Des chercheurs du laboratoire français Clinatec ont mis au point un dispositif permettant de commander un exosquelette 4 membres à partir de la détection de signaux cérébraux, de leur transmission en temps réel et de leur décodage et mise en forme.

Clinatec, un laboratoire associant des chercheurs du CEA et des médecins du CHU Grenoble Alpes, vient de publier dans la revue The Lancet Neurology, les résultats d’essais cliniques menés sur un patient de 28 ans, tétraplégique à la suite d’une lésion de la moelle épinière.
Les chercheurs de ce laboratoire ont mis au point un dispositif permettant de commander un exosquelette 4 membres à partir de la prise en compte de signaux cérébraux correspondant à des intentions de mouvement.

L’innovation consiste en le repérage de signaux cérébraux correspondant à des intentions de mouvement, en leur transmission sans-fil en temps réel à un ensemble de décodage et traitement générant des informations de commande pour l’exosquelette. « Ce dispositif est une avancée importante pour l’autonomie des personnes handicapées. Nous sommes très fiers de cette preuve de concept et réfléchissons déjà à de nouvelles applications pour faciliter le quotidien des personnes en situation de handicap moteur sévère », a déclaré Alim-Louis Benabid, responsable de l’équipe à l’origine de l’innovation, professeur émérite à l’université Grenoble Alpes et président du directoire de Clinatec.

L’équipe de chercheurs a ainsi conçu le dispositif implantable WImagine de mesure des électrocorticogrammes (ECoG) à partir d’une matrice de 64 électrodes en contact avec la dure-mère. Les signaux récoltés sont pris en charge par des cartes assurant leur mise en forme et leur numérisation. Ces cartes incluent aussi des sous-ensembles pour la télé-alimentation et la transmission sans fil vers un terminal externe.
Les signaux en provenance de ces cartes sont ensuite décodés via un ensemble utilisant des algorithmes à base d’intelligence artificielle, de façon à pouvoir commander les mouvements de l’exosquelette 4 membres.

Dans la pratique deux dispositifs WImagine ont été implantés, en juin 2017, au niveau des zones sensorimotrices supérieures du cerveau chez le volontaire tétraplégique. Durant 27 mois, ce dernier a effectué des exercices destinés à la commande de l’exosquelette (entrainement au pilotage en environnement virtuel ; et entrainement en situation réelle, avec l’exosquelette). Actuellement, ce patient peut enchainer des pas et mouvoir ses deux membres supérieurs.

Les recherches continuent notamment pour l’intégration de nouveaux effecteurs (fauteuil roulant…) ainsi que pour la mise au point d’algorithmes améliorant la précision des mouvements et/ou en permettant de plus complexes (préhension d’objets…).
Le projet en question est baptisé Brain Computer Interface (BCI).