Une nouvelle forme d'implant cérébral aide la patiente Hanneke de Bruijne, atteinte de la SLA (sclérose latérale amyotrophique) depuis 2008, à reprendre le contrôle de sa communication - et de sa vie - en lui donnant l'aptitude à composer des phrases entières directement à partir de son cerveau.sclerose-laterale-amyotrophique

Dans une nouvelle étude de cas, publiée dans le New England Journal of Médecine samedi, des chercheurs de l'Université médicale Centre Utrecht aux Pays-Bas ont présenté le succès de leur interface cerveau-ordinateur entièrement implanté. L'interface agit comme une ligne de communication efficace entre les patients bloqués et le monde extérieur.

"Cela fonctionne partout, et elle se sent beaucoup plus confiante pour aller dehors », a déclaré Nick Ramsay, professeur de neurosciences au Centre de cerveau Rudolf Magnus, qui fait partie de l'Université de médecine d'Utrecht.

Ramsay a dirigé la recherche. Le dispositif a été implanté à la néerlandaise de Bruijne, âgée de 59 ans, en octobre 2015 et lui a offert un contrôle indépendant d'un programm
e de dactylographie informatique pour mettre des messages, basé uniquement sur son activité cérébrale.

 

"C'est une première mondiale", a déclaré Ramsay. "C'est un système entièrement implanté qui fonctionne à la maison sans avoir besoin d'experts pour le faire fonctionner."

La SLA: une vie verrouillée

La SLA est maintenant un terme familier pour les gens du monde entier après le succès du Défi de seaux de glace de 2014 (Ice Bucket Challenge), qui a vu Des milliers de personnes jetant des seaux d'eau froide sur leur tête pour recueillir des fonds pour la maladie.

SLA: Ice Bucket Challenge
Beaucoup de personnes atteintes par la maladie sont piégées à l'intérieur de leur corps, avec les mêmes pensées et les mêmes désirs qu'ils avaient eu, mais sans pouvoir les livrer en raison de la dégénérescence des neurones moteurs qui contrôlent leur muscles de mouvement.

Les statistiques sur la SLA

L'association de la SLA estiment que plus de 6.000 personnes sont diagnostiqués chaque année aux Etats-Unis, avec 20 000 vivants avec elle à tout moment. Il n'y a pas de remède. Tous les patients atteints de SLA perdent la capacité de communiquer, mais 80% éprouveront au moins quelques difficultés, selon l'Association des maladies des Neurones Moteures.

"Nous voulions donner à ces patients leur dignité", a déclaré Ramsay.

Beaucoup d'autres maladies et conditions peuvent également conduire à quelqu'un de devenir enfermé dans leur corps, y compris la sclérose en plaque, les accidents vasculaires cérébraux et les accidents qui entraînent un système nerveux blessé et dysfonctionnel. Tous les résultats impliquent la perte de contrôle de votre corps.

"C'est une situation tout à fait affligeante ... car les gens sont toujours conscients", Ramsay dit.

Le Eye Tracker

Une des options de communication lorsque les gens sont enfermés c'est par le suivi de leurs yeux. Les clignotements peuvent aider à répondre aux questions, mais c'est «un moyen extrêmement limité de communiquer », a déclaré M. Ramsay.

Des réponses ou des actions plus avancées sont possibles en utilisant un logiciel qui suit les mouvements des yeux sur un écran pour sélectionner des lettres ou initier certaines actions en fonction de l'endroit où quelqu'un cherche. C'est plus couramment utilisé par les patients, y compris de Bruijne, mais peut être limité par le besoin d'un éclairage adéquat pour permettre aux mouvements des yeux de s'inscrire. «L'eye tracker ne peut pas fonctionner si l'éclairage n'est pas bon», a ajouté Ramsay.

La nouvelle interface informatique du cerveau de son équipe évite de suivre le mouvement des yeux, mais de détecter les signaux directement du cerveau quand quelqu'un pense à déplacer un muscle. Même si une personne enfermée peut avoir perdu la capacité de transmettre des messages, «le cerveau fait toujours son travail pour générer l'électricité ", a déclaré Ramsay.

Le fonctionnement de L'interface

L'interface cerveau-ordinateur est entièrement implanté à l'intérieur du corps. "C'est complètement invisible", a déclaré Ramsay. Les électrodes sont implantées sur la région du cortex moteur du cerveau, qui contrôle le mouvement, et câblé à un transmetteur de la taille d'un stimulateur cardiaque qui a été implanté dans la poitrine du patient. Cet émetteur communique avec un récepteur connecté à un écran d'ordinateur montrant des lettres sur une grille.

implant dinterface
Le panneau A montre les points de contact des bandes d'électrodes, qui sont indiquées par des points blancs, sur le cortex pré-frontal sensorimoteur et dorsolatéral; Les positions des électrodes étaient basées sur des scintigraphies tomodensitométriques (ST) postopératoires fusionnées avec l'IRM pré-chirurgicale. Les électrodes e2 et e3 sur la bande d'électrode ont été choisies pour la rétroaction de l'interface cerveau-ordinateur. Le panneau B montre une radiographie thoracique postopératoire montrant le dispositif émetteur (Activa PC + S, Medtronic), qui a été placé par voie sous-cutanée dans la poitrine, et des fils menant aux électrodes. Deux des quatre fils étaient connectés à l'appareil. Le panneau C montre la tomodensitométrie postopératoire avec les emplacements de quatre bandes d'électrodes. Les points sur les quatre fils sont des connecteurs. Le panneau D montre les composants du système d'interface cerveau-ordinateur, y compris l'émetteur, l'antenne de réception, le récepteur et la tablette.

Comment ça marche

Pour communiquer, le patient regarde un carré se déplacer sur les lettres sur l'écran. Lorsque la boîte de terrains sur leur lettre est choisie, il doit essayer de déplacer leur main droite comme pour presser la lettre à ce moment. Bien qu'ils ne peuvent pas réellement bouger, leur cortex moteur produit toujours un signal correspondant, et c'est ce que les électrodes choisissent jusqu'à communiquer via l'émetteur pour signaler la lettre. Un par un, les lettres sont choisies, et les mots et les phrases sont formés.

sla-hanneke-de-bruijne

De Bruijne est capable de communiquer à un débit de deux lettres par minute, ce qui est plus lent qu'avec son eye tracker, mais Ramsay dit qu'il a l'intention de rendre son implant plus rapide et plus sophistiqué.

"Maintenant, nous pouvons commencer à travailler sur des systèmes qui ont 30 ou 60 électrodes pour décoder le langage des signes ... ou interne, dit-il. Alors, tu pourrais épeler la manière dont une personne sourde épele. C'est le but."

L'apport de cette interface

D'autres groupes de recherche ont testé des interfaces cérébrales qui incluent des électrodes sur le cuir chevelu, en utilisant la numérisation EEG comme des moyens de surveiller l'activité cérébrale pour prédire les lettres ou les informations que quelqu'un essaie de communiquer. Ils ont été efficaces, mais Ramsay croit qu'ils ne sont pas suffisamment adaptables.

«De toute façon, ils ne se sont jamais vraiment mis sous application clinique ", a-t-il dit, ajoutant que le besoin de techniciens qualifiés signifie également qu'ils sont peu susceptibles d'être utilisés par les patients à domicile.

"Personne n'a fait le pas pour le faire fonctionner à domicile." De Bruijne utilise son interface cerveau-ordinateur à la maison Pendant plusieurs mois, mais c'était un long chemin pour y arriver: il fallait six mois pour qu'elle puisse utiliser le système de façon indépendante. cependant, Sa vie s'est considérablement améliorée, dit Ramsay. "Elle peut aller dehors, et elle a pu voyager," dit-il. «Elle aime diriger sa famille et elle est en charge de son ménage."

Long chemin devant

D'autres sur le terrain soulignent qu'il y a de nombreux défis à relever pour rendre cette technologie disponible pour tous les patients atteint de SLA ou d'autres conditions conduisant à un syndrome de verrouillage.

«Bien qu'il s'agisse de recherches intéressantes, il s'agit d'une étude de cas d'une seule personne», a souligné Karen Pearce, directrice l'association des maladies des neurones Moteurs. "Je crois que la probabilité de ce qui est une technique à la disposition des personnes atteintes de ralentissement La MND au Royaume-Uni serait faible, étant donné que le coût de la procédure et le soutien requis est prohibitif."

Mais Pearce espère que quelque chose pourrait être rendu possible. «La technologie d'interface cerveau-ordinateur est encore en cours de développement. Nous félicitons l'équipe afin de poursuivre la recherche dans ce domaine et dans des domaines similaires, où la science de pointe pourrait contribuer l'amélioration de la qualité de vie des personnes atteintes par la SLA / MND. "

Perspectives et espoirs

Kevin Talbot, chef de l'unité de neurologie clinique et professeur de neurones moteurs biologie à l'Université d'Oxford, a déclaré: "Il y a beaucoup de problèmes difficiles à surmonter. Il a fallu plusieurs mois de formation pour que le sujet apprenne à utiliser leurs signaux cérébraux pour diriger un ordinateur externe afin de choisir la lettre correcte. Chaque lettre l'a emmenée environ 30 secondes pour écrire."

Mais Talbot a également mis en évidence le taux rapide de dégénérescence qui survient souvent chez les patients atteints de SLA, survivent assez longtemps pour atteindre cette étape.

«Jusqu'à ce que nous trouvons des traitements qui ralentissent significativement le taux de progression dans la SLA, les approches de communication semblables à l'interface cerveau-ordinateur sont susceptibles d'être applicables à une petite minorité de personnes atteintes de la maladie ou de personnes souffrant d'autres maladies neurologiques non progressistes telles que l'AVC »

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