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Les neuroprothèses : comment ça marche ?

Mais comment fonctionnent réellement les neuroprothèses ? Découvrez dans ce dossier, toutes les informations essentielles sur ce sujet.

 

Qu’est-ce que les neuroprothèses ?

Dans le sens littéral, la neuroprothèse est une prothèse qui est reliée au système nerveux humain. Cette innovation de la médecine et de la technologie est la version moderne de la traditionnelle « jambe de bois ». Ces accessoires de pointe assurent au patient de commander précisément un membre ou une partie de son corps à effectuer un mouvement.

Cette prothèse dite active est composée d’un dispositif complexe électronique ou électromécanique. La neuroprothèse peut en effet, utiliser l’intelligence artificielle afin de décoder les signaux cérébraux du patient.

 

Comment fonctionnent les neuroprothèses

Les neuroprothèses sollicitent l’ensemble du système nerveux et les muscles. Le principe est de créer un signal suffisamment important et stable pour que la neuroprothèse fonctionne correctement.

 

De la pensée au mouvement

Le système d’un neuroprothèse réside dans la transmission de signaux. La qualité des signaux garantira le bon fonctionnement de la neuroprothèse.

Le cerveau reste le siège de toutes les commandes de notre corps grâce aux neurones. Nos neurones transmettent des signaux électriques entre elles afin de former une information.

Ensuite, cette information sera échangée en information chimique. Ces messages chimiques constituent les neurotransmetteurs qui relaient les informations vers les récepteurs spécifiques. 

Toutes ces informations s’effectuent au niveau du système nerveux. Ce dernier est en effet responsable de l’envoi et de la réception des influx nerveux. Le système nerveux est également le centre du traitement des influx nerveux. Les influx caractérisent le fonctionnement des organes du corps et des muscles.

Le système nerveux est donc à l’origine de la transmission des signaux vers :

  • Les muscles squelettiques qui permettent la motricité. Ces muscles relient les os par le biais des ligaments. Les muscles squelettiques constituent ce que l’on appelle le système volontaire.
  • Les muscles lisses sont les muscles qui actionnent les organes internes dont l’estomac. Ces muscles sont généralement composés de deux couches de tissus musculaires à l’aspect lisse. Cette deuxième catégorie de muscle est également nommée système involontaire.

 

Une amplification du signal nerveux vers les muscles

Les nerfs périphériques sont les nerfs les plus adaptés pour recueillir les informations d’un organe vers le système nerveux central. Mais suite à une amputation du bras, par exemple, les nerfs périphériques peuvent être endommagés ou affaiblis. Pour y remédier, les scientifiques ont opté pour de très petites greffes musculaires. Ces nerfs sont issus du quadriceps, au niveau des terminaisons nerveuses de l’amputation.

L’avantage de cette greffe est également de limiter voire de stopper la croissance d’une cicatrice pour que le signal nerveux soit optimal. Pour assurer la liaison entre le cerveau et la prothèse, la tension électrique générée par les nerfs doit être significativement élevée.

 

Les différents types de neuroprothèses

Il existe divers types de neuroprothèses qui peuvent réaliser des mouvements différents. Les neuroprothèses peuvent être utilisées pour répondre à plusieurs besoins et corriger des déficits voire des amputations :

 

L’implant cochléaire

L’implant cochléaire pour une meilleure audition chez les personnes souffrant de perte ou de déficit d’audition

 

Les implants visuels

Les implants visuels comme les rétines artificielles pour les personnes ayant perdu la vue ou les patients atteints de DMLA ou dégénérescences maculaires liée à l’âge

 

Les myoprothèses ou prothèses myoélectriques

Les myoprothèses pour permettre aux personnes amputées de l’avant-bras à retrouver la fonction de ce membre. La personne peut alors saisir des objets et effectuer les tâches essentielles quotidiennes comme écrire, s’habiller…

Plusieurs niveaux d’amputations peuvent bénéficier d’une neuroprothèse :

  • Une amputation partielle de la main
  • Une désarticulation du poignet ou du coude
  • L’amputation de l’avant-bras
  • L’amputation au-dessus du coude

 

Les prothèses neuroélectriques

Cette prothèse est la plus utilisée à ce jour. Cette technique requiert une intervention chirurgicale pour dévier les nerfs du bras vers la zone pectorale. C’est une prothèse équipée d’électrodes fixées sur sa tête. Ces électrodes captent les informations vers le système nerveux afin de faire effectuer un mouvement au membre prothétique.

 

Les membres bioniques

Les prothèses de jambes aident les patients amputés de retrouver leur motricité tout en les faisant ressentir les mouvements du genou et du sol.

 

Les neuroprothèses motrices non invasives

Elles permettent aux patients atteints d’accident vasculaire cérébral de bénéficier d’une rééducation.

 

Quelles sont les limites des neuroprothèses ?

Les neuroprothèses rencontrent aujourd’hui quelques limites quant à son utilisation et à sa praticité.

 

Une autonomie insuffisante

Pour fonctionner, une neuroprothèse nécessite l’utilisation d’une batterie. Pour que la neuroprothèse puisse s’utiliser au cours de la journée, une batterie assez puissante est nécessaire. Mais ce n’est pas toujours le cas. Même pleinement chargées, certaines prothèses possèdent une autonomie insuffisante.

Comme les recherches évoluent incessamment, dans un futur proche, ce problème lié à l’autonomie peut être éradiqué. Il existe cependant des générations de nouvelles neuroprothèses qui proposent une autonomie allant jusqu’à 5 jours.

 

Peu maniable

La maniabilité est également un point à améliorer dans les neuroprothèses. Les mouvements sont en effet, peu fluides, contrairement au vrai membre. Les mouvements des prothèses sont dits « mouvement en trois dimensions » : de haut en bas, d’avant en arrière et de gauche à droite.

 

Une masse assez importante

Le problème de masse est assez contraignant dans plusieurs cas. Les myoprothèses sont souvent les plus lourdes. Pour les personnes ayant une force insuffisante dans l’avant-bras, la neuroprothèse sera difficile à adopter. Le poids entre le dispositif et le vrai membre doit également être égal afin d’éviter les complications liées au déséquilibre du poids.

 

Un dispositif peu esthétique

La question d’esthétisme est également un problème récurrent dans l’utilisation des prothèses.

 

Un coût assez élevé

Le coût des neuroprothèses n’est pas accessible à tous. Pour cette raison, cette technologie est peu répandue.

 

Les neuroprothèses face au progrès scientifique

Cette innovation de la technologie représente un vrai défi pour la médecine du futur. Les recherches ont mené jusqu’à ce jour à rendre une certaine mobilité aux personnes tétraplégiques. 

 

De la dépendance à l’autonomie

La rééducation grâce à l’utilisation d’une neuroprothèse représente une évolution vers l’autonomie. Les recherches se mobilisent à adapter un délai de rééducation le plus court possible afin d’aider les patients à retrouver leur mobilité. La neuroprothèse est en effet, un dispositif complexe qui peut nécessiter jusqu’à 15 mois d’apprentissage afin de maîtriser certains mouvements.

Cet apprentissage s’effectue grâce à la mise en place d’un algorithme complexe afin de transmettre au système nerveux un besoin précis.

Le progrès attendu concerne également la fluidité tant dans les mouvements que dans les pensées. Les scientifiques réajustent régulièrement les prothèses pour une commande plus intuitive.

 

Une meilleure qualité de vie

A part l’autonomie, il est également important que le patient entretient une meilleure qualité de vie. Des mouvements plus précis, plus fluides sont attendus. Par exemple, la myoprothèse peut aider un patient à ouvrir seul une bouteille, à soulever le bras, remuer un objet…

 

Des technologies plus performantes

Au Cleveland, à l’Université Case Wester, une équipe d’étudiants ont réussi à rendre la mobilité du bras droit d’un patient de 56 ans. Une blessure de la 4e cervicale a engendré une paralysie totale du patient. Les chercheurs ont donc placé 192 électrodes sur le cortex moteur afin de générer des mouvements précis. Après plusieurs entrainements, le patient a réussi en 2017 à recouvrer des mouvements comme boire du café ou manger de la purée.

La progression de ces avancées technologiques permettra de rendre la vie plus pratique aux patients. Les personnes tétraplégiques pourront dans un futur proche retrouver une sensibilité. Grâce aux neuroprothèses, les personnes paralysées peuvent aspirer à recouvrer une vie relativement normale. En France, les implants auditifs et oculaires sont les plus répandus.

 

Prise en charge des neuroprothèses

L’assurance maladie prend en charge une partie de vos frais d’achat de neuroprothèse. Le taux de remboursement octroyé varie d’un dispositif à un autre. Les implants auditifs peuvent par exemple bénéficier d’un remboursement de 100 % par la Sécurité sociale.

Dans le cas où le remboursement ne couvre pas la totalité de vos charges, souscrire à une mutuelle reste la meilleure solution. Vous pouvez profiter d’un remboursement optimal en effectuant une analyse des garanties sur Santors, votre comparateur d’assurances santé !