Un exosquelette permet de contrôler le corps d’un paraplégique par sa pensée

Un exosquelette permet de contrôler le corps d’un paraplégique par sa pensée

La tétraplégie se caractérise par la paralysie des quatre membres du corps. Cela implique donc que le patient n’arrive plus à commander ses mains et ses pieds à faire le moindre geste. Pour pallier cela, des chercheurs et scientifiques ont mis en place un exosquelette qui se commande par la pensée.

Un projet de plus de 10 ans

L’exosquelette est une structure ou une forme de squelette externe, il peut être utilisé dans divers domaines. Ici, il est mis au service de la science pour venir en aide aux personnes atteintes de tétraplégie. Le but est de leur permettre d’avoir une autre forme de mobilité pour plus d’indépendance.

Le prototype qui est mis en place par les chercheurs et scientifiques français est le fruit de plus de 10 ans de travail. Le concept consiste à implanter des électrodes dans le crâne. Ces derniers vont capter le message envoyé par le cerveau pour les transmettre à l’exosquelette. À la réception du message, des signaux moteurs vont s’activer.

En réalité, le patient ne bouge pas vraiment. C’est l’exosquelette qui transporte les membres et laisse paraître qu’ils bougent. Le travail des scientifiques consiste à capter les activités électriques en provenance du cerveau en temps réel et de façon continue. Au début, le patient s’est entraîné sur un avatar virtuel. C’est seulement après qu’il s’est projeté sur un prototype d’exosquelette.

D’ailleurs, le premier patient français à bénéficier de cette trouvaille a dû faire plusieurs mois d’exercice chez lui. L’utilisation d’un exosquelette présente divers avantages pour le corps. En effet, le patient commence à bouger indirectement ses quatre membres. Cela améliore le fonctionnement du cœur et celui des muscles.

Une première à Clinatec

Toute l’équipe médicale de Clinatec est à l’origine de cette avancée scientifique. La robotique n’a jamais aussi bien servi les personnes atteintes de tétraplégie. La première recherche scientifique sur le sujet a débuté en 1950, deux demi-siècles plus tard, le projet devient une réalité.

L’expérience est dévoilée au grand public à travers un jeune patient atteint de paraplégie. Ayant perdu le contrôle de ses quatre membres, il dirige son exosquelette par la pensée. Suite à cette réussite, d’autres patients vont pouvoir tester l’exosquelette. La méthode que la clinique de Clinatec utilise n’est pas entièrement nouvelle. Une approche de la sorte a déjà servi dans la stimulation des muscles de patient atteint de paralysie ou ayant des membres amputés.

L’essai clinique et concluant. Toutefois, il reste encore pas mal de chemin à parcourir. À l’heure actuelle, l’exosquelette est maintenu en équilibre par des supports et des câbles. De ce fait, son utilisation à la maison n’est pas encore possible à l’heure actuelle.

Le concept utilise deux neuroprothèses qui sont placées au niveau des zones sensorimotrices supérieures du cerveau. C’est la zone qui se trouve au sommet du crâne. Cette partie du cerveau est appelée la dure-mère. C’est la zone idéale pour mesurer les signaux électriques envoyés par le cerveau. L’innovation repose dans la possibilité de capter ce message tout en le transmettant en temps réel vers un ordinateur. Celui-ci a pour mission principale de les décoder.

Comment fonctionne l’exosquelette ?

Pour fonctionner, l’exosquelette interagit avec les nerfs du cerveau humain. Des implants qui sont placés au niveau du cortex cérébral s’occupent de capter ce message nerveux. Le message est conduit directement vers l’ordinateur qui est situé dans le dos de l’exosquelette. Les données sont traitées en temps réel afin que les mouvements soient visibles dans l’immédiat.

 La neuroprothèse qui est placée au niveau du cerveau dispose d’un circuit intégré. Il permet d’amplifier les signaux de faible amplitude qui s’exercent au niveau du cerveau. Pour fonctionner, il doit être placé à côté d’une antenne qui fonctionne par télé alimentation. C’est-à-dire que le courant qui permet au robot de fonctionner est fourni à distance.

Le traitement des signaux cérébraux de l’exosquelette est effectué par des algorithmes qui sont basés sur des méthodes utilisant l’intelligence artificielle. Toutefois, pour que l’exosquelette réponde au signal du cerveau, il y a des codes à respecter. Le patient doit effectuer une tâche mentale bien précise pour que le système de décodage du robot puisse le reconnaître.

Pour que le mouvement voulant par le système nerveux soit rendu possible, l’exosquelette est composé de cadres. C’est le socle qui confine tous les éléments nécessaires pour le fonctionnement du robot. Il doit être solide tout en étant léger pour faciliter le mouvement afin de ne pas handicaper son utilisateur. Il se compose de plusieurs jonctions au niveau des membres pour que le mouvement soit fluide.

Cette commande mentale intéresse aussi les géants du numérique

La commande mentale est un sujet qui intéresse fortement les géants de la numérique. C’est un domaine qui peut être très utile dans le sens où il peut servir d’assistant pour décupler les forces musculaires d’une personne.

Dans l’orient, une firme japonaise commercialise une application qui permet aux intéressés d’avoir un exosquelette. Ce dernier va l’accompagner dans les tâches quotidiennes qu’il doit réaliser. Contrairement, au prototype mis en place pour les personnes tétraplégiques, celui-ci est plus simple à utiliser. Le géant japonais du numérique vise avant tout le marché médical. En effet, le principe est une vraie source d’espoir pour les personnes tétraplégiques ou à mobilité réduite.

Toutefois, étant donné que le robot permet à son utilisateur de doubles sa capacité physique, le projet intéresse également les forces de l’ordre. C’est l’occasion pour les forces militaires d’avoir un soldat inépuisable. En effet, le robot japonais dispose d’une batterie utilisable durant 2 heures et demie.

Aujourd’hui, plusieurs vingtaines de millions de dollars sont mobilisés pour le développement des exosquelettes. Les géants du numérique voient en ce projet un bon moyen de rendre service aux intéressés tout en se faisant une marge de bénéfice raisonnable. En effet, une étude récente a recensé qu’en moyenne, 1200 cas de tétraplégie est recensés en France. La majeure partie de ces cas concerne de jeunes personnes de moins de 30 ans. Pour la plupart, cette incapacité à bouger est le résultat d’un accident.

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