Stanford rejoint l’équipe de développement BrainGate dans l’interface cerveau-ordinateur pour aider les gens atteints de paralysie

Stanford rejoint l’équipe de développement BrainGate dans l’interface cerveau-ordinateur pour aider les gens atteints de paralysie

Stanford rejoint l’équipe de développement BrainGate dans l’interface cerveau-ordinateur pour aider les gens atteints de paralysie 283 303 Sébastien BAGES

Les chercheurs de la Stanford University participent à une étude pionnière sur la faisabilité de l’utilisation d’une technologie qui s’interface directement à l’intérieur du cerveau pour contrôler des curseurs informatiques, des bras robotisés et d’autres appareils fonctionnels, dans le but d’aider les personnes atteintes de paralysie.


Ceux qui peuvent être admissibles pour les tests comprennent les personnes ayant une faiblesse des quatre membres résultant de lésions de la moelle épinière cervicale, d’un accident vasculaire cérébral -tronc cérébral-, d’une dystrophie musculaire, ou de maladies du moto-neurone comme la sclérose latérale amyotrophique (maladie de Lou Gehrig).

Le projet de la clinique pilote, connu sous le nom BrainGate2, se base sur une technologie développée à l’Université Brown et est dirigée par des chercheurs du Massachusetts General Hospital (MGH) à Brown et de la Providence Veterans Affairs Medical Center (PVAMC). Les chercheurs ont maintenant invité l’équipe de Stanford pour mettre en place le seul site d’essai à l’extérieur de la Nouvelle-Angleterre.

En développement depuis 2002, BrainGate est une combinaison de matériels et de logiciels qui captent directement les signaux électriques du cerveau contrôlant le mouvement. L’appareil – un tableau d’électrode de la taille d’une aspirine pour bébé – est implanté dans le cortex cérébral (la couche externe du cerveau) et enregistre ses signaux; les algorithmes informatiques traduisent les signaux numériques en instructions qui peuvent permettre aux gens atteints de paralysie de contrôler des périphériques externes.

“Cette technologie est vraiment extraordinaire, et je suis excité de commencer à la tester”, a déclaré Jaimie Henderson, investigateur principal de la succursale d’essai de Stanford. “Une des plus grandes contributions que Stanford puisse offrir, c’est son expertise dans les algorithmes de décodage des signaux qu’émettent le cerveau en les transformant en action”.

Le test dans son ensemble est dirigé par Leigh Hochberg, qui est affilié au MGH à Brown, à la PVAMC et la Harvard Medical School (HMS).

Henderson, professeur agrégé de neurochirurgie à l’école de médecine de Stanford, dirigera les chirurgies pour implanter le dispositif et ensuite en évaluera les effets. Il travaille avec Krishna Shenoy, professeur agrégé en génie électrique à l’École d’ingénierie. Ses travaux portent sur la compréhension du contrôle des mouvements par le cerveau, et la traduction de cette connaissance pour bâtir des prothèses de systèmes neuronaux de haute performance en utilisant des logiciels sophistiqués. Henderson et Shenoy co-dirigent le Stanford’s Neural Prosthetics Translational Laboratory (SNPTL).


“Le programme BrainGate a été un modèle d’innovation et d’esprit d’équipe dans le pas de géant qui a été fait ayant pour but de changer potentiellement la vie grâce à l’évolution de la technologie”, déclara Shenoy. “Cette équipe rassemble des experts de multiples domaines”.

Hochberg, un neurologue et neuro-ingénieur critique, a bien accueilli les travaux de ses collègues de l’équipe de Stanford.

“Nous ne pouvions pas demander un meilleur développement de notre collaboration”, a-t-il dit. “Les docteurs Henderson et Shenoy sont des leaders dans le domaine des interfaces neurales. Nos équipes de médecins, scientifiques et ingénieurs combinés de Brown-Harvard-Stanford-HGM-VA se sont dévoués, non seulement à explorer les possibilités et relever les défis de la recherche sur l’interface neurale, mais en même temps de faire les découvertes fondamentales qui, nous l’espérons, offrira encore plus d’avancées dans le développement des neurotechnologies réparatrices pour les personnes atteintes de paralysie ou de perte d’un membre”.

BrainGate est basé sur la recherche et la technologie développées conjointement dans le laboratoire de John Donoghue, et de Henry Merritt Wriston, professeur en neuroscience et en génie à l’Université de Brown, directrice de l’Institute for Brain Science de Brown via sa carrière principale de chercheur scientifique au Centre PVAMC. Donoghue co-dirige l’effort de recherche global BrainGate avec Hochberg.

En 2006, Donoghue et Hochberg ont dirigé la publication d’un article de référence dans la revue Nature démontrant que des personnes pourraient contrôler des curseurs informatique et d’autres appareils directement par leur activité neuronale. Dans ce même numéro, une équipe dirigée par Shenoy firent la démonstration d’un système d’interface cerveau-ordinateur, en utilisant le réseau d’électrodes qui fixent les repères de performances importants.

Plus tôt cette année, l’équipe de recherche BrainGate2 a publié un autre article dans le Journal of Neural Engineering (JNE) montrant que le système a permis à un patient de contrôler avec précision un curseur d’ordinateur plus de 1000 jours après qu’il ait été implanté.

L’équipe BrainGate est également engagée dans la recherche vers la manipulation de prothèses avancées, reposant sur un contrôle direct par le cerveau via des dispositifs de stimulation électrique – pour les personnes présentant une lésion de la moelle épinière – en collaboration avec des chercheurs de la Cleveland Functional Electrical Stimulation Center (CFESC).

“Des décennies de financements publics et de recherche en neurosciences fondamentales continuent à nous fournir les pièces de construction pour les percées de demain”, explique Donoghue. “Traduire cette connaissance vers la création de puissantes technologies d’assistance est le but que poursuit l’équipe de BrainGate“.

La recherche BrainGate est l’un des nombreux efforts à travers le monde visant à développer des technologies pour restaurer la fonction d’enregistrement par des signaux directement transmis du cerveau et de convertir ces signaux en commandes pour les ordinateurs et appareils.

“Les systèmes déployés jusqu’à aujourd’hui, bien qu’impressionnants, nécessitent encore des tests et des développements dans le but qu’une personne présentant une paralysie soit en mesure d’effectuer les mêmes tâches à la même vitesse qu’une personne valide”, exprime Henderson. Alors qu’il s’attend à ce que la technologie exige la poursuite de plusieurs années de recherches avant qu’elle soit largement disponible pour les patients, il a de grands espoirs dans cette nouvelle collaboration.

“Avec l’immense synergie entre Stanford, Brown, MGH / Harvard et de la VA, je suis convaincu que nous pouvons rendre ces systèmes utiles aux personnes atteintes de la paralysie”, a annoncé Henderson. Bien que les chercheurs BrainGate vont enregistrer et signaler à quel point la technologie fonctionne, le but principal de cette étude pilote est de recueillir les premières informations quant à savoir si l’appareil est assez sécuritaire pour une utilisation chez les humains.


Via l’article original de MedicalXPress, traduit par Sébastien B.

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Sébastien BAGES
About the author

Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

Un commentaire
  • Stanford rejoint l’équipe de développement BrainGate dans l’interface cerveau-ordinateur pour aider les gens atteints de paralysie | Civilisation 2.0 | Scoop.it 5 avril 2012 à 22h50

    […] civilisation2.org – Today, 11:50 PM […]

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