Un espoir pour les patients atteints de déficits moteurs graves

Luc ESTEBANEZ – L’Institut des Neurosciences Paris-Saclay

« Contrôle d’un exosquelette chez la souris par la plasticité corticale »

Subvention attribuée par la FRC en 2018 : 50 000 

Le projet bénéficie du soutien à la Fondation Dassault Systèmes

Description du projet

Pour les patients atteints de déficits moteurs graves dus à des paraplégies ou des maladies neurodégénératives, le contrôle du corps ou la communication avec l’extérieur sont difficiles.

Le développement d’une orthèse* connectée et contrôlée directement par le cerveau permettrait la restauration des capacités motrices chez des patients atteints de ce type de trouble. Cette avancée technologique pourrait leur offrir un espoir de regagner de l’autonomie en contrôlant un bras robotique via l’activité neuronale enregistrée dans leur cortex moteur. Les dispositifs d’interfaçage cerveau-machine (ICM, aussi connu sous le terme BMI) ainsi développés fonctionnent en liant directement le cerveau à un robot.

 

Les progrès vers l’utilisation de tels robots sont cependant fortement ralentis par l’absence de modèle animal pré-clinique permettant d’explorer efficacement les nombreuses questions levées par le contrôle d’un robot directement par le cerveau.

Pour combler ce manque, l’équipe de Luc Estebanez propose de concevoir et de réaliser un bras robotique similaire à une patte avant de souris. Cette structure sera dotée de capteurs de force et de toucher (permettant ainsi un « retour sensoriel »), afin de pouvoir être piloté par une interface cerveau-machine. Ce type de bras robotique n’existe actuellement pas.

Des travaux préliminaires ont été réalisés avec succès par cette équipe de recherche.

 

Le financement par la FRC et la Fondation Dassault Systèmes va permettre la conception et la réalisation du robot nécessaire à ce projet. Une collaboration avec l’équipe de mécatronique de Samer Alfaya (UVSQ) permettra d’utiliser l’impression 3D pour réaliser la structure d’un bras robotisé miniature qui sera équipé de moteurs et de capteurs miniatures à faible coût.

Cela permettra d’étudier le fonctionnement (réactions aux commandes motrices, retour sensoriel) de ce type d’orthèse et permettra au long terme le développement d’orthèse adaptée à l’humain. Le succès de ce projet offrira aux patients la possibilité d’accomplir de façon autonome des tâches du quotidien.

*appareil ou dispositif qui a pour objectif de soutenir ou rendre plus fonctionnel un membre

Les équipes

Ce projet est porté en collaboration par deux équipes complémentaires :

  • L’équipe de neurosciences « Traitement sensoriel, neuromodulation et plasticité neuronale » dirigée par Daniel Shulz (Directeur de recherche CNRS) qui se spécialise dans l’intégration somatosensori-motrice dont Luc Estebanez fait partie.
  • L’équipe de Samer AlFayad (Université Versailles Saint Quentin-Laboratoire d’ingénierie des systèmes de Versailles). Cette équipe de concepteurs robotiques a développé un savoir-faire dans la fabrication robotique qui lui permettra de réaliser le robot miniature nécessaire au projet.

 

Témoignage du chercheur

« Contribuer au défi qui consiste à redonner une autonomie aux patients souffrant de déficits moteurs lourds. Le financement de la FRC et de la Fondation Dassault Dystèmes va permettre de développer le dispositif robotique qui va être couplé avec l’interface cerveau-machine. »

L’ambition de La Fondation Dassault Systèmes est de soutenir une économie de l’intelligence collective accessible au plus grand nombre possible d’enseignants, étudiants et chercheurs. C’est pourquoi elle offre un soutien aux projets innovants d’organisations à but non lucratif qui œuvrent pour l’Éducation, la Recherche scientifique et le Patrimoine.

L’Institut des Neurosciences Paris-Saclay (Neuro-PSI) est un Institut de recherche fondamentale en Neurosciences dédié aux approches multiéchelles du système nerveux, de la molécule à la cognition et de l’embryon à l’adulte. Il comporte 4 départements scientifiques.

"Plasticité et réparation : réparer le cerveau et/ou la moelle épinière"

► Voir tous les projets financés par la FRC en 2018 sur ce thème 

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