Les micropuces rétablissent la sensation et le mouvement d’un homme paralysé sans sensation dans les bras et les jambes

Dans une procédure remarquable, des chercheurs de New York ont ​​restauré des sensations et des mouvements durables chez un homme atteint de tétraplégie.

Keith Thomas, 45 ans, de Massapequa, est resté paralysé et sans sensation de la poitrine vers le bas après qu’un accident de la route lui a blessé la colonne vertébrale autour de ses quatrième et cinquième vertèbres.

Le premier essai clinique du genre impliquait l’implantation de micropuces dans le cerveau de M. Thomas, ce qui a aidé à rétablir le lien avec sa moelle épinière via un «pont électronique» alimenté par l’intelligence artificielle (IA).

Quatre mois après sa chirurgie à cerveau ouvert, M. Thomas montre des gains durables dans son bras et son poignet en dehors du laboratoire, rapporte l’équipe.

M. Thomas a déclaré: « Il fut un temps où je ne savais même pas si j’allais vivre, ou si je le voulais, franchement. »

Il a ajouté: « Maintenant, je peux sentir le toucher de quelqu’un qui me tient la main. C’est écrasant.

Le «double pontage neuronal» est une idée originale du professeur Chad Bouton, ingénieur biomédical, des instituts Feinstein pour la recherche médicale de Northwell Health.

Le professeur Bouton a déclaré : « C’est la première fois que le cerveau, le corps et la moelle épinière sont reliés électroniquement chez un humain paralysé pour restaurer un mouvement et une sensation durables.

« Lorsque le participant à l’étude pense à bouger son bras ou sa main, nous ‘suralimentons’ sa moelle épinière et stimulons son cerveau et ses muscles pour aider à reconstruire les connexions, fournir une rétroaction sensorielle et favoriser la récupération.

« Ce type de thérapie axée sur la pensée change la donne. Notre objectif est d’utiliser cette technologie un jour pour donner aux personnes vivant avec la paralysie la capacité de vivre une vie plus complète et plus indépendante.

Pour se préparer à effectuer l’opération, le professeur Bouton et ses collègues ont d’abord passé des mois à cartographier l’activité cérébrale de M. Thomas à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, ou IRMf, en abrégé.

Cela leur a permis d’identifier les zones spécifiques de son cerveau qui sont responsables des mouvements des bras, ainsi que de la sensation de toucher dans sa main.

Pendant certaines parties de l’opération gigantesque de 15 heures, M. Thomas était éveillé – et a aidé en fournissant des informations essentielles en temps réel.

En sondant différentes parties de la surface de son cerveau, M. Thomas rapportait les sensations qu’il ressentait dans ses mains en conséquence.

Le professeur Ashesh Mehta était le neurochirurgien qui a réalisé les implants cérébraux lors de l’opération révolutionnaire.

Il a expliqué : « Parce que nous avions les images de Keith et qu’il nous parlait pendant certaines parties de son opération, nous savions exactement où placer les implants cérébraux.

« Nous avons inséré deux puces dans la zone responsable du mouvement et trois autres dans la partie du cerveau responsable du toucher et de la sensation dans les doigts. »

Ces micropuces, ont expliqué les chercheurs, sont reliées à un ordinateur via deux ports installés dans la tête de M. Thomas.

Cet ordinateur exécute un logiciel d’IA qui exécute une thérapie dite axée sur la pensée, interprétant ses pensées – via l’activité cérébrale correspondante – et les traduisant en actions.

Le pontage commence à fonctionner lorsque, par exemple, M. Thomas pense à lui serrer la main. Cela envoie des signaux électriques de ses implants cérébraux à l’ordinateur.

L’IA traite ensuite ces impulsions et envoie les signaux correspondants aux patchs d’électrodes flexibles que l’équipe a placés sur les muscles de la colonne vertébrale et de l’avant-bras pour stimuler à la fois la fonction et la récupération.

L’autre côté de la dérivation fonctionne en utilisant de minuscules capteurs sur le bout des doigts et la paume de M. Thomas pour renvoyer des informations de toucher et de pression à son cerveau afin de restaurer la sensation.

Au laboratoire, M. Thomas a démontré la capacité restaurée de bouger ses bras à volonté et de sentir avec ses mains – la première fois qu’il a ressenti de telles sensations au cours des trois années qui ont suivi son accident.

En outre, le pont contribue également à faciliter une certaine récupération naturelle de ses blessures, ce qui pourrait inverser définitivement certains des dommages causés par l’accident, a déclaré l’équipe.

Plus précisément, la force des bras de M. Thomas a plus que doublé depuis son inscription à l’étude – et il peut même ressentir une certaine sensation dans son avant-bras et son poignet, même lorsque le système est éteint.

L’espoir, selon les chercheurs, est que le cerveau, le corps et le cordon spiralé de M. Thomas réapprennent à communiquer, forgeant de nouvelles voies sur le site de la blessure grâce au double pontage neuronal.

Le processus, ont-ils dit, ressemble beaucoup à la façon dont les reins sont capables de se régénérer afin de surmonter une maladie ou un traumatisme.

Le professeur Kevin Tracey, PDG des Feinstein Institutes, a déclaré: «Des millions de personnes vivent avec une paralysie et une perte de sensation, avec des options limitées disponibles pour améliorer leur état.

« Prof. Bouton et son équipe s’engagent à faire progresser les nouvelles technologies bioélectroniques et à ouvrir de nouvelles voies cliniques pour restaurer le mouvement et la sensation.

Plus d’informations sur le double pontage neural peuvent être trouvées sur le site Web des instituts Feinstein pour la recherche médicale.