Un homme bionique pour 2010
En mai 2001, un événement majeur changea la vie de Jesse Sullivan, ancien électricien de 62 ans. Il fût électrocuté et vit ses 2 bras amputés. En 2003, il collabore avec l’institut de rééducation (RIC) de Chicago, qui avec la DARPA (centre de recherche du ministère de la défense américain) met au point le premier bras bionique, Proto1. Depuis cette date, de nombreuses entreprises se sont lancés sur ce secteur.
Afin de pouvoir restaurer la mobilité, les prothèses bioniques doivent respecter 2 conditions :
1. Elles doivent exercer un contrôle cognitif sur les fonctions motrices résiduelles.
2. Un appareil doit assimiler et décrypter le message nerveux.
La première condition dépend de l’état du patient. Si celui-ci possède sur sa zone amputée des liaisons nerveuses relativement intactes, il peut contrôler à une certaine échelle les mouvements de la prothèse. Dans le cas contraire, une intervention chirurgicale est nécessaire. Les nerfs moteurs restants sont déroutés vers différentes régions anatomiques. Dans le cas du bras bionique, la réinnervation chirurgicale connecte les nerfs du moignon aux nerfs moteurs des muscles thoraciques.
La complexité des prothèses bioniques repose essentiellement sur le respect de la deuxième condition. En effet, chaque action exécutée par le corps humain dérive de plusieurs neurones du cortex moteur. Le neurone est composé d’un soma, partie centrale, d’un axone, prolongement long, mince et cylindrique du corps cellulaire, et de dendrites. La transmission de l’influx nerveux est due à une modification de la perméabilité membranaire des axones. L’influx nerveux est également analysé. Le contrôle cognitif des membres artificiels pour des mouvements simples, comme empoigner, est réalisé par une interface cerveau-machine. Cette interface se compose d’une électrode de surface EMG, qui dans le cas du Proto1, capte les signaux myoélectriques et les transporte jusqu’au membre artificiel. L’amputé accomplit alors un mouvement de l’épaule pour que le bras se déplace en réponse au signal. L’inconvénient des électrodes de surface est leur résolution. Pour permettre au bras artificiel de se plier ou tourner le poignet, l’utilisateur devait accomplir des mouvements grossiers qui activaient des actions préprogrammées. Le Proto2, développé par la DARPA en collaboration avec DEKA R&D (New Hampshire) vise à accéder au cortex moteur du cerveau grâce à l’implantation d’électrodes IMES (Injection Myoelectric Sensors) dans l’avant-bras. S’ajoutent une batterie, et un accumulateur qui amplifie et transmet le signal au microprocesseur. Celui-ci, décryptant le signal grâce à un algorithme, va à son tour transmettre l’information aux moteurs. Le Proto 2 est capable d’effectuer 27 mouvements et comprend une main dotée de 22 moteurs à chaque articulation. Il a remporté le « Popular Mechanics 2007 Breakthrough Award »
Les prothèses bioniques ont le potentiel pour être la solution pour les amputés. Les patients possédant une prothèse bionique ressentent la sensation de toucher et retrouvent des gestes élémentaires du quotidien, l’un des désagréments étant d’apprendre à s’en servir. En 2002, les limites physiques des prothèses bioniques étaient la maîtrise de la prothèse par la pensée. Lors des phases de tests, sur un total de six patients, un seul est parvenu à contrôler sa prothèse par la pensée. Après l’opération, un an de rééducation est nécessaire. Cependant, l’inconvénient majeur du bras bionique est son coût, qui le rend inaccessible au grand public. Ainsi, Proto1 coûtait 70 000 $ et Proto2 100 000 $. La Société écossaise Touch Bionics commercialise des bras bioniques pour le prix de 10 000 €. En 2009, elle sort également sur le marché Pro-Digits des doigts bioniques d’une valeur de 38 000 à 50 000 €. Enfin, le patient n’est pris en charge que partiellement. En plus du coût de la prothèse s’ajoutent les frais hospitaliers et tous les frais concernant l’entretien de la prothèse (qui doit être fait tous les six mois) et la rééducation.
Une alternative aux prothèses bioniques serait les greffes bio artificielles de membres. Cependant, ces types de greffes posent plus de problèmes que celles d’un organe interne. De nombreux patients après une amputation développent des troubles d’ordre psychiques, car il est plus difficile pour eux d’accepter l’organe greffé dans la mesure où ils le voient au quotidien, donc sont susceptibles de se questionner sur ses origines. L’obstacle psychologique peut même être infranchissable chez certains, à l’image d’un patient greffé d’une main qui a décidé de se faire amputer de sa nouvelle main plus de deux ans après l’opération…
Les effets secondaires à long terme sont les plus connus, à savoir tous les troubles psychiques liés aux amputations : les sensations fantômes ou douleurs fantômes, les douleurs idiopathiques du moignon. Cependant, la majorité de la communauté scientifique considère que les facteurs psychologiques seuls ne peuvent expliquer la douleur fantôme. Les études de Richard A. Sherman et de son équipe (Madigan Army Medical Center, Washington) ont montré que des facteurs psychologiques comme le stress, l’anxiété ou la dépression, pouvaient influencer la douleur fantôme sans en constituer la cause.
Les progrès de la médecine permettent de considérer le corps humain comme un assemblage de pièces détachées. La question ne se pose plus. La réalité a dépassé la fiction : l’homme bionique de la célèbre série « L’homme qui valait trois milliards « est déjà parmi nous…
Monique Olima - Valérie Zoa – étudiantes de Sup’Biotech, promotion 2013
