Piloter un exosquelette par la pensée

Marcher, plier le coude, attraper un objet, le tout simplement parce que notre cerveau l’a décidé… Tous ces gestes du quotidien qu’un jeune homme de 28 ans, paralysé des épaules au bas du corps, ne pouvait plus réaliser depuis une chute. Il a donc pu à nouveau réaliser ces gestes grâce à des électrodes implantées à la surface de son cerveau, capable de transmettre ses pensées à un exosquelette.

L’équipe du laboratoire de recherche grenoblois Clinatec et du CHU de Grenoble, dirigée par les Professeurs Alim-Louis Benabid et Stéphane Chabardes présente les caractéristiques de ce dispositif révolutionnaire.

Il y a donc deux dispositifs de 64 électrodes chacun qui sont implantés de chaque côté de la tête du patient, entre la peau et le cerveau, pour enregistrer les signaux émis par son cortex sensori-moteur. Un algorithme a été développé pour transformer ces signaux en « ordres ou commande » pouvant être compris par un avatar virtuel et un exosquelette.

Durant une année, de juillet 2017 à juillet 2018, le patient a pu simuler la marche et divers mouvements des bras de plus en plus complexes, à domicile avec un avatar, une sorte de jeu vidéo, et lors de 6 séances avec l’exosquelette au laboratoire.

Même si cette avancée scientifique et technologique est révolutionnaire le succès est encore limité. En un an, le patient en 39 séances a parcouru 145 mètres pour 408 pas.

L’exosquelette ne parvient pas encore à gérer les déséquilibres inhérents à la marche et devait être fixé à un harnais au plafond. Les chercheurs se réjouissent que le système ait pu fonctionner jusqu’à 7 semaines sans nécessité de recalibrage. Pour eux, c’est la preuve qu’une utilisation quotidienne à long terme est possible.

D’autres équipes ont déjà réussi à faire remarcher des patients avec d’autres systèmes d’électrodes implantées non reliés à un exosquelette, chez des patients moins lourdement atteints. Notamment deux équipes américaines en septembre 2018 et une équipe suisse, deux mois plus tard.

Les auteurs grenoblois restent modestes

« Nos résultats pourraient nous rapprocher un peu plus de l’idée d’aider les patients tétraplégiques à commander un ordinateur en utilisant uniquement les signaux du cerveau. Par exemple pour piloter un fauteuil roulant ou un bras robotisé. La marche indépendante avec exosquelette est un lointain horizon, et le coût important des technologies associées pourrait être un obstacle à leur développement », explique le Professeur Chabardes.