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Nature Medicine

Agnès Bessière (*) - 9/09/2019

Publication dans Nature Medicine : L'équipe Camin

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L’équipe CAMIN a contribué à un essai clinique « first-in-man » publié dans la revue Nature Medicine ! Stanisa Raspopovic (ETH, Zurich) a dirigé cette recherche à laquelle l’équipe CAMIN a apporté une brique technologique essentielle : la stimulation neurale sélective modulée en temps réel. Elle est désormais transférée dans la spin-off d'Inria et de l'université de Montpellier Neurinnov . Un succès scientifique mais aussi de transfert de technologie.

L’article "Sensory feedback restoration in leg amputees improves walking speed, metabolic cost and phantom pain"  décrit pour la première fois les performances d’une prothèse développée pour des personnes amputées d’un membre inférieur dont les capteurs artificiels de pression plantaire et de position articulaire sont interfacés avec le système nerveux périphérique du sujet. Grâce à plusieurs électrodes intrafasciculaires de type TIME (Transverse Intrafascicular Multicontact Electrode ) développées spécifiquement pour ce projet et totalement innovantes, il est possible de stimuler sélectivement les afférences liées à des sensations évoquant des pressions ou positions articulaires sur le membre perdu !

Le pont entre les capteurs artificiels de la prothèse et les nerfs du membre inférieur est effectué par le stimulateur qui, en temps réel, code les informations issues des capteurs sous la forme de signaux sensoriels progressifs et multimodaux. La personne « ressent » ainsi sa prothèse et ses capacités de marche en sont grandement améliorées. David Guiraud et David Andreu ont dirigé les développements de ce « pont » à partir de la longue expérience acquise par CAMIN en électrophysiologie et en technologie en particulier en stimulation neurale implantée sélective. Il s’agissait de proposer un dispositif médical capable de gérer jusqu’à huit stimuli en même temps parmi 56 sites possibles, en temps réel, en tenant compte des réponses neurales attendues et, bien sûr, en suivant les méthodes de développement imposées par les directives européennes en termes d’exigences de sécurité et de fiabilité.

Ce qui est remarquable dans le projet est que, bien que l’amputation ait supprimé les récepteurs proprioceptifs distants, les afférences nerveuses, bien qu’endommagées, restent présentes et les aires corticales sensorielles correspondantes toujours présentes. Stimuler ces afférences permet de restaurer des sensations issues du membre disparu ! Il intègre plus facilement encore sa prothèse dans son schéma corporel.

Ce travail pionnier, unique au monde en technologie invasive, est issu de recherches menées au sein de deux projets européens consécutifs (TIME et EPIONE ) dont les objectifs étaient à la fois scientifiques - évoquer des sensations du membre fantôme chez les personnes amputées, masquer les douleurs, comprendre l'électrophysiologie, etc. -, technologiques - nouveau type de stimulateur et d’électrode - et enfin clinique - première implantation chez l’Homme, d’abord sur le membre supérieur puis sur le membre inférieur -.
Sur le membre supérieur, seuls 3 groupes dans le monde ont effectué ce genre d’expérimentation invasive, dont le nôtre, mais sur le membre inférieur nous sommes les premiers et les seuls.

Mots-clés : Sensation fantôme Sophia Antipolis - Méditerranée CAMIN LIRMM Université de Montpellier Inria Amputation Stimulation neurale sélective Neuroprothèses

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