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Des paraplégiques remarchent grâce à une neurotechnologie innovante

Des paraplégiques marchent à nouveau
Radio-Canada

Des stimulations électriques précises à la moelle épinière couplées à une centaine de séances de réadaptation ont permis à des personnes atteintes de paraplégie de remarcher.

Les travaux de Grégoire Courtine et Jocelyne Bloch de l'Hôpital universitaire de Lausanne, en Suisse, montrent que trois de leurs patients contrôlent maintenant les muscles de leurs jambes, jusqu'ici paralysés, même en l'absence de stimulation électrique.

L'un des participants à l'étude STIMO.L'un des participants à l'étude STIMO Photo : EPFL/youtube

Ces personnes avaient subi des blessures de la moelle épinière il y a de nombreuses années. Elles sont aujourd'hui capables de marcher avec l'aide de béquilles ou d'un déambulateur.

La journaliste Sophie-Andrée Blondin s'entretient avec Grégoire Courtine à l'émission Les Années lumière diffusée dimanche, 12 h 10, à ICI Radio-Canada Première.

La vidéo qui suit explique en anglais la neurotechnologie en question :

Une neurotechnologie porteuse d’espoir

Cette étude, appelée STIMO (pour Stimulation Movement Overground), met en lumière un nouveau cadre thérapeutique de réhabilitation après une blessure de la moelle épinière qui combine deux éléments :

  • une stimulation électrique ciblée de la moelle épinière lombaire;
  • une thérapie de support de poids corporel.

C’est le résultat de la connaissance approfondie de la science sous-jacente à la stimulation électrique de la moelle épinière.

Grégoire Courtine

La recherche se précise

En septembre dernier, des scientifiques américains de la clinique Mayo de Rochester avaient annoncé qu’un patient totalement paralysé des jambes après un accident de motoneige avait réussi à remarcher grâce à l'implant d'une électrode.

À la différence de ceux réalisés aux États-Unis, les présents travaux montrent que la fonction neurologique subsiste au-delà des séances d'entraînement, même lorsque la stimulation électrique est coupée.

Repenser la réhabilitation

Pour parvenir à ces résultats, l’équipe suisse a longuement étudié les mécanismes impliqués au cours de nombreuses années de recherches sur des modèles animaux.

À partir de là, nous avons été en mesure de reproduire en temps réel la manière dont le cerveau active naturellement la moelle épinière.

Grégoire Courtine

Et les résultats sont concluants, puisque tous les patients à qui les chercheurs ont placé un implant ont pu marcher en l'espace d'une semaine avec un soutien du poids corporel.

Représentation artistique d'un paraplégique participant à l'étude.Représentation artistique d'un paraplégique participant à l'étude. Photo : EPFL/youtube

J'ai su immédiatement que nous étions sur la bonne voie.

Jocelyne Bloch

Deux éléments sont essentiels au succès de la technique : le moment et la localisation de la stimulation électrique permettent aux patients de produire un mouvement volontaire.

Représentation artistique du stimulateur.Représentation artistique du stimulateur. Photo : EPFL

« C'est aussi cette coïncidence spatio-temporelle qui déclenche la croissance de nouvelles connexions nerveuses », explique Grégoire Courtine.

Comme une montre suisse

Ces travaux ont aussi permis de peaufiner comme jamais la précision de la stimulation électrique de la moelle épinière qui doit être « aussi précise qu'une montre suisse ».

Les chirurgiens implantent une série d'électrodes au-dessus de la moelle épinière qui permet de cibler des groupes individuels de muscles de la jambe.

Des configurations spécifiques d'électrodes activent des zones spécifiques de la moelle épinière, reproduisant ainsi les signaux que le cerveau lancerait pour produire la marche.

Jocelyne Bloch

Un défi de coordination

L’objectif des participants à l’étude consistait à apprendre comment coordonner les intentions de leur cerveau en vue de la marche avec la stimulation électrique ciblée.

Une étape qui ne s’est pas avérée trop longue.

Les trois participants de l'étude ont pu marcher, aidés par un harnais supportant le poids de leur corps, après seulement une semaine de calibration.

Jocelyne Bloch

En outre, le contrôle volontaire des muscles s'est amélioré grandement en l'espace de seulement cinq mois d'entraînement. « Le système nerveux humain a répondu encore plus profondément au traitement que nous ne le pensions », explique la chirurgienne.

Au cours des séances de réhabilitation, les trois participants ont été capables de marcher sans s’aider de leurs mains sur plus d'un kilomètre, avec l'aide d'une stimulation électrique ciblée et un système intelligent de soutien du poids corporel.

De plus, ils n'ont pas présenté de fatigue musculaire dans les jambes, de sorte qu'il n'y a pas eu de détérioration de la qualité de la marche.

Un entraînement intense

Il faut noter que ces séances d'entraînement, de longue durée et très intenses, se sont avérées cruciales pour déclencher une plasticité liée à l'activité (la capacité intrinsèque du système nerveux à réorganiser les fibres nerveuses) qui conduit à une fonction motrice améliorée, même lorsque la stimulation électrique est interrompue.

Un patient à l'entraînement.Un patient à l'entraînement Photo : EPFL/youtube

La technique a induit une fonction neurologique améliorée, en permettant aux participants d'entraîner activement leurs capacités de marche dans le laboratoire pendant de longues périodes, contrairement aux entraînements passifs assistés par exosquelette.

« Calibrer » les attentes

Reste que M. Courtine insiste sur le fait qu’il faut « calibrer les attentes » des personnes paraplégiques. Il y a encore beaucoup de travail à accomplir pour aboutir à un traitement qui « ne va pas guérir les gens », mais qui vise plutôt l’amélioration de la récupération.

L'un des participants à l'étude à l'entraînement.L'un des participants à l'étude à l'entraînement. Photo : EPFL

Une étude avec des personnes récemment traumatisées doit être menée prochainement, lorsque le potentiel de rétablissement est élevé et que le système neuromusculaire n'a pas encore subi le phénomène d'atrophie lié à la paralysie chronique.

Repenser la réhabilitation

Lorsque ces nouvelles données seront connues, cette neurotechnologie pourra être transformée en une technique de réhabilitation et pourra être mise à la disposition des hôpitaux et des cliniques partout dans le monde.

Notre objectif est de développer un traitement largement accessible.

Grégoire Courtine

Le détail de ces travaux fait l’objet de deux articles, l’un publié dans la revue Nature (Nouvelle fenêtre) et l’autre dans Nature Neuroscience (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

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