Le casque portable lit les ondes cérébrales de l’utilisateur, déclenchant le mouvement d’un bras robotique connecté lorsque la personne pense bouger son bras.
La vie d’Oswald Reedus a changé du jour au lendemain, en 2014, lorsqu’il a soudainement perdu la capacité de parler, de marcher et de bouger son bras gauche.
« Vers 3 heures du matin, ma femme a dit que je parlais hors de ma tête et elle m’a réveillé et elle m’a dit : ‘Bouge ton bras’. Et je ne pouvais pas bouger mon bras », a déclaré Reedus.
Aux États-Unis, environ 610 000 personnes souffrent d’un accident vasculaire cérébral pour la première fois par an et cette nuit-là, Reedus faisait partie de ce groupe.
Mais neuf ans plus tard, Reedus et sa femme Elizabeth ont de nouvelles raisons d’espérer un avenir meilleur.
L’homme de 68 ans est le premier patient victime d’un AVC à utiliser un nouveau dispositif développé par des chercheurs de l’Université de Houston : un bras robotique contrôlé par des ondes cérébrales qui pourrait à terme l’aider à retrouver l’usage de son membre.
« Je ne prendrai plus jamais ma santé pour acquise », a déclaré Reedus.
Après des années de thérapie, le chauffeur à la retraite de FedEx a finalement retrouvé la parole, même s’il a eu quelques difficultés en raison de l’aphasie causée par l’accident vasculaire cérébral. Il a une mobilité limitée au bras gauche et utilise une attelle à la jambe gauche pour marcher.
Il n’est pas non plus le premier membre de sa famille à souffrir d’un accident vasculaire cérébral, sa mère et son jeune frère étant décédés des suites de cette maladie. En tant que tel, il était extrêmement désireux de participer aux essais cliniques du nouveau dispositif expérimental.
Le casque portable lit les ondes cérébrales de l’utilisateur, déclenchant une commande pour qu’un bras robotique connecté se déplace lorsque la personne pense bouger son bras.
Le casque est connu comme une interface cerveau-ordinateur et comporte cinq électrodes intégrées qui reposent sur le cuir chevelu de l’utilisateur, mesurant les impulsions électriques du cerveau, ou ondes cérébrales, via un processus appelé électroencéphalographie, ou EEG.
Une fois que le bras robotique connecté est sollicité par ces impulsions électriques, il commence à bouger, mais le porteur doit également déployer des efforts pour déplacer le bras.
Neuroplasticité
Le concepteur principal du casque, Jose Contreras-Vidal, professeur d’ingénierie à l’Université de Houston, a déclaré que l’appel et la réponse entre le cerveau, le corps et le mouvement robotique aident à recâbler le cerveau d’un patient victime d’un accident vasculaire cérébral pour retrouver progressivement le mouvement des membres grâce à un processus appelé neuroplasticité.
« Le casque détecte l’intention du mouvement et ce signal descendant est envoyé au robot pour l’assister dans le mouvement. En retour, le mouvement génère un retour au cerveau », a déclaré Contreras-Vidal.
« Et quand vous avez une réunion d’information descendante, dans une fenêtre temporelle, des informations ascendantes, cela mène à la neuroplasticité… Et c’est ce qui change le cerveau ».
Contreras-Vidal estime que le casque, connecté à un exosquelette ou à un bras robotique, pourrait constituer une option à domicile pour la réadaptation après un AVC.
Le dispositif fait actuellement l’objet d’essais cliniques dans le cadre d’une collaboration entre l’Université de Houston et l’hôpital TIRR Memorial Hermann au Texas.
Le responsable clinique du projet, le Dr Gerard Francisco, médecin en réadaptation après un accident vasculaire cérébral à l’UTHealth Houston et au TIRR Memorial Hermann, a déclaré que les robots pourraient bientôt augmenter le travail des physiothérapeutes pour les patients victimes d’un AVC.
« Les robots fourniront un mouvement répétitif et prévisible », a déclaré le Dr Francisco.
« Les robots ne se fatigueront pas pour pouvoir fournir le nombre de répétitions nécessaire – parce que nous savons qu’un certain nombre de répétitions est nécessaire pour recâbler la partie du cerveau responsable du mouvement », a-t-il ajouté.
Francisco espère que les données sur les ondes cérébrales des participants aideront les chercheurs à développer de futurs programmes visant à aider les patients victimes d’un AVC en réadaptation robotique.
Plans futurs
Reedus a utilisé le casque et le bras robotique à son domicile pendant six semaines au cours de sa rééducation et a déclaré que participer à l’essai ainsi que rencontrer d’autres survivants d’un AVC au cours du processus avait contribué à le sortir de l’isolement. Il était déprimé depuis huit ans après son accident vasculaire cérébral.
« Tout ce qui peut aider une personne comme moi, je pense, est une aubaine », a déclaré Reedus. « S’ils peuvent baisser le prix ou si les compagnies d’assurance disent oui au lieu de non, cela aidera beaucoup de gens. J’aurais seulement souhaité que cet appareil soit disponible lorsque j’ai eu mon accident vasculaire cérébral », a-t-il déclaré.
Pourtant, selon Contreras-Vidal, l’appareil est loin de tomber entre les mains des consommateurs.
Son équipe est encore en phase de test et de collecte de fonds pour développer le casque. En fin de compte, ils visent à collecter suffisamment d’argent pour un essai clinique plus vaste et éventuellement à demander l’approbation de la FDA.
Une interface cerveau-ordinateur et un exosquelette robotique contrôlant la main et le poignet conçus à l’Université de Washington à St Louis ont été autorisés par la FDA en avril 2021.
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