Il existe des bras prothétiques équipés de capteurs tactiles, qui donnent aux amputés un sens du toucher dans le membre artificiel. Des scientifiques ont maintenant fait la même chose avec une prothèse de jambe, permettant aux utilisateurs de marcher avec beaucoup moins d’efforts.
Lorsque la plupart d’entre nous déambulent, nous sentons la pression variable sur la plante de nos pieds lorsqu’ils touchent le sol, et nous sentons nos genoux bouger. Les personnes amputées au-dessus du genou, cependant, n’ont pas ce genre d’information sensorielle – du moins d’un côté de leur corps.
Par conséquent, ils ne savent pas exactement quand et comment la plante du pied de leur jambe prothétique touche le sol, ni dans quelle mesure son genou se plie. Cela les amène souvent à trop compter sur leur vraie jambe, ce qui entraîne une démarche inégale, des blessures musculosquelettiques et de la fatigue.
En collaboration avec des collègues de la start-up suisse SensArs et de l’Université de Fribourg en Allemagne, une équipe de l’institut de recherche de l’ETH Zurich a décidé de remédier à cette situation.
Les scientifiques ont commencé avec une jambe artificielle disponible dans le commerce et fabriquée par la société de prothèses Össur, puis ils ont ajouté des capteurs tactiles à la plante de son pied. A mesure que deux sujets amputés l’ont essayée sur une période de trois mois, des signaux ont été transmis de ses capteurs – et de l’articulation électrique du genou de la jambe – à des électrodes qui ont été temporairement implantées dans la cuisse de chaque volontaire. Ces électrodes ont stimulé les nerfs résiduels des jambes par des impulsions électriques, laissant essentiellement les deux individus « sentir » le pied et le genou de la prothèse.
Lorsque les participants ont fait un exercice de marche, ils ont indiqué que leur confiance dans la jambe artificielle s’était grandement améliorée, leur permettant de se déplacer plus rapidement sur des surfaces molles et inégales comme le sable.
D’un point de vue plus scientifique, les masques de contrôle de la consommation d’oxygène portés par les volontaires indiquaient que la marche était beaucoup moins exigeante physiquement lorsque le système de neurofeedback de la jambe était activé. De plus, les mesures de l’activité cérébrale ont également suggéré que le système rendait la marche moins exigeante sur le plan mental.
De plus, lorsque les électrodes étaient activées indépendamment de la prothèse – stimulant les nerfs de la jambe pendant des périodes prescrites – la douleur préexistante du membre fantôme était considérablement réduite chez l’un des sujets et éliminée chez l’autre.
Les scientifiques prévoient maintenant de mener une étude plus longue et plus vaste, tandis que SensArs travaille sur une version implantée en permanence des électrodes, qui resteraient dans le corps de l’utilisateur comme un pacemaker.
