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Triomphe de l’esprit sur le corps

Provoquer le mouvement par la pensée

Le 4 novembre 2009 – L'être humain est tactile, c'est-à-dire que lorsqu'il aperçoit un objet nouveau ou étrange, sa réaction instinctive est de le prendre dans ses mains et de le toucher. Mais qu'est-ce qui règle cette impulsion?

Imaginez que sur la table, devant vous, se trouve un verre que vous voulez prendre dans vos mains. Pour ce faire, votre cerveau doit tout d'abord produire un signal qui « planifie » de tendre le bras pour prendre le verre. Il émet ensuite ce signal, et, par le fait même, provoque le mouvement de votre bras pour saisir l'objet.

Depuis 2002, Sam Musallam, chercheur de l'Université McGill qui bénéficie de l'appui du CRSNG, s'attaque à la façon de convertir un signal émis par le cerveau en un mouvement concret. Ses travaux combinent la physique, la biologie, le génie et la neuroscience à l'objectif de mettre au point des prothèses cybernétiques fonctionnelles qui permettraient d'accroître l'autonomie de personnes atteintes de paralysie.

On dirait de la science-fiction, mais M. Musallam et ses collègues ont déjà démontré le concept chez des singes. « Nous avons conditionné les singes pour qu'ils s'abstiennent de tendre leur bras vers un objet jusqu'à ce qu'on le leur demande, habituellement après un délai d'une seconde, explique le chercheur. Toutefois, au cours de cette seconde, c'est-à-dire à partir du moment où le sujet voit l'objet jusqu'à ce qu'il puisse physiquement tendre le bras pour le prendre, le cerveau élabore un plan, à savoir une stratégie pour bouger. »

À l'aide d'équipement spécialisé, des capteurs détectent le plan relatif au mouvement, ou signal, émanant de la région du cerveau nommée cortex pariétal. Ensuite, un algorithme informatique procède à l'interprétation de ce signal, qui provoque le mouvement d'un curseur sur l'écran d'un ordinateur.

On poursuit les expériences sur les animaux dans le cadre de ce projet, qui évolue vers un environnement de plus en plus complexe dans l'ordinateur, grâce à un algorithme nouvellement développé dont le but est de décoder les signaux du cerveau destinés à tendre le bras.

Un autre centre d'intérêt des travaux de recherche de M. Musallam comprend l'implantation d'instruments médicaux de très petite taille (munis d'électrodes de la largeur d'un cheveu humain) directement dans le cerveau. Ces instruments emmagasineraient une certaine quantité de produit chimique thérapeutique qui doit être administrée dans une région spécifique du cerveau. « Par exemple, chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, on pourrait injecter un médicament directement dans les noyaux gris centraux pour offrir un traitement plus ciblé et efficace », d'expliquer le chercheur.

Les applications aux êtres humains, qui font actuellement l'objet d'essais chez les rats, sont nombreuses et comprennent notamment l'administration de sérotonine pour traiter la dépression, de dopamine pour la maladie de Parkinson et d'anticonvulsivants pour l'épilepsie. M. Musallam est très optimiste quant aux applications potentielles de ses recherches. « Mon but est de mettre au point un instrument qui sera implanté chez les personnes atteintes de maladies neurologiques d'ici trois ans, et de développer une prothèse pour les personnes souffrant de paralysie d'ici cinq ans », affirme-t-il.