« Quand l’un des chercheurs a placé le capteur sur sa peau, j’ai senti la chaleur d’un autre être humain sur ma ‘main fantôme’. C’était pour moi une émotion très forte, comme raviver une connexion avec quelqu’un. » La personne qui exprime cela est Fabrizio, un Italien de 57 ans résidant à Pistoia qui a été victime d’un amputation transradiale (à hauteur du poignet) de votre main droite. Une prothèse de nouvelle génération lui permet cependant désormais de différencier des sensations telles que chaud et froid au toucher.
La nouvelle technologie, présentée aujourd’hui dans le magazine Médical, est le résultat d’une collaboration entre l’École des Hautes Etudes Sant’Anna de Pise (Italie) et l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suisse). « La température est l’une des dernières frontières pour restaurer les sensations dans les mains robotiques. Pour la première fois, nous sommes très proche de reconstituer la palette complète des sensations pour les amputés », explique le professeur Silvestro Micera.
« Le travail actuel est un exemple de la précision que l’application de la neurotechnologie pour informer le cerveau sur la température des objets qui sont manipulés par la personne à travers une prothèse fixée au membre amputé », explique Juan de los Reyes Aguilar, chef du groupe de neurophysiologie expérimentale de l’Hôpital national des paraplégiques (SESCAM) dans des déclarations au Science Media Center. « Avec « Cette avancée est obtenue, en plus du mouvement contrôlé du membre, la perception des caractéristiques sensorielles des objets. »
[Crean una prótesis biónica revolucionaria que une los nervios del brazo y se usa como una mano real]
Fabrizio réalise l’expérience à l’aveugle avec sa prothèse. EPFL/Caillet
« Le résultat est une amélioration de la précision des mouvements et des manipulations, mais il complète surtout l’ensemble des sensations perdues lors d’une amputation, comme toucher, proprioception et sensation de température » poursuit le spécialiste. » La restauration de ces entrées sensorielles permettra un traitement articulaire au niveau cérébral similaire à ce qui se passe dans situation naturelleévitant le développement éventuel de pathologies liées à l’amputation ».
La rétroaction des impulsions neurologiques qui correspondent aux sens est l’une des étapes les plus importantes pour permettre aux personnes amputées d’interagir avec leur environnement, expliquent les auteurs. Sur la base de ses recherches sur sensations fantômes thermiques -comment la stimulation de certaines terminaisons dans la zone du moignon peut évoquer des perceptions de la main perdue-, ont développé un dispositif, le ‘MiniTouch‘, qui transmet ces signaux du bout du doigt prothétique à l’avant-bras du patient.
« Ajouter la perception de la température permet à la sensation du toucher d’être beaucoup plus humaine », explique un autre chercheur, Solaiman Shokur. « Nous considérons qu’avoir la possibilité de percevoir la température va améliorer la capacité d’incarnation de la prothèse : le sentiment que cette main est la mienne« La mise en œuvre de ces types d’améliorations permettra d’exploiter les possibilités de la robotique orthopédique pour réaliser « son plein potentiel ».
Les tests ont été réalisés au Centre Prothétique Inail de Vigorso di Budrio (Bologne), en collaboration avec des patients chez qui le « MiniTouch » avait été implanté dans leurs propres prothèses. Leur capacité à distinguer au toucher une série de bouteilles identiques, ainsi que des cubes métalliques. La capacité de déterminer s’ils étaient chauds, froids ou neutres était de 100 % avec le nouvel appareil et de 33 % sans celui-ci.
Dans l’essai suivant, il a été constaté que le MiniTouch améliorait la capacité du patient à différencier les stimuli de sa vraie main de ceux de la prothèse avec les yeux couverts de 60 à 80 %. Et plusieurs des participants aux premiers essais ont déclaré que la capacité de retrouver un contact physique avec une autre personne était l’avantage le plus important du système. « Notre objectif est désormais de développer un système multimodal intégrant les sensations tactiles, de perception et de température », explique Shokur. « De cette façon, ils peuvent savoir si quelque chose est « doux et chaud » ou « froid et dur ».
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