(Montréal) Un dispositif mis au point par une chercheuse montréalaise et son équipe offre un nouvel espoir aux gens qui éprouvent des problèmes de mobilité en raison d’une lésion à la moelle épinière.
Une vidéo transmise à La Presse Canadienne est impressionnante : un rat avance péniblement sur un tapis roulant, puisque sa patte arrière gauche ne fonctionne pas correctement. Dès que le mécanisme implanté dans son cerveau est activé, l’animal recommence à marcher normalement.
« C’est un dispositif de stimulation du cerveau, et notamment des parties du cerveau qui sont impliquées dans le contrôle volontaire du mouvement », a résumé Marina Martinez, de l’Hôpital du Sacré-Cœur-de-Montréal.
Le dispositif, poursuit-elle, décode en temps réel les intentions de mouvement de l’animal en détectant les signaux qui sont envoyés à la patte saine par le cerveau.
En d’autres mots, le dispositif — une interface cerveau-machine — détecte que l’animal bouge sa patte droite, en déduit qu’il voudra aussi bouger sa patte gauche, et envoie donc en temps réel les stimulations que le cerveau enverrait à la patte normalement, s’il n’y avait pas de paralysie.
« On utilise des signaux qui sont présents dans le système, a dit Mme Martinez. Lorsqu’il y a une paralysie motrice résiduelle, il y a toujours une activité […] et on se sert de cette activité-là pour prédire le moment où la jambe paralysée devrait fléchir, par exemple. »
Le dispositif innove en envoyant les signaux pendant le mouvement, ce qui serait nettement plus efficace que de les transmettre en continu, par exemple quand l’animal est assis dans sa cage à ne rien faire.
Il faut toutefois qu’une certaine communication existe toujours entre le cerveau et la moelle épinière pour que le dispositif puisse fonctionner. Si les liens sont entièrement rompus, il n’y a pour le moment rien à faire.
Heureusement, environ 70 % des patients présenteraient une lésion médullaire (une blessure à la moelle épinière) incomplète, ce qui signifie que des voies de communication restent ouvertes entre le cerveau et la moelle épinière.
Ce sont ces voies qui seront mobilisées par la stimulation.
« On n’a pas nécessairement besoin d’avoir les mêmes signaux qu’au départ, a dit Mme Martinez. On peut solliciter différents réseaux qui, à la base, n’étaient pas utilisés par le système. La stimulation va passer par différentes voies résiduelles. Elle va pouvoir conduire l’influx nerveux du cerveau à la moelle épinière.
« On rétablit une certaine cohérence dans la manière dont le système nerveux fonctionne naturellement. »
Réhabilitation
Une autre vidéo partagée avec La Presse Canadienne montre que le dispositif semble en mesure de permettre au rat de réapprendre à marcher normalement, sans stimulation.
Sur ces images, après quelques semaines de thérapie, le rat avance sur un grillage et non sur un tapis roulant, sans l’aide du dispositif, « une tâche bien plus complexe qu’il n’avait pas appris à faire », a dit Mme Martinez.
« On s’est rendu compte que les animaux, un mois après la fin de la thérapie, conservaient des performances bien supérieures à des animaux qui n’avaient pas reçu de stimulation, a-t-elle expliqué. On a une préservation des performances après l’arrêt du traitement, et ça je pense que c’est fondamental, notamment en clinique parce qu’on ne veut pas laisser les gens sous stimulation en continu. »
Ce transfert de compétences et la préservation des performances à long terme sont deux aspects cruciaux, répète-t-elle.
Puisque cette technologie pourrait être rapidement transférée à un humain ayant subi une blessure à la moelle épinière, on pourrait imaginer qu’elle aiderait le patient à réapprendre à marcher de manière autonome.
« Le cerveau apprend à mettre en jeu différentes voies qu’il n’avait pas l’habitude d’utiliser en temps normal, a conclu Mme Martinez. On va recruter des réseaux qui sont présents dans le système nerveux, mais qui ne sont pas nécessairement engagés naturellement. »
Les chercheurs tenteront maintenant de démontrer que la même plasticité cérébrale existe chez des animaux plus gros et plus complexes que le rat. Les premières applications cliniques pourraient intervenir dans deux ou trois ans.
Cette découverte est publiée par le journal scientifique Science Translational Medicine.