Ressentir le toucher avec une main artificielle

La détermination de Dennis était un atout déterminant pour le succès de cette recherche. La détermination de Dennis était un atout déterminant pour le succès de cette recherche.  Photo :  LifeHand 2/Patrizia Tocci

Un amputé du bras gauche a retrouvé le sens du toucher grâce à une prothèse reliée aux nerfs périphériques, ont annoncé des scientifiques suisses et italiens.

Lors des tests, le Danois de 36 ans pouvait saisir des objets d'une manière naturelle et, les yeux bandés, en identifier la consistance. Dennis Aabo Sørensen devient ainsi la première personne amputée à retrouver le sens du toucher, en temps réel.

« J'ai pu ressentir des sensations que je n'avais plus ressenties depuis neuf ans. La réponse sensorielle de la prothèse était vraiment incroyable. » — Dennis Aabo Sørensen

L'intervention chirurgicale a été réalisée le 26 janvier 2013, à l'hôpital Gemelli de Rome. Les chirurgiens et neurologues ont implanté les électrodes dans le bras gauche de Dennis, à l'intérieur des nerfs cubital et médian.

Dennis a perdu sa main gauche en manipulant des feux d'artifice lors d'une réunion de famille. Dennis a perdu sa main gauche en manipulant des feux d'artifice lors d'une réunion de famille.  Photo :  LifeHand 2 / Patrizia Tocci

Dix-neuf jours de tests ont été nécessaires avant que les chercheurs puissent connecter leur prothèse. Après cela, les chercheurs et le patient ont eu une semaine entière pour tester le dispositif.

Conformément à la législation sur les essais cliniques, les électrodes ont été retirées au bout d'un mois. Les scientifiques pensent qu'elles pourraient rester implantées et fonctionnelles plusieurs années sans endommager les nerfs périphériques.

La percée

Les chercheurs ont réussi à intégrer un système sensoriel artificiel relié aux nerfs périphériques du haut de son bras à la prothèse. Grâce à ce dispositif, le patient pouvait à nouveau sentir les objets qu'il manipulait. Le prototype a été testé à l'hôpital Gemelli de Rome, et fait l'objet d'un article publié dans la revue Science Translational Medicine.

Lors des tests, le patient avait les yeux bandés et un casque sur les oreilles. Isolé, il ne pouvait que se fier qu'à son sens du toucher. Grâce à sa prothèse, il pouvait moduler la force avec laquelle il saisissait des objets, ou identifier leur forme et leur consistance.

De signal électrique à impulsion nerveuse

Le chercheur Silvestro Micera de l'École polytechnique fédérale de Lausanne et ses collègues ont équipé leur main artificielle de capteurs qui réagissent à la tension de tendons artificiels. Le système transforme en courant électrique les informations émises lorsque la personne manipule un objet.

Lors des tests, le patient avait les yeux bandés et un casque sur les oreilles. Lors des tests, le patient avait les yeux bandés et un casque sur les oreilles.  Photo :  Lifehand 2 / Patrizia Tocci

Au départ, les signaux électriques ne constituent pas une information que le système nerveux peut interpréter. Les chercheurs ont donc mis au point une série d'algorithmes pour les convertir.

Une fois traduits en un langage analogue aux impulsions nerveuses, les signaux peuvent être transmis aux quatre électrodes greffées sur les nerfs périphériques du bras du patient. Le sens du toucher est ainsi rétabli.

Ce sont des électrodes ultraminces et précises qui permettent de transmettre efficacement les signaux électriques au système nerveux.

Cette percée biomédicale marque les premiers pas vers la réalisation d'une main bionique complète, capable de restituer non seulement les fonctions de base, mais aussi les sensations. Il faudra toutefois encore patienter quelques années avant que la technologie ne soit disponible pour les personnes amputées.

Le prochain objectif sera de miniaturiser les composants électroniques et de les intégrer à la prothèse. Enfin, les scientifiques comptent affiner leur dispositif sensoriel, afin d'atteindre une meilleure résolution du toucher, et pour que le patient puisse ressentir les mouvements des doigts avec plus de précision.

Pour l'heure, il est difficile à ce stade d'estimer le prix d'une telle prothèse, mais le fait d'en produire en série devrait faire tomber les coûts.