Restaurer des sensations à partir d'une prothèse
Des scientifiques de l’EPFL ont développé une technologie bionique qui permet aux personnes amputées d’éprouver la température des objets avec leur main fantôme
L’équipe de Silvestro Micera et Solaiman Shokur à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) travaille depuis de nombreuses années à incorporer des retours sensoriels dans les prothèses, afin de fournir aux personnes amputées un toucher plus réaliste.
Leur dernière étude, publiée jeudi dans la revue Science, a pour objet la température. Le retour sensoriel thermique est dispensé de manière non invasive, avec des électrodes thermiques (ou «thermodes») placées contre la peau du bras résiduel.
Ainsi, les personnes amputées de la main peuvent éprouver le chaud ou le froid d’un objet, et signaler si elles touchent du cuivre, du plastique ou du verre, selon ces travaux impliquant l’EPFL, la Scuola Superiore Sant’Anna à Pise (I) et le Centro Protesi Inail.
La technologie a été testée avec succès sur 17 patients, sur un total de 27 personnes. «Ce qui est particulièrement important, c’est que les patients perçoivent les sensations thermiques fantômes de la même manière qu’avec leur main intacte», explique Solaiman Shokur, cité jeudi dans un communiqué de l’EPFL.
«Le retour sensoriel thermique est essentiel au relais des informations qui vont au-delà du toucher. Il ouvre la voie à un sentiment d’affection. Nous sommes des êtres sociaux, pour qui la chaleur joue un rôle important», note Silvestro Micera, titulaire de la chaire Bertarelli en neuroingénierie translationnelle et professeur à l’EPFL et à la Scuola Sant’Anna.
Concrètement, les chercheurs ont conçu le MiniTouch: un système spécialement conçu pour s’intégrer dans des dispositifs portables, comme des prothèses. Il consiste en un capteur fin que l’on peut placer sur le doigt d’une prothèse de main.
Il détecte les informations sensorielles de l’objet touché, plus spécifiquement la conductivité thermique de l’objet. Une thermode, en contact avec la peau de la personne amputée, sur le bras résiduel, relaie le profil de température de l’objet touché par le capteur en chauffant ou en se refroidissant.
Les scientifiques ont par ailleurs découvert que de petites surfaces de peau sur le bras résiduel projettent des sensations vers des parties spécifiques de la main fantôme, comme le pouce ou le bout de l’index. Comme ils s’y attendaient, la correspondance des sensations thermiques, du bras résiduel à l’ensemble du membre fantôme, est spécifique à chaque patient.
La prochaine étape concernera le réglage fin des sensations thermiques et leur intégration dans un dispositif qui soit adaptable à chaque patient, conclut l’EPFL.
Source EPFL