Des paraplégiques recouvrent le contrôle de leurs jambes grâce à une stimulation électrique ciblée de la moelle épinière

LONDRES, 5 novembre 2018 (APMnews) - Un nouveau protocole de stimulation électrique de la moelle épinière a permis à des patients, paraplégiques depuis plusieurs années, de recouvrer le contrôle des muscles de leurs jambes et de marcher avec l'aide de béquilles ou d'un déambulateur, même en l'absence de stimulations, selon des résultats publiés dans Nature et Nature Neuroscience.
De précédentes études ont rapporté les cas de patients paraplégiques ayant pu faire quelques pas avec l'aide de dispositifs d'aide à la marche et d'une stimulation électrique, mais seulement sur de courtes distances et tant que la stimulation était active, soulignent les chercheurs dans un communiqué de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et du Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV) de Lausanne. Dès lors que la stimulation était stoppée, les patients regagnaient un état paralytique et ne pouvaient plus activer les muscles de leurs jambes.
Grâce à une connaissance acquise par l'étude de modèles animaux, "nous avons pu, en temps réel, reproduire la façon dont le cerveau active naturellement la moelle épinière", souligne le neuroscientifique Grégoire Courtine (EPFL), impliqué dans la coordination des deux études.
"En l'espace d'une semaine, tous les patients ont pu marcher avec l'aide d'un système de délestage", rapporte la neurochirurgienne qui a placé les implants chez les patients, Jocelyne Bloch, du CHUV. "J'ai immédiatement su que nous étions sur la bonne voie", se rappelle-t-elle.
Dans cette étude intitulée STIMO (STImulation Movement Overground), les chercheurs ont implanté des électrodes au niveau de la région lombo-sacrée de la moelle épinière de 3 patients ayant subi une lésion de la moelle épinière il y a plus de 4 ans et présentant des déficits moteurs permanents ou une paralysie complète, malgré une réadaptation poussée.
Les électrodes ont été implantées de façon à "permettre de cibler de façon individuelle des groupes de muscles dans les jambes", décrit Jocelyne Bloch. Des séries de stimulations ont été délivrées avec une approche permettant d'activer des régions spécifiques de la moelle épinière et selon un timing coïncidant avec le mouvement souhaité.
Si les patients ont été confrontés au défi d'apprendre à synchroniser la volonté cérébrale de la marche avec la stimulation électrique, cela n'a pas nécessité beaucoup de temps, soulignent les chercheurs. Ainsi, en l'espace d'une semaine, cette stimulation spatiotemporelle avait permis de rétablir un contrôle adaptatif des muscles paralysés lors d'une marche assistée par un harnais permettant de supporter le poids du corps.
Au cours des séances de rééducation, les patients ont ainsi pu se déplacer de cette manière et sans l'aide des mains sur des distances allant jusqu'à plus de 1 kilomètre, sans présenter de fatigue musculaire. Ces sessions d'entraînement intensives ont été cruciales pour générer une plasticité cérébrale, conduisant à une amélioration de la fonction motrice, pointent les chercheurs.
En l'espace de 5 mois, les patients avaient recouvré le contrôle volontaire de leurs muscles paralysés, même en l'absence de stimulation. Deux d'entre eux étaient capables de se lever et de se déplacer avec l'aide de béquilles, sans stimulation électrique. "Le système nerveux humain a répondu au traitement encore plus profondément que ce à quoi nous nous attendions", commente Grégoire Courtine.
"Ces données permettent d'établir un cadre technologique pour l'amélioration de la récupération neurologique et l'appui des activités de la vie quotidienne après une lésion de la moelle épinière", concluent les auteurs.
Par ailleurs, Grégoire Courtine et Jocelyne Bloch ont fondé la start-up GTX medical, dont le but est de transformer ce paradigme de rééducation en un traitement disponible dans l'ensemble des hôpitaux et des cliniques.
(Nature et Nature Neuroscience, publications en ligne du 1er novembre)
sb/nc/APMnews

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