilisés chez un grand nombre de personnes", souligne Jocelyne Bloch. Des études pivots incluant plus de patients sont en préparation. Elles viseront à démontrer qu'il est possible de populariser leur technologie afin qu'elle soit, un jour, suffisamment efficace et abordable pour être remboursable par les assurances maladies. "C'est notre objectif numéro un, le deuxième est d'apprendre à mieux dialoguer avec la moelle épinière pour améliorer d'autres fonctions, comme celles liées aux intestins, à la vessie, etc.", ajoute la spécialiste.Ces autres projets nécessiteront d'importants d'investissement, mais NeuroRestore peut compter à la fois sur les financements publics de l'université de Lausanne, de l'école polytechnique et du Centre hospitalier universitaire vaudois, mais aussi de la fondation Défitech, créée par Sylviane et Daniel Borel, le président émérite de la société Logitech. De quoi concurrencer des sociétés comme Neuralink, d'Elon Musk ? "En fait, nous allons plus vite que lui", glisse Jocelyne Bloch.Source : https://www.lexpress.fr/sciences-sante/sciences/des-chercheurs-identifient-le-neurone-qui-permet-de-remarcher_2183250.html?utm_medium=Social&utm_source=Facebook&fbclid=IwAR3gEeyrKArOxX_VqXFMl793O6JGAL7U1Sxxii2-mygGi3mcBGU9_hPkMuQ#Echobox=1670660627
NATURE09 novembre 2022La stimulation électrique aide les personnes paralysées à marcher à nouveau - et maintenant nous savons pourquoiUne carte détaillée de l'activité des gènes pourrait ouvrir la voie à des traitements plus précis pour beaucoup plus de personnes atteintes de lésions de la moelle épinière.Les neuroscientifiques ont identifié les cellules nerveuses responsables d'aider les personnes paralysées à marcher à nouveau, ouvrant la possibilité de thérapies ciblées qui pourraient bénéficier à un plus large éventail de personnes atteintes de lésions de la moelle épinière.Les lésions graves de la moelle épinière perturbent la connexion entre le cerveau et les réseaux de cellules nerveuses de la colonne vertébrale inférieure qui contrôlent la marche. En 2018, le neuroscientifique Grégoire Courtine de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et ses collègues ont montré que l'envoi d'impulsions électriques à ces nerfs inférieurs de la colonne vertébrale - une technique connue sous le nom de stimulation électrique épidurale (EES) - pouvait, lorsqu'il était combiné à un entraînement intensif, permettre que les personnes atteintes de ce type de lésion médullaire marchent à nouveau. Les trois participants à un essai sont passés d'une paralysie motrice grave ou complète et d'une sensation minimale dans les jambes à la capacité de faire des pas seuls, ou avec un déambulateur ou des béquilles. Deux autres équipes ont montré des résultats similaires cette année-là.L'équipe de Courtine a maintenant prolongé le travail, montrant que le système fonctionne chez les personnes qui ont perdu toute sensation dans leurs jambes. Le groupe rapporte aujourd'hui dans Nature que neuf participants au même essai - dont trois avaient une paralysie complète et aucune sensation dans les jambes - ont retrouvé la capacité de marcher après un entraînement associé à l'EES délivré par des dispositifs implantés dans leur colonne vertébrale. Cinq mois après le début de l'essai, tous les participants pouvaient supporter leur propre poids et faire des pas, en utilisant un déambulateur pour plus de stabilité.Quatre n'ont plus besoin que l'EES soit allumé pour marcher. Cette récupération importante suggère que la stimulation déclenche un remodelage des neurones spinaux pour remettre en marche le réseau de locomotion."L'espoir que cela donne aux personnes atteintes de lésions médullaires est incroyable", déclare Marc Ruitenberg, neurologue à l'Université du Queensland à Brisbane, en Australie, qui étudie les lésions médullaires.Activité neuronale diminuéeL'équipe de Courtine a également découvert les neurones responsables de l'amélioration de cette rééducation. Contre-intuitivement, lorsque l'EES était activé chez les personnes, l'activité des cellules nerveuses au niveau du site de stimulation diminuait. L'équipe a utilisé cet indice pour enquêter plus en profondeur sur le processus. Tout d'abord, les chercheurs ont utilisé chaque aspect du traitement chez la souris - des blessures et de la stimulation électrique à l'entraînement avec un support robotique spécialement conçu pour la stabilité. Les résultats imitaient ceux des personnes.Ensuite, les chercheurs ont mesuré l'activité des gènes dans des milliers de neurones dans des échantillons de tissu rachidien de souris. Cela a produit une carte extrêmement détaillée des types de cellules nerveuses dans la moelle épinière inférieure. Ils ont ensuite utilisé un algorithme d'apprentissage automatique pour rechercher des neurones de souris qui présentaient des changements dans l'activité des gènes à des étapes définies de la rééducation assistée par EES qui correspondaient aux changements observés dans la capacité de marche des participants humains.L'algorithme a identifié une sous-population d'interneurones excitateurs - des cellules nerveuses qui relient les neurones moteurs et sensoriels - qui semblaient correspondre. Lorsque Courtine et son équipe ont inhibé ces cellules chez des souris blessées, ils ont constaté que l'EES ne permettait plus aux animaux blessés de marcher.La diminution globale de l'activité neuronale sur le site pendant la réhabilitation reflète un processus d'apprentissage, dit Courtine. "Quand on y pense, cela ne devrait pas être une surprise", dit-il, "parce que dans le cerveau, quand vous apprenez une tâche, c'est exactement ce que vous voyez — il y a de moins en moins de neurones activés" au fur et à mesure que vous vous améliorez.Prochaines étapesLa technologie n'existe pas pour recueillir ce genre de preuves directes chez les humains. Mais Eiman Azim, neuroscientifique au Salk Institute for Biological Studies de La Jolla, en Californie, affirme que les mêmes neurones sont probablement responsables de l'effet, car l'architecture de la colonne vertébrale est très similaire chez les vertébrés, y compris les humains et les souris.Finalement, dit Azim, une compréhension détaillée des circuits de la colonne vertébrale pourrait permettre aux neuroscientifiques de manipuler l'activité de neurones spécifiques directement avec d'autres traitements, tels que la thérapie génique. Les thérapies à base de cellules souches pourraient un jour remplacer des populations cruciales de neurones endommagés lors de lésions de la moelle épinière, explique Ruitenberg.Courtine et ses collègues ont également utilisé l'EES pour restaurer le mouvement des bras et la préhension des mains chez les singes. Et un groupe de l'Université de Washington à Seattle a fait de même pour six personnes atteintes de lésions de la moelle épinière, en utilisant des patchs cutanés non invasifs portant des électrodes placés sur le cou.Aussi spectaculaire que cela puisse être de voir des personnes blessées à la moelle épinière marcher à nouveau, Ruitenberg dit que la marche n'est souvent pas une priorité pour les gens. La perte de contrôle de la vessie, du contrôle des intestins et de la fonction sexuelle peut avoir un impact plus important sur la qualité de vie. « Il serait vraiment intéressant de voir si ces types de fonctions peuvent également être améliorés avec cette technologie », dit-il.Courtine dit que l'identification des nerfs responsables de ces fonctions figure sur sa liste des prochaines étapes maintenant qu'il dispose d'une carte moléculaire détaillée avec laquelle travailler. Il a également lancé une start-up — ONWARD, basée aux Pays-Bas — pour commercialiser la technologie. La société commencera à recruter 70 à 80 participants aux États-Unis pour un nouvel essai en 2024.==================== TEXTE ORIGINAL EN ANGLAIS ====================NATURE09 November 2022Electrical stimulation helps paralysed people walk again — and now we know whyDetailed gene-activity map could pave way for more precise treatments for many more people with spinal-cord injuries.Neuroscientists have identified the nerve cells responsible for helping paralysed people to walk again, opening up the possibility of targeted therapies that could benefit a wider range of people with spinal-cord injuries.Severe spinal-cord injuries can disrupt the connection between the brain and the networks of nerve cells in the lower spine that control walking. In 2018, neuroscientist Grégoire Courtine at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne and his colleagues showed that delivering electrical pulses to those lower-spine nerves — a technique known as epidural electrical stimulation (EES) — could, when combined with intensive training, get people with this kind of spinal-cord injury walking again. All three participants in a trial went from having severe or complete motor paralysis and minimal sensation in their legs to being able to take steps on their own, or with a walker or crutches. Two other teams showed similar results that year.Courtine’s team has now extended the work, showing that the system works in people who have lost all sensation in their legs. The group reports in Nature today that nine participants in the same trial — three of whom had complete paralysis and no sensation in their legs — regained the ability to walk after training paired with EES delivered by devices implanted in their spines. Five months into the trial, all participants could bear their own weight and take steps, using a walker for stability.Four no longer need the EES to be switched on to walk. This sustained recovery suggests that the stimulation triggers remodelling of the spinal neurons to bring the locomotion network back on line.“The amount of hope that it gives to people with spinal-cord injury is incredible,” says Marc Ruitenberg, a neurologist at the University of Queensland in Brisbane, Australia, who studies spinal-cord injury.Dampened activityCourtine’s team also discovered the neurons responsible for the rehabilitation enhancement. Counter-intuitively, when EES was switched on in people, nerve-cell activity at the site of stimulation decreased. The team used this clue to investigate the process more thoroughly. First, the researchers emulated each aspect of the treatment in mice — from injury and electrical stimulation to training with a purpose-built robotic support for stability. The results mimicked those in people.Next, the researchers measured gene activity in thousands of individual neurons in samples of mouse spinal tissue. This produced an exquisitely detailed map of nerve cell types in the lower spinal cord. They then used a machine-learning algorithm to search for mouse neurons that showed changes in gene activity at set stages of EES-assisted rehabilitation that paralleled the changes observed in the human participants’ walking ability.The algorithm identified a subpopulation of excitatory interneurons — nerve cells that connect motor and sensory neurons — that seemed to fit. When Courtine and his team silenced those cells in injured mice, they found that EES no longer enabled the injured animals to walk.The overall decrease in neural activity at the site during rehabilitation reflects a learning process, says Courtine. “When you think about it, it should not be a surprise,” he says, “because in the brain, when you learn a task, that’s exactly what you see — there are less and less neurons activated” as you get better at it.Next stepsTechnology doesn‘t exist to gather this kind of direct evidence in people. But Eiman Azim, a neuroscientist at the Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, California, says the same neurons are probably responsible for the effect, because spinal architecture is very similar across vertebrates, including humans and mice.Eventually, says Azim, detailed understanding of the spinal circuitry could allow neuroscientists to manipulate the activity of specific neurons directly with other treatments, such as gene therapy. Stem-cell therapies could one day replace crucial populations of neurons damaged in spinal-cord injuries, says Ruitenberg.Courtine and his colleagues have also used EES to restore arm movement and hand grip in monkeys. And a group at the University of Washington in Seattle has done the same for six people with spinal-cord injuries, using non-invasive electrode-bearing skin patches placed on the neck.As spectacular as it is to see people with spinal-cord injuries walk again, Ruitenberg says that walking is often not a priority for people. Loss of bladder control, bowel control and sexual function can have a greater impact on quality of life. “It would be really interesting to see whether those sorts of functions also can be improved with this technology,” he says.Courtine says that identifying the nerves responsible for these functions is on his list of next steps now that he has a detailed molecular map to work with. He has also launched a start-up company — ONWARD, based in the Netherlands — to commercialize the technology. The company will start recruiting 70–80 participants in the United States for a new trial in 2024.Source : https://www.nature.com/articles/d41586-022-03605-8
Et si nous autres les para tetra nous nous montrions plus concernés par l'idée d'une cure à la paralysie sûrement que les choses iraient plus vite, tout axes de recherches confondus.
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Sujet: Neurostimulation implantée - Pr. Grégoire Courtine (EPFL - Suisse) (Lu 156134 fois)
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