Paralysie et technologie : comment les innovations aident les gens à marcher à nouveau
La paralysie, la perte de la fonction musculaire dans une partie du corps, peut être une maladie dévastatrice résultant de lésions de la moelle épinière, d’accidents vasculaires cérébraux ou de troubles neurologiques. Pour les personnes concernées, l’impact sur la vie quotidienne est profond, affectant la mobilité, l’indépendance et la qualité de vie en général. Cependant, les progrès technologiques récents ont ouvert la voie à des solutions révolutionnaires qui aident les individus àparalysieretrouver mobilité et sentiment d’autonomie. Des interfaces cerveau-ordinateur aux membres bioniques et aux fauteuils roulants avancés, ces innovations transforment le paysage de la rééducation et de la vie quotidienne des personnes paralysées.
1. Interfaces cerveau-ordinateur : combler le fossé entre l’esprit et le mouvement
Les interfaces cerveau-ordinateur (BCI) représentent l’une des avancées technologiques les plus prometteuses pour aider les personnes paralysées. Les BCI permettent une communication directe entre le cerveau et les appareils externes, en contournant la moelle épinière ou les nerfs endommagés. Cette technologie traduit les signaux neuronaux en commandes permettant de contrôler des ordinateurs, des membres robotiques ou même les propres muscles de l’utilisateur.
Des études ont montré que les BCI peuvent améliorer considérablement la mobilité des personnes paralysées. Par exemple, une étude a démontré que les exosquelettes contrôlés par BCI permettaient aux patients atteints deblessures à la moelle épinièreretrouver la capacité de marcher grâce à la traduction directe des signaux cérébraux en commandes de mouvement (He et al., 2021). Ces dispositifs s’appuient sur des électrodes implantées dans le cerveau ou placées sur le cuir chevelu pour détecter l’activité neuronale associée aux intentions de mouvement. Les algorithmes d’apprentissage automatique décodent ensuite ces signaux, permettant aux utilisateurs de contrôler des appareils externes.
De plus, les BCI se sont révélés prometteurs en améliorant la neuroplasticité, la capacité du cerveau à se réorganiser en formant de nouvelles connexions neuronales. Cela peut potentiellement conduire à une récupération partielle des fonctions motrices au fil du temps (Lebedev & Nicolelis, 2017)1. En engageant le cerveau dans le contrôle des mouvements, même via des dispositifs externes, les BCI peuvent stimuler des voies neuronales qui peuvent aider à restaurer un certain niveau de contrôle musculaire volontaire.
2. Membres bioniques : redéfinir les prothèses grâce à la robotique avancée
Les membres bioniques, ou prothèses robotiques, ont considérablement évolué au cours de la dernière décennie, offrant un nouvel espoir aux personnes paralysées. Contrairement aux prothèses traditionnelles, qui sont principalement mécaniques, les membres bioniques sont intégrés à des technologies avancées de robotique, de capteurs et d’IA qui permettent des mouvements et des fonctionnalités plus naturels.
Les membres bioniques modernes peuvent être contrôlés via des signaux musculaires ou même directement par le cerveau, grâce à l’intégration des BCI. Ces appareils utilisent des algorithmes sophistiqués pour interpréter les signaux du système nerveux, permettant un contrôle précis et intuitif. Par exemple, des progrès récents ont permis le développement de prothèses qui fournissent un retour sensoriel, permettant aux utilisateurs de « ressentir » à travers leurs membres artificiels (Resnik et al., 2018)4. Ce retour améliore non seulement la convivialité des prothèses, mais améliore également la connexion de l’utilisateur à l’appareil, rendant les mouvements plus naturels et réduisant la charge cognitive liée au contrôle du membre.
Un exemple notable est le développement du bras LUKE, un membre bionique qui combine une robotique avancée avec des mécanismes de contrôle intuitifs. Le bras LUKE permet aux utilisateurs d’effectuer des tâches complexes telles que ramasser de petits objets, taper et même cuisiner, améliorant ainsi considérablement leur indépendance et leur qualité de vie (Miller et al., 2020)2.
3. Fauteuils roulants avancés : améliorer la mobilité et l’autonomie
Pour de nombreuses personnes paralysées, les fauteuils roulants restent un mode de mobilité principal. Cependant, les progrès de la technologie des fauteuils roulants ont transformé ces appareils de simples aides à la mobilité en outils très sophistiqués qui améliorent considérablement l’indépendance. Les fauteuils roulants modernes intègrent des fonctionnalités telles que la robotique, l’IA et des matériaux avancés pour améliorer la maniabilité, le confort et la convivialité.
L’une des innovations clés dans ce domaine est le développement de fauteuils roulants électriques dotés de systèmes de navigation avancés. Ces fauteuils roulants peuvent naviguer de manière autonome dans des environnements complexes à l’aide de capteurs, de caméras et d’algorithmes d’IA, similaires aux voitures autonomes. De tels systèmes permettent aux utilisateurs de se déplacer plus librement et en toute confiance, même dans des environnements difficiles comme des espaces publics bondés ou des terrains accidentés (Cooper et al., 2019).3.
De plus, certains fauteuils roulants sont désormais équipés de fonctions debout, permettant aux utilisateurs de passer d’une position assise à une position debout. Cette capacité offre non seulement des avantages pour la santé, tels qu’une meilleure circulation et une réduction des escarres, mais améliore également l’interaction sociale et l’accessibilité en permettant aux utilisateurs d’interagir avec leur environnement sous différents angles (Kim et al., 2020).
4. Exosquelettes : des robots portables permettant la marche
Les exosquelettes sont des dispositifs robotiques portables qui soutiennent et améliorent les mouvements des personnes paralysées. Ces appareils peuvent être attachés au corps et sont conçus pour imiter les mouvements des membres inférieurs, fournissant ainsi une assistance motorisée pour marcher, se tenir debout et s’asseoir. Les exosquelettes sont particulièrement bénéfiques pour les personnes souffrant de lésions médullaires qui ont perdu la capacité de marcher.
Des études cliniques ont montré que la marche assistée par exosquelette peut entraîner des améliorations de la santé cardiovasculaire, du tonus musculaire et du bien-être physique général des personnes paralysées (Esquenazi et al., 2017). Au-delà des avantages physiques, la capacité de remarcher, même avec l’assistance robotique, a de profonds impacts psychologiques et sociaux, renforçant le sentiment d’indépendance et de participation des utilisateurs à la société.
L’un des exosquelettes les plus avancés actuellement disponibles est le système ReWalk, qui permet aux utilisateurs de contrôler leurs mouvements grâce à de petits changements de poids corporel. Les capteurs et les moteurs du système fonctionnent en tandem pour produire une démarche naturelle, permettant aux utilisateurs de marcher, de tourner et même de monter les escaliers. De telles innovations redéfinissent les possibilités de mobilité des personnes atteintes de paralysie sévère, offrant de nouvelles voies de réadaptation et de vie quotidienne.
Conclusion
L’intégration de technologies de pointe dans la réadaptation et le soutien des personnes paralysées a marqué le début d’une nouvelle ère de possibilités. Des interfaces cerveau-ordinateur qui relient directement la pensée au mouvement, aux membres bioniques qui fournissent un retour sensoriel, et des fauteuils roulants intelligents aux exosquelettes qui permettent de marcher, ces innovations améliorent considérablement la vie des personnes paralysées. À mesure que la technologie continue d’évoluer, les perspectives d’améliorations supplémentaires en matière de mobilité, d’indépendance et de qualité de vie sont prometteuses, offrant de l’espoir et de nouvelles opportunités à des millions de personnes dans le monde.
Références :
- Lebedev, M. et Nicolelis, M. (2017). Interfaces cerveau-machine : de la science fondamentale aux neuroprothèses et à la neurorééducation. Examens physiologiques, 97 2, 767-837 .https://doi.org/10.1152/physrev.00027.2016.
- Brinton, M., Barcikowski, E., Davis, T., Paskett, M., George, J. et Clark, G. (2020). Le système portable à emporter permet un contrôle proportionnel et un enregistrement de données haute résolution avec un bras bionique à plusieurs degrés de liberté. Frontières de la robotique et de l’IA.https://doi.org/10.3389/frobt.2020.559034.
- Dicianno, B., Joseph, J., Eckstein, S., Zigler, C., Quinby, E., Schmeler, M., Schein, R., Pearlman, J. et Cooper, R. (2019). L’avenir du processus de fourniture de technologies d’assistance à la mobilité : une enquête auprès des prestataires. Handicap et réadaptation : technologies d’assistance, 14, 338-345.https://doi.org/10.1080/17483107.2018.1448470.
- Graczyk, E., Resnik, L., Schiefer, M., Schmitt, M. et Tyler, D. (2018). L’utilisation à domicile d’une prothèse sensorielle connectée aux neurones offre l’expérience fonctionnelle et psychosociale d’avoir à nouveau la main. Rapports scientifiques, 8.https://doi.org/10.1038/s41598-018-26952-x.
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