AMPUTATION: Un doigt bionique et tactile aussi sensible qu'un doigt réel – EPFL et eLife

C’est une étape vers des prothèses tactiles donc reproduisant la sensation du toucher, accessibles au plus grand nombre, avec le développement de ce doigt bionique, par une équipe de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Grâce à cette nouvelle prothèse, une personne amputée est désormais capable de percevoir des textures rugueuses ou lisses en temps réel, au moyen d’un bout de doigt artificiel connecté aux nerfs de son bras. Une avancée, présentée dans la revue eLife, qui va accélérer le développement du sens du toucher en ingénierie prosthétique.

La preuve de concept est apportée : une personne amputée a pu percevoir des textures lisses et rugueuses en temps réel avec un bout de doigt artificiel connecté chirurgicalement à des nerfs dans la partie supérieure de son bras :  » La stimulation avait presque le même effet que ce que je ressentirais avec ma main « , explique le patient, amputé d’une main.  » Je sens encore ma main manquante comme si j’avais le poing fermé. J’ai ressenti les sensations de texture au bout de l’index de ma main fantôme « .

Précisément, les nerfs ont été connectés à un bout de doigt artificiel équipé de capteurs. Une machine contrôle les mouvements du bout de doigt sur différents morceaux de plastique sur lesquels des lignes lisses ou rugueuses sont gravées. Lorsque le bout de doigt se déplace sur la texture du plastique, les capteurs génèrent un signal électrique. Ce signal est ensuite traduit en une série de pics électriques imitant le langage du système nerveux, puis dirigé vers les nerfs. Ce dispositif permet de distinguer des surfaces rugueuses et lisses 96% du temps donc avec le plus haut niveau de résolution tactile jamais atteint.

Cette même expérience concernant la rugosité a également été testée sur des personnes non-amputées, sans devoir recourir à la chirurgie. L’information tactile était transmise au moyen de fines aiguilles microneurographiques implantées temporairement dans le nerf médian du bras à travers la peau. Les personnes non-amputées ont été capables de distinguer la rugosité d’une texture 77% du temps.

Une information tactile quasiment similaire au toucher d’un doigt réel : lorsque les scientifiques comparent l’activité cérébrale des personnes non-amputées lors de leur utilisation de la prothèse tactile, les données cérébrales recueillies révèlent que les zones cérébrales activées sont en effet identiques. L’étude démontre ainsi que les aiguilles transmettent l’information sur les textures de la même manière que les électrodes implantées, ce qui fournit aux scientifiques les moyens d’accélérer de nouveaux protocoles pour améliorer la résolution tactile en prosthétique.

De nombreuses applications visant à intégrer le toucher artificiel dans la robotique, dans le domaine de la chirurgie ou des secours sont déjà envisagées.

Source: EPFL Communiqué 8 mars 2016 Un patient amputé ressent des textures avec un doigt bionique et eLife March 8, 2016 DOI :10.7554/eLife.09148Intraneural stimulation elicits discrimination of textural features by artificial fingertip in intact and amputee humans(Visuels@Hillary Sanctuary / EPFL et 2016 Alain Herzog / EPFL)

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