Lève-toi et remarche !
Et si la paraplégie n’était plus une fatalité… Exosquelette, interface cerveau-machine, stimulation du système nerveux, thérapie cellulaire… Pas moins de quatre approches seront tentées cette année pour réparer les dégâts causés par les lésions de la moelle épinière.
Jamais l’espoir de remarcher un jour n’a été aussi fort. En cette année 2016, de nombreux essais cliniques à travers le monde, faisant intervenir de nouvelles techniques, sont en préparation. Et des équipements high-tech font leur entrée dans les centres de rééducation pour remettre les patients paraplégiques debout. Exosquelettes, interface cerveau-machine, stimulation de la moelle épinière…, de nombreuses voies prometteuses semblent s’ouvrir, sans oublier celle, spectaculaire, de la thérapie cellulaire qui a déjà commencé à faire ses preuves.
Un pompier polonais de 40 ans a ainsi pu remarcher voici quelques mois grâce à un traitement révolutionnaire à base de cellules… olfactives (lire S. et A. n° 815, janvier 2015). Aujourd’hui, ce patient "se sent bien et continue à récupérer de manière fonctionnelle", assure son chirurgien, Pawel Tabakov, professeur associé à l’Université médicale de Wroclaw (Pologne). « Nous sommes en intense préparation de la prochaine étape. » Geoffrey Raisman, chercheur à l’Institut de neurologie de l’University College de Londres (UCL) et coauteur de cet essai promet : « D’autres essais cliniques vont être menés cette année. »
- Remarcher est donc possible
Avec de nouveaux patients mais toujours cette même procédure ingénieuse. Remarcher est donc possible. C’est déjà le cas au Centre mutualiste de rééducation fonctionnelle de Kerpape, à Ploemeur (Morbihan). Ce centre de bord de mer qui traite, entre autres, les traumatismes de la moelle épinière, a investi voici deux ans dans des « exosquelettes ». Ce terme, réservé à l’origine à l’enveloppe dure des arthropodes, désigne désormais les appareillages robotisés externes qui se fixent sur le corps des patients pour les soutenir et leur permettre d’avancer. Les jambes s’insèrent dans deux gouttières munies de moteurs aux chevilles et aux genoux, alimentés par des batteries portées dans un sac à dos.
Le paraplégique se lève en s’appuyant sur des béquilles puis avance le bassin. Cette seule impulsion donne alors l’instruction aux jambes robotisées de faire un pas en avant, puis un autre. Deux modèles sont en fonctionnement au centre de Kerpape, l’un conçu par la société israélienne ReWalk, l’autre par la société américaine Ekso Bionics. « Nous ne sommes pas des magiciens, tempère cependant Philippe Labarthe, directeur des soins de rééducation. Il ne faut pas donner de faux espoirs. Néanmoins, cette aide à la mobilité pourrait se développer d’ici cinq à dix ans, en dehors des centres de rééducation. »
Le frein majeur reste le coût (80 000 € environ), inabordable pour la plupart des patients. « Pour l’heure, le travail de verticalité qu’offrent ces exosquelettes permet de ré entraîner le patient à l’effort, de travailler et d’améliorer ses capacités cardiaques, respiratoires et musculaires », ajoute Philippe Labarthe.
Le bénéfice d’un tel exercice étant de se remuscler et d’éviter les conséquences d’une station assise permanente en fauteuil roulant (ulcéres, troubles métaboliques, ostéoporose...). Reste que les exosquelettes d’assistance n’en sont qu’a? leur balbutiement. L’idéal serait en effet de pouvoir se passer de béquilles pour gagner en liberté de mouvement, pro- jet auquel s’est attelée la société française Wandercraft.
Mais la date des premiers essais ne cesse pour l’heure d’être repoussée, rien n’étant prévu avant 2017.
- Une nouvelle liaison sans passer par la moelle épinière
L’idée phare poursuivie par les chercheurs serait aussi de parvenir à redonner la marche « volontaire » aux paraplégiques. En effet, les victimes de lésions de la moelle épinière n’ont plus le contrôle de leurs membres inférieurs car la transmission entre le cerveau et le bas du corps est interrompue. Rappelons que le rôle de la moelle épinière est d’acheminer les informations du cerveau vers les différentes parties du corps par l’intermédiaire des nerfs, qui véhiculent les commandes motrices mais aussi les informations sensitives en provenance du corps.
Lorsque le conduit que forme la moelle épinière est sectionné ou écrasé, les fibres nerveuses au sein de la moelle ne repoussent pas, empêchant les commandes électriques du cerveau de jouer leur rôle et paralysant un certain nombre de fonctions.
À l’université de Californie à Irvine (États-Unis), l’équipe du Dr Christine King vient ainsi de franchir une étape cruciale. Elle a trouvé le moyen de rétablir cette liaison cerveau-jambes en « contournant le problème » en quelque sorte. Et ce en reconnectant les commandes du cerveau directement aux muscles, sans passer par la moelle épinière, grâce à une interface cerveau-ordinateur. Pour ce faire il a d’abord fallu vérifier un point clé : « Les personnes atteintes d’une lésion médullaire conservent-elles le signal neurologique de la marche ?
Et si oui, peuvent-elles encore l’utiliser pour contrôler leur locomotion ? », s’est d’abord interrogée Christine King. Pour répondre, l’équipe a fait appel à la réalité virtuelle, cet univers numérique qui se substitue à la réalité physique et dans lequel on peut s’immerger. Elle a demandé à des sujets paraplégiques de commander un avatar (personnage virtuel) par l’intermédiaire des signaux électriques émis par leur cerveau, enregistrés par un casque à électrodes (électroencéphalogramme, EEG).
Et le dispositif a fonctionné ! « Les patients dont la moelle épinière a été lésée conservent donc ce signal neurologique », se réjouit la chercheuse.
- Des algorithmes pour traiter les signaux cérébraux
L’étape suivante a consisté pour les patients à prendre le contrôle, toujours par l’intermédiaire de ces signaux cérébraux, d’un exosquelette. Soutenu par un harnais suspendu - par mesure de sécurité -, un paraplégique équipé d’un casque EEG a dû concentrer son esprit sur les commandes « marche » ou « ralenti ».
Des algorithmes ont aussitôt traité les signaux cérébraux enregistrés avant de les transmettre, par l’ordinateur, au système de jambes robotisées. « C’est la première démonstration au monde qu’une personne dont la moelle épinière est lésée peut récupérer une déambulation guidée par le cerveau et de nouveau accomplir une tâche de marche orientée », se sont alors enthousiasmés les chercheurs.
Une étape supplémentaire a été franchie en 2015. Fini l’exosquelette ! Cette fois, les jambes du patient ont été équipées d’un système de stimulation électrique placé sur les nerfs fémoral et péronier. Toujours suspendu à son harnais, le patient peut à nouveau moduler ses signaux cérébraux en pensant à la commande « marche » ou « ralenti ».
Mais l’ordre était cette fois directement transmis, par l’ordinateur, aux électrodes de stimulations électriques des muscles. Trente séances d’entraînement et dix-neuf semaines plus tard, le patient a réussi à parcourir une distance de trois mètres. Du jamais vu ! Désormais, « nous essayons de miniaturiser le système et de diminuer le nombre d’électrodes nécessaires pour enregistrer les signaux cérébraux », précise Christine King.
Le système ne convient cependant pas à tous les patients. « Ceux-ci doivent avoir conservé l’usage de leurs bras et des mouvements du tronc. Ceux qui ont une faiblesse ou une paralysie dans les bras, comme les tétraplégiques, ne sont pas en mesure de maintenir une posture debout pendant la stimulation électrique. »
Remarcher n’est d’ailleurs pas la priorité des tétraplégiques selon les spécialistes. La reprise du contrôle des bras et de la préhension de la main est notamment plus importante. « Cela améliorerait grandement leur qualité de vie car il est sans doute plus important d’être capable de manger tout seul que de marcher », commente Christine King.
Pour le futur, la chercheuse rêve de systèmes commandés par des capteurs implantés directement dans le cerveau. L’université de Melbourne (Australie) est en passe de l’exaucer. Le premier essai d’un pilotage d’exosquelette par une électrode insérée dans une artère cérébrale, baptisé « stentrode », est en effet annoncé pour 2017.
Ailleurs, à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (Suisse), on se prépare à une autre grande première : réparer la moelle épinière, plutôt que de pallier ses déficiences.
L’équipe du chercheur français Grégoire Courtine a déjà fait sensation en 2014 en démontrant qu’il était possible de faire remarcher un rat totalement paralysé en stimulant électriquement et chimiquement la partie sectionnée de la moelle épinière.
La méthode « Courtine » a prouvé que les circuits nerveux qui contrôlent la marche peuvent ainsi être réactivés.
Les résultats d’une expérience menée chez le singe devraient être publiés sous peu.
Et déjà, se profile le premier essai chez l’homme. Résultats attendus en 2017… impatiemment. Source :
http://www.sciencesetavenir.fr/sante/cerveau-et-psy/20160315.OBS6488/leve-toi-et-remarche.html 
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