La surface adjacente non envahissante de cerveau-machine aide les paraplegics continuels à regagner leur capacité de marche

Dans une autre découverte clinique principale de la promenade projetez de nouveau, un consortium international à but non lucratif visé en développant des protocoles neufs de neuro-rééducation, technologies et les traitements pour la lésion de la moelle épinière, deux patients présentant la paraplégie ont regagné la capacité de marcher avec l'aide minimale, par l'emploi d'une surface adjacente entièrement non envahissante de cerveau-machine qui n'exige pas le recours à aucune opération invasive de moelle épinière. Les résultats de cette étude sont apparus sur la question du 1er mai des états scientifiques de tourillon.

Les deux patients présentant la paraplégie (AIS C) a employé leur propre activité cérébrale pour régler la distribution non envahissante des pouls électriques à un total de 16 muscles (huit dans chaque patte), leur permettant de produire une promenade plus physiologique que précédemment rapportée, exigeant seulement un déambulateur conventionnel et un système de support de poids corporel en tant que dispositifs d'aide.

De façon générale, les deux patients pouvaient produire plus de 4.500 opérations utilisant cette technologie neuve, qui combine une surface adjacente non envahissante de cerveau-machine, basée sur 16 une glissière EEG, pour régler un système fonctionnel multivoie d'électrostimulation (FES), réglé pour produire une configuration beaucoup plus lisse de démarche que la situation actuelle de cette technique.

Ce qui nous a étonnés était que, en plus de permettre à ces patients de marcher avec peu d'aide, l'un d'entre eux a manifesté une amélioration claire de moteur par la pratique avec cette approche neuve. Les patients ont exigé d'approximativement 25 séances de maîtriser la formation avant qu'ils aient pu marcher utilisant cet appareil. »

Solaiman Shokur, un des auteurs de l'étude

Les deux patients qui ont employé cette approche neuve de rééducation ont fait effectuer à long terme l'étude précédemment participée de neurorehabilitation utilisant la promenade projettent de nouveau le protocole de Neurorehabilitation (WANR). Comme signalé dans une parution récente de la même équipe (Shokur et autres, PLoS un, novembre 2018), chacun des sept patients qui ont participé à ce protocole pendant une période de 28 mois a amélioré leur état clinique, de la paraplégie complète (AIS A ou B, ne signifiant aucun fonctionnement de moteur en dessous du niveau des blessures, selon la catégorie de l'ASIE) à la paraplégie partielle (AIS C, signifiant la guérison partielle du fonctionnement sensoriel et de moteur en dessous du niveau de blessures). Cette guérison neurologique significative a compris des améliorations cliniques importantes dans la discrimination sensorielle (tactile, nociception, vibration, et pression), le contrôle de moteur volontaire des muscles d'abdomen et de patte, et les gains importants dans le contrôle autonome, tel que la vessie, les entrailles, et les fonctionnements sexuels.

Les deux dernières études publiées par la promenade projettent de nouveau indiquent clairement que la guérison neurologique et fonctionnelle partielle peut être induite dans les patients continuels de lésion de la moelle épinière en combinant les technologies non envahissantes multiples qui sont basées autour du concept d'employer une surface adjacente de cerveau-machine pour régler différents types de dispositifs d'entraînement, comme les avatars virtuels, les déambulateurs robotisés, ou muscle les dispositifs stimulants, pour permettre toute la participation des patients dans leur propre sous-programme de rééducation. »

Miguel Nicolelis, directeur scientifique de la promenade projettent de nouveau et un des auteurs de l'étude

Dans un état récent par un autre groupe, un AIS C et deux patients d'AIS D pouvaient marcher grâce à l'emploi d'une technique invasive de l'électrostimulation de moelle épinière, qui a exigé une opération spinale. En revanche, dans les patients de la présente étude deux AIS C - qui étaient initialement AIS A (voir le matériau supplémentaire ci-dessous) - et un troisième sujet d'AIS B, qui a récent réalisé des résultats similaires, pouvaient regagner un degré significatif de marche autonome sans besoin de tels soins invasifs. Au lieu de cela, ces patients ont seulement reçu des configurations d'électrostimulation fournies à la surface de la peau de leurs pattes, de sorte qu'un total de huit muscles dans chaque membre aient pu être électriquement stimulés dans une séquence physiologique précise. Ceci a été fait afin de produire un lissoir et une configuration plus naturelle de locomotion.

Essentiel pour cette mise en place était le développement d'un Contrôleur en boucle bloquée que rectification en temps réel permise de la configuration de marche des patients, tenant compte de la fatigue musculaire et des perturbations externes, afin de produire une trajectoire de démarche de prédéfinis. Une autre composante principale de notre approche était l'utilisation d'un étalage haptique portable de fournir le contrôle par retour de l'information tactile aux avant-bras des patients afin de leur fournir une source continue de contrôle par retour de l'information proprioceptif liée à leur marche. »

Solaiman Shokur

Pour régler la configuration de la stimulation électrique de muscle dans chaque patte, ces patients ont utilisé une surface adjacente basée sur EEG de cerveau-machine. Dans cette installation, les patients appris pour alterner le rétablissement de l'activité « d'images de moteur de progression » dans leurs cortex de moteur droits et gauches, afin de produire ont alterné des mouvements de leurs pattes gauches et droites.

Selon les auteurs, les patients ont montré non seulement « moins de dépendance sur l'aide de marche, mais également guérison neurologique partielle, avec des régimes considérables d'amélioration de moteur dans l'un d'entre eux. » L'amélioration du contrôle de moteur dans ce dernier patient d'AIS C était 9 remarques dans la rayure inférieure de moteur de membre (LEMS), qui était comparable à cela observée utilisant la stimulation invasive de moelle épinière.

Basé sur les résultats obtenus au cours des 5 dernières années, le WAP destine maintenant pour combiner tous ses outils de neurorehabilitation dans une plate-forme intégrée et non envahissante unique pour soigner des patients de lésion de la moelle épinière. Cette plate-forme permettra à des patients de commencer à s'exercer peu après que les blessures se produisent. Elle permettra également l'emploi d'une surface adjacente intégrée multidimensionnelle de cerveau-machine capable de régler simultanément des dispositifs d'entraînement virtuels et robotisés (comme un exosquelette de lowerlimb), un système électrique non envahissant multivoie de stimulation de muscle (comme le FES utilisé dans la présente étude), et une approche non envahissante nouvelle de stimulation de moelle épinière. Dans cette configuration finale, cette plate-forme de WAP comportera toutes ces technologies ensemble afin de maximiser la guérison neurologique et fonctionnelle dans le temps le plus court possible, sans besoin de n'importe quelle chirurgie invasive.

Selon M. Nicolelis :

Il n'y a aucun remboursement in fine argenté pour traiter des lésions de la moelle épinière. De plus en plus, il examine comme nous devons mettre en application des techniques multiples simultanément pour réaliser les meilleurs résultats de neurorehabilitation. Dans ce contexte, il est également impérieux de considérer le cas de la plasticité corticale comme composante importante dans la planification de notre approche de rééducation. »

Source :

À Pesquisa d'Associação Alberto Santos Dumont Para Apoio

Référence de tourillon :

Shokur, S. et autres (2019) non envahissant, électrostimulation fonctionnelle controlée par le cerveau pour la rééducation de locomotion dans les personnes avec la paraplégie. États scientifiques. doi.org/10.1038/s41598-019-43041-9