SLA : un implant cérébral permet à un patient de communiquer

Kelli Whitlock Burton

Auteurs et déclarations

15 avril 2022

Allemagne Une interface expérimentale homme-machine, sous forme d’implant cérébral, a permis à un homme incapable de parler ou de bouger en raison d’une sclérose latérale amyotrophique (SLA) de communiquer. L’article est paru dans Nature[1].

L’espoir d’une meilleure qualité de vie

En utilisant un implant déjà disponible mais associé à un logiciel conçu spécifiquement, un patient, parlant allemand, atteint d’une sclérose latérale amyotrophique (SLA) à un stade avancé et ne pouvant pas bouger ses yeux, a été capable d’interagir avec les chercheurs et les soignants. Il a commencé par épeler correctement son nom et était capable à la fin de l’étude de former des phrases entières, dont voici des exemples :

"wili ch tool balbum mal laut hoerenzn"("Je voudrai écouter l’album de Tool assez fort.")
"wegen essen da wird ich erst mal des curry mit kartoffeln haben und dann bologna und dann gefuellte und dann kartoffeln suppe" ("pour manger je voudrai des pommes de terre au curry, puis des bolognèses et de la soupe de pommes de terre.")
"ich liebe meinen coolen (le nom de son fils)" ("J’aime mon très cool fils.")

Les investigateurs font remarquer que l’étude montre pour la première fois que la communication est possible chez des patients avec un « locked-in syndrome » et offre l’espoir d’une meilleure qualité de vie à cette population.

« Cela devrait les encourager à avoir une vie post-respirateur artificiel et à demander à bénéficier d’interface homme-machine avant de tomber dans un locked-in syndrome », a commenté le chercheur Niels Birbaumer, professeur émérite de l’Université de Tübingen (Tübingen, Allemagne) pour Medscape Medical News.

Neurofeedback auditif

L’utilisation de technologies basées sur l’interface homme-machine permettant à des patients atteint de SLA s’est développé au cours des dernières années. Ces technologies capturent les signaux neuronaux, les transmettent à un ordinateur et les convertissent en une commande que l’ordinateur met en place.

De précédentes recherches ont montré que les patients avec une SLA qui ont conservé la capacité de bouger et de contrôler leurs yeux sont capables d’utiliser ces interfaces pour communiquer. Mais jusqu’à présent la technologie n’était pas aussi efficace chez les patients totalement paralysés.

En 2019, des chercheurs suisses et allemands ont implanté des plaques à 64 électrodes dans le cerveau d’un patient âgé de 34 ans qui avait été diagnostiqué avec une SLA en 2015.

Les électrodes mesurent l’activité neuronale tandis qu’un amplificateur placé à l’extérieur du cerveau d’un patient amplifie les signaux vers un ordinateur. Le logiciel créé par l’équipe de recherche décode les signaux et les traduit en commandes.

En utilisant un système de feedback auditif, le patient a été capable d’utiliser son esprit pour moduler la hauteur de la note vers le haut (signifiant « oui ») ou le bas (signifiant « non »). Comment fait le cerveau reste un mystère, dit Niels Birbaumer.

Un programme épelle les lettres à voix haute, d’abord par groupe puis individuellement. Quand un groupe contient les lettres dont le patient a besoin pour épeler un mot, il utilise ce feedback auditif pour sélectionner la tonalité haute.

Le patient n’a cessé de progresser dans l’usage du dispositif jusqu’à être capable d’épeler correctement des mots au jour 44 des 107 jours de la phase d’expérimentation, épelant en moyenne un caractère par minute.

En outre, les chercheurs remarquent qu’il a été capable d’interagir avec les soignants, sa famille et les chercheurs, en faisant même des propositions sur les changements à faire pour rendre le dispositif plus efficace.

Des résultats pas si « incroyablement bons »

Contacté par Medscape Medical News pour commenter les résultats – et ce d’autant qu’une précédente publication avait fait l’objet d’une controverse (voir encadré) –, Nick Ramsey, professeur de neuroscience cognitive (Brain Center, University Medical Center Utrecht, Pays-Bas) a fait remarquer qu’ils n’étaient pas « incroyablement bons », puisque le patient n’a communiqué qu’un nombre de jours limité et encore, avec une lenteur considérable ». Néanmoins, il a ajouté que l’étude apportait une preuve de principe que la communication était possible avec des patients atteints d’un syndrome d’enfermement (locked-in).

 
Le patient n’a communiqué qu’un nombre de jours limité et encore, avec une lenteur considérable. Nick Ramsey
 

« La question reste de savoir si un implant à interface homme/machine continue à bien fonctionner chez ces patients, puisque qu’il y a des indications montrant que des patients dans cet état peuvent perdre leurs capacités mentales en quelques mois ou quelques années du fait de la maladie, et de ce fait ne plus manifester la volonté de communiquer », dit-il.

Histoire de controverse

En 2017, Niels Birbaumer et Ujwal Chaudhary, PhD, qui est le premier auteur de l’étude actuel, ont publié des travaux dans PLOS Biology. Leur recherche analysait une technique de monitorage cérébral dont les auteurs affirmaient qu’elle permettait à des patients avec une SLA complètement enfermé de répondre correctement sur le mode « oui » ou « non » à des questions. Des allégations d’un lanceur d’alerte de l’Université de Tübingen, où exercent Birbaumer, professeur senior et Chaudhary, chercheur postdoc, ont conduit la German Research Foundation (DFG) à lancer des investigations.

Le lanceur d’alerte affirmait que le papier de 2017 et une deuxième étude publiée en 2019 contenaient des données incomplètes et déformaient les conclusions. La DFG a démontré qu’il y a avait eu un problème et a demandé que Niels Birbaumer de rendre la bourse dont il avait bénéficié pour l’étude. L’Institution a aussi interdit au chercheur de postuler pour des bourses ou de servir de relecteur pour en attribuer pendant 5 ans. Ujwal Chaudhary, lui, a subi une interdiction de 3 ans et PLOS a rétracté les articles.

Les deux chercheurs ont nié les allégations et ont attaqué en justice la DFG.

« Nous n’avons aucune nouvelle du statut de nos poursuites judiciaires contre la DFG ; c’est en attente », a expliqué Niels Birbaumer à Medscape Medical News.

Nick Ramsey, professeur de neuroscience cognitive (Brain Center, University Medical Center Utrecht, Pays-Bas) – qui travaille lui aussi à des recherches sur les interfaces homme/machine chez les patients atteints de SLA – a été sollicité par le Wyss Center à Genève, qui a mené cette nouvelle étude, pour faire figure d’expert indépendant et auditer ce travail.

Contacté par Medscape Medical News, il a fait savoir qu’il jugeait l’étude en accord avec les standards universels de l’intégrité scientifique. « Je suis confiant sur le fait que les données ou les résultats présentés dans le papier sont valables et qu’ils puissent résister à un examen approfondi du monde médical et académique ».

 

Initialement publié sous l’intitulé Brain Implant Allows Totally Paralyzed Patient to Communicate. Traduit par Stéphanie Lavaud.

 

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