Les scientifiques peuvent stimuler le système nerveux pour que les membres artificiels paraissent plus légers

Cette recherche hallucinante n’est pas aussi farfelue qu’il n’y paraît.

Le poids est une mesure objective. Si vous voulez qu’un objet pèse moins, vous devez le construire à partir de matériaux moins nombreux et plus légers. C’est l’une des nombreuses raisons pour lesquelles les MacBooks sont fabriqués en aluminium plus léger au lieu d’acier plus durable. Mais le poids est, en partie, une sensation subjective. Nos attentes quant au poids d’une chose affectent en fait la perception que nous avons de son poids.

Les scientifiques qui étudient les membres artificiels à l’ETH Zurich ont mis au point une méthode incroyable pour modifier la perception du poids chez l’homme, dans une recherche qui vient d’être publiée dans Current Biology. En utilisant des impulsions électriques spécifiques, envoyées dans les nerfs résiduels de la jambe d’une personne amputée, les chercheurs ont pu faire en sorte qu’une prothèse semble près de 25% plus légère pour son porteur. Ainsi, l’amputé était plus à l’aise et plus confiant dans le port de la prothèse, tout en étant moins distrait par celle-ci.

Stanisa Raspopovic, professeur à l’ETH Zurich, travaille depuis une décennie sur des dispositifs intelligents qui relient les nerfs. En connectant une prothèse chargée par un capteur à deux minuscules électrodes sous la peau d’une personne, les scientifiques ont permis aux amputés de sentir réellement leurs propres pieds toucher le sol.

Ces interfaces nerveuses se sont rapidement améliorées au cours des dernières années. Les scientifiques ont commencé à maîtriser les connexions entre le matériel et le système nerveux humain, ce qui leur permet de parler le langage de notre propre câblage interne grâce à des algorithmes soigneusement affinés. Aujourd’hui, les membres artificiels contrôlés par l’esprit, avec des sensations que le porteur peut ressentir, font de plus en plus partie de la vie quotidienne.

« Quand j’ai commencé comme étudiant en troisième cycle, c’était par tâtonnements. . . . Aujourd’hui, nous disposons d’un grand nombre de connaissances en physique et nous savons comment intégrer ces informations dans des modèles de calcul pour mieux comprendre l’interface entre les électrodes nerveuses, des animaux aux simulations plus ciblées chez l’homme », explique M. Raspopovic. « Récemment, cela a cessé d’être des essais et des erreurs. » Relier un amputé à un dispositif prothétique relié à un nerf nécessitait auparavant quatre jours d’ajustements. Aujourd’hui, il faut environ quatre heures.

Dans cette nouvelle recherche, rapporte Fastcompany, l’équipe de Raspopovic a concentré ses efforts sur une sensation en particulier : le poids de la prothèse. Même si les prothèses modernes sont incroyables, ne pesant que la moitié d’un membre biologique, 70% des amputés déclarent se sentir plus lourds. Il peut donc être plus difficile pour une personne d’accepter un membre artificiel comme partie intégrante de son corps.

À son tour, l’équipe a développé ce qu’elle appelle une boucle de rétroaction sensorielle. Cela signifie que chaque fois qu’une personne bouge sa prothèse, les chercheurs envoient automatiquement une certaine impulsion électrique. Et cette impulsion rend la prothèse plus légère.

Plus légère à quel point ? Jusqu’à 23% lors des tests. Ce chiffre n’a pas seulement l’air important, il a fait toute la différence dans la sensation des personnes portant la prothèse. Quelque 36 % des sujets ont déclaré se sentir plus confiants, et plus de la moitié ont déclaré que la prothèse leur donnait davantage l’impression de faire partie de leur corps.

Mais le test le plus impressionnant est peut-être celui qui consiste à demander au sujet de marcher en épelant des mots à l’envers, ce qui est un test de charge cognitive (ou de distraction mentale de la prothèse). Avec la boucle de rétroaction en place, le sujet n’a pas été obligé de ralentir sa marche, et a été précis à 82% dans l’épellation des mots à l’envers (contre seulement 58% sans la rétroaction spéciale).

« Ce [résultat] est tout à fait raisonnable car… vous vous sentez plus confiant et moins stressé », déclare M. Raspopovic. Y a-t-il des effets négatifs pour l’utilisateur ? Dans une étude précédente, Raspopovic n’a pas trouvé de telles preuves. Et comme la prothèse est plus légère qu’un membre biologique, la rétroaction sensorielle ne devrait pas entraîner de surmenage.

Raspopovic prévoit de poursuivre le développement et la commercialisation de cette technologie, ce qui nécessite d’investir dans des implants en titane plus permanents qui peuvent vivre sous la peau à long terme. « C’est un travail long et coûteux », dit-il. « La technologie est là, mais nous devons faire une campagne de financement ».

Laisser un commentaire

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.