Actuellement, les personnes qui utilisent des prothèses savent qu’elles ne sont que des supports mécaniques inanimés qui sont là pour aider, mais qui n’apprennent pas. Cependant, cela pourrait bientôt changer. Les neuroprothèses d’inspiration biologique sont en cours de développement. Ce sont des prothèses qui apprennent et qui se connectent en symbiose homme-machine, avec des fonctions naturelles de communication avec le système nerveux.
Prothèses qui « parlent » avec le cerveau
Depuis longtemps, la technologie des prothèses cherche à combler le fossé entre les êtres humains et les machines, dans le but de restaurer les fonctionnalités perdues et d’améliorer la qualité de vie des personnes handicapées aux membres.
Bien que les neuroprothèses existantes aient réalisé des avancées significatives dans la connexion avec le système nerveux, les chercheurs de l’ETH Zurich ont découvert une approche novatrice qui promet de révolutionner ce domaine.
Comprendre la neuroprosthétique
Les neuroprothèses, des dispositifs électromécaniques complexes, établissent une interface directe avec le système nerveux. Cependant, les modèles conventionnels ont souvent du mal à établir des communications naturelles avec le cerveau, ce qui se traduit par des sensations artificielles et un inconfort pour l’utilisateur. Selon la professeure Stanisa Raspopovic de l’ETH Zurich, ces dispositifs évoquent généralement « des sensations artificielles et désagréables ».
Les chercheurs ont fait valoir un changement de paradigme vers la signalisation biomimétique en neuroprosthétique dans le cadre d’un effort de collaboration entre plusieurs pays. En imitant le langage naturel du système nerveux, ces dispositifs innovants offrent une interface plus intuitive et sans interruption avec le corps humain.
Natalija Katic, chercheuse à l’ETH Zurich, a développé le modèle informatique FootSim pour simuler la dynamique complexe des récepteurs sensoriels de la plante des pieds.
Un autre chercheur, Giacomo Valle, a mené des expériences visant à valider l’efficacité de la signalisation biomimétique.
Les experts ont observé des résultats prometteurs grâce à des essais effectués sur des félins, dont le système nerveux est similaire à celui des humains.
Les comparaisons entre les techniques de stimulation conventionnelles et biomimétiques ont révélé des schémas d’activation neurale distincts, mettant en évidence la supériorité de cette dernière dans la réduction de la surcharge d’informations dans la moelle épinière.
Implications cliniques : changer des vies
L’aboutissement de ces efforts est évident dans les récents essais cliniques impliquant des amputés de jambes.
Raspopovic et son équipe ont démontré les avantages tangibles de la stimulation biomimétique, révélant une plus grande mobilité et une facilité cognitive pour les participants. Plus précisément, les sujets ont obtenu de meilleures performances dans des tâches nécessitant une implication cognitive tout en naviguant sur des terrains difficiles, soulignant l’efficacité naturaliste de cette nouvelle approche.
En plus des membres, les implications de la signalisation biomimétique s’étendent à une multitude d’applications thérapeutiques, y compris les implants rachidiens et les électrodes cérébrales. Raspopovic souligne le besoin urgent de décoder le langage complexe du système nerveux, prévoyant un avenir où les interactions homme-machine seront parfaitement intégrées.
Nous devons apprendre le langage du système nerveux. Ensuite, nous pourrons communiquer avec le cerveau de manière à ce qu’il comprenne.
a conclu Raspopovic.