Une “moelle épinière bionique” qui permettra de contrôler par la pensée des prothèses robotisées

L’armée américaine recherche des façons d’insérer des dispositifs microscopiques dans le cerveau d’humains pour les aider à communiquer avec des machines, comme une prothèses avec leur esprit. Cette semaine, des scientifiques ont annoncé qu’ils ont trouvé un moyen de faire cela, sans ouvrir le crâne des patients.

Dans l’étude, financée par l’Agence américaine pour les projets de recherche avancée de défense ( DARPA), des chercheurs de l’université de Melbourne ont développé un dispositif qui pourrait aider les humains à utiliser leur cerveau pour contrôler des machines. Ces machines pourraient inclure la technologie qui aide les patients à maîtriser un handicap physique ou des troubles neurologiques.

L’équipe a inséré un objet de la taille d’un trombone dans le cortex moteur de moutons, la partie du cerveau qui supervise le mouvement volontaire. Le dispositif est une version modifiée des stents traditionnels, de minuscules tubes que les chirurgiens placent dans des vaisseaux afin d’améliorer la circulation sanguine.

Cette version améliorée, que l’équipe appelle “stentrode," est une endoprothèse couverte d’électrodes, capable donc de capter l’activité électrique du cerveau. Le strentrode serpente dans les vaisseaux sanguins à travers un cathéter qui est placé dans le cou du patient, plutôt que dans le crâne. Les interfaces cerveau-machine existantes exigent unecraniotomie qui consiste à enlever une partie du crâne pour accéder au cerveau.

Le stentrode peut enregistrer des signaux du cerveau à partir d’un vaisseau sanguin à proximité du cerveau. Ces pensées sont capturés, codées et transmises sans fil à travers la peau pour permettre la commande d’un exosquelette. (université de Melbourne)

Le nouveau dispositif permet de placer une puce d’ordinateur ou stentrode dans la tête d’un patient, sans une chirurgie très invasive, la méthode consistant à insérer une interface cerveau-machine dans les vaisseaux sanguins dans le cou réduisant les risques liés à une craniotomie.

Des essais humains du Stentrode devraient commencer en 2017 et seront menés à l’Hôpital Royal de Melbourne, en Australie.

Le stentrode est inséré dans un vaisseau sanguin, qui se trouve près du cortex moteur. Le dispositif est livré par un petit cathéter et, lorsqu’il est en position, celui-ci est retiré pour déployer le stentrode. Le stentrode s’élargit pour presser les électrodes contre la paroi du vaisseau à proximité du cerveau où il peut enregistrer les informations de neurones et traduire ces signaux en commandes qui peuvent être utilisés pour contrôler un exosquelette. (université de Melbourne)

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Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Biotechnology : Minimally invasive endovascular stent-electrode array for high-fidelity, chronic recordings of cortical neural activity et présentés sur le site de l’université de Melbourne : Moving with the power of thought.