Une avancée incroyable dans le domaine de la médecine. Grâce à des électrodes développées dans le cadre d'une nouvelle procédure sur la moelle épinière, les paraplégiques peuvent réapprendre à marcher, à nager et à faire du vélo.
Stimulation électrique épidurale : une avancée majeure dans le domaine des électrodes sur la moelle épinière
Depuis plusieurs décennies, les chercheurs cherchent un moyen d’aider les paraplégiques dont les connexions nerveuses dans la moelle épinière sont sectionnées à retrouver leur mobilité.
Une équipe de recherche de Nature Medicine en Suisse a réalisé des progrès incroyables dans le domaine de la stimulation électrique épidurale (EES). Dans le cadre d’une étude toujours en cours, l’équipe a pu redonner une certaine autonomie à trois personnes paraplégiques et leur permettre de marcher à nouveau.
Dans l'EES, une électrode fixée à la moelle épinière est conçue pour stimuler les nerfs sectionnés, tandis qu'un ordinateur connecté prend en charge la fonction des signaux provenant du cerveau.
Premiers résultats après une heure
Il a fallu un peu moins d'une heure pour que les jambes des participants à l'étude soient activées et déplacées par l'électrode. Après plusieurs mois d'entraînement, les sujets ont également pu marcher à nouveau plusieurs mètres à l'aide d'un déambulateur sans assistance supplémentaire.
Après un entraînement plus long, les paraplégiques ont également pu se lever seuls, se tenir debout librement sans aide, nager et faire du vélo à l'aide d'un vélo couché.
Réseaux EES avec 16 électrodes
La plus grande avancée a été réalisée par l'implant lui-même utilisé, puisque le groupe de recherche avait déjà prouvé en 2018 la possibilité de permettre aux paraplégiques de marcher à nouveau quelques pas grâce à un implant de moelle épinière.
Le nouveau système EES, développé en profondeur, repose sur 16 électrodes disposées sur une feuille de 7 cm x 1,5 cm. En fait, des implants correspondants sont déjà utilisés de manière standard dans le traitement de la douleur, où ils sont appliqués sur la peau de la moelle épinière.
Les électrodes délivrent alors une légère décharge électrique sur les nerfs, ce qui provoque une sensation de picotement dans les zones douloureuses et se superpose ainsi au stimulus douloureux réel. Cette thérapie de la douleur dans le domaine nerveux est déjà utilisée dans le monde entier depuis environ 30 ans.
Chez les paraplégiques, ce sont les racines nerveuses qui sont sollicitées de cette manière. Ainsi, les faisceaux de neurones responsables du mouvement sont directement influencés, tandis que les schémas d'activation contrôlés à l'aide d'un logiciel sont directement convertis en schémas de mouvement.
À cette fin, les auteurs de l’étude ont développé un système informatique qui « combine l'imagerie structurelle et fonctionnelle à haute résolution pour optimiser le placement chirurgical de cette électrode ».
L'adaptation est individualisée
L'étude montre également que le positionnement et la programmation des électrodes sur la moelle épinière doivent être effectués individuellement pour chaque sujet. Pour cela, il faudrait d'abord réaliser un modèle anatomique tridimensionnel complexe de la colonne vertébrale concernée.
Même lors de l'insertion de l'implant, il serait également nécessaire de surveiller le placement des électrodes via des scanners tridimensionnels, ainsi que de déclencher régulièrement des contractions musculaires afin de pouvoir trouver la position optimale des électrodes.
Marche possible dès le lendemain de l'opération
L'objectif des chercheurs était de permettre à tous les participants de marcher de manière autonome dès le lendemain de l'intervention. Cet objectif a été atteint au cours de l'étude, a-t-il expliqué. Les premiers mouvements de marche étaient déjà possibles dans les 24 heures suivant l'intervention sur un tapis roulant avec un corset de maintien.
Plusieurs mois d’entraînement ont cependant été nécessaires avant que les participants soient capables de marcher seuls et sous leur propre poids corporel. Dans le cas des trois participants, il s’agissait d’un programme de neurorééducation de cinq mois combiné à cinq jours d’entraînement par semaine. En même temps, les sujets devaient également apprendre à sélectionner et à contrôler efficacement les séquences EES appropriées pour chaque mouvement souhaité.
Ainsi, bien que les participants aient appris à se déplacer de manière autonome, ils n’ont pas retrouvé leurs mouvements naturels au cours du processus, poursuit l’étude. Si cette démonstration de progrès dans le traitement de la paraplégie dans le domaine du mouvement est spectaculaire, elle serait encore plus importante si les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière pouvaient retrouver le contrôle indépendant de leurs intestins, de leur vessie ou de leur tension artérielle.
Cela est également tout à fait possible à mesure que l'étude continue de progresser, selon l'équipe de recherche. En outre, une autre sous-étude cherche à relier les implants EES au cerveau via une interface ordinateur-cerveau unique.
