TM A: Blin Sera-t-il possible, dans le futur, d’offrir une prothèse neuronale à des handicapés qui leur permette de ne se mouvoir que par la pensée.

Remarque : ceci est un travail de maturité = baccalauréat.
Il n'a pas de caution scientifique, médicale ou autre, et, bien que cette élève ait fait un travail qui a été accepté dans le contexte scolaire, il ne peut prétendre être une source fiable d'informations !

Travail de maturité 2006-2007 Collège Calvin

Sera-t-il possible, dans le futur, d’offrir une prothèse neuronale à des handicapés qui leur permette de ne se mouvoir que par la pensée.

Quel rôle le canton de Genève a-t-il joué dans ces recherches?

Alexandre Blin, Gr.403 – Janvier 2007

maître acccompagnant F. Lombard

Résumé

Ce sujet est particulièrement intéressant car il pourrait permettre à des personnes de s’exprimer alors qu’elles ne le pouvaient plus ( tétraplégie, mutisme ) ou de leur rendre une mobilité qu’elles avaient perdue. De plus, cela pourrait permettre à un homme « sain » d’interagir avec son environnement rien que par la pensée, mais le tout est de savoir quand est-ce que cela pourra être réalisé. Pour ce faire, après avoir fait de nombreuses recherches et lu beaucoup d’articles à ce sujet, j’ai interviewé une experte faisant partie d’une équipe qui s’est penchée sur le sujet, à Genève. En analysant les différentes sources et grâce à l’interview, l’on peut constater que cela sera possible dans le domaine du possible d’ici quelques années ( 10 à 15 ans ). Pour conclure, l’on peut dire qu’une fois que cette technologie sera mise au point, cela pourra très utile aux personnes grièvement atteintes si un effort est fourni pour rendre ce produit accessible, et si les infrastructures nécessaires seront mise en place par les politiques.

I. Introduction

Qui donc n’a jamais voulu, une fois dans sa vie, faire taire le réveil que l’on a oublié d’éteindre le dimanche matin, sans avoir à se lever du lit? Et qui n’a jamais voulu mettre en route la chauffe biberon en pleine nuit sans pour autant avoir à se lever? Cela sera désormais possible, ainsi que l’accomplissement du rêve le plus cher de l’homme: contrôler et interagir avec les objets qui l’entourent rien que par la pensée. Une fois mise au point, cette technologie sera en effet à la disposition de tout le monde, aussi bien de vous et de moi que des personnes handicapées.

En suisse, celles-ci sont environ 370'000, et dans le monde entier elles représentent environ 460 millions de personnes. Les causes de ces handicapes ainsi que leurs effets peuvent être multiples, mais toutes ces personnes souffrent du même trouble: le fait de ne pas êtres reconnues en tant que personnes à part entière. En effet, la société exclu ces personnes de la vie active car elles ne sont pas suffisamment productives et compétitives. Ces personnes, qui sont comme nous tous et dont nous pourront peut être faire partie un jour, rêvent de s’intégrer; mais l’intégration dans la vie sociale passe par l’intégration de le monde du travail. Voilà un des aspects que cette technologie rendrait possible. Elle permettrait aussi à des personnes tétraplégiques de communiquer ainsi que de se déplacer alors qu’elles n’étaient plus rien capable de faire avant cela. En effet, elles pourraient communiquer par le biais d’un ordinateur ou commander un fauteuil roulant rien qu’en y pensant, et cela n’a rien d’un rêve.

Même si cela serait une prouesse technologique, l’on peut se demander à quoi leur servirait cette prothèse, si l’on réussissait à la mettre au point. Il faut savoir que, d’après une enquête menée par l’IFOP, plus de 82% des lignes de bus françaises ne sont pas adaptées aux handicapés et leur sont donc inaccessibles, tout comme le sont 23 % des mairies et 30 % des cinémas. De plus, en 2006, 30% des personnes handicapées pouvant travailler étaient au chômage, ce qui révèle un véritable problème d’intégration de celles-ci. Pourtant, ces personnes ne sont ni incompétentes ni incapables, étant donné que la plupart des personnes handicapées sont autonomes et n’ont pas besoin de l’aide d’une tierce personne¹. Ces prothèses serviraient donc encore plus à prouver l’autonomie et la marge de manœuvre dont ils peuvent faire preuves auprès de leurs futurs employeur, avec un mouvement qui deviendrait beaucoup plus complexes que les prothèses, par exemple, en forme de pince qu ‘il existe actuellement.

L’importance de ces recherches est telle que, selon Mme Vanlancker, si un chercheur parvenait à faire piloter un fauteuil roulant par une personne handicapée rien qu’en y pensant, il pourrait recevoir le prix nobel. En effet, outre toute la dimension humaine, cela serait une formidable avancée technologique et médicale car la réussite de ce projet implique forcément une connaissance plus approfondie du cerveau, ce qui est utile pour traiter toutes sortes de maladies et de lésions. Cela permettrait également aux neuropsychologues de connaître précisément quelles sont toutes les conséquences des actions qui seront entreprises par les chirurgiens, c’est-à-dire quelle fonction seraient lésées, pour ensuite pouvoir les communiquer au patient, lequel pourra décider en connaissance de cause de se faire ôter cette partie du cerveau ou non. Bien que ce soit déjà ce qu’il se passe, l’on ne connaît malheureusement pas encore assez bien le cerveau pour connaître toutes les fonction du cerveau ainsi que leur localisation.

Comme nous avons pu le constater, «ces recherches [ayant pour] but la mise au point de prothèses de cerveau capables de prendre le relais des tissus endommagés lors d’accidents, d’attaques cérébrales ou de maladies dégénératives comme celle d’Alzheimer»² sont donc destinées principalement aux handicapés, et c’est ce pourquoi j’en parlerais plus en détail ultérieurement. Il conviendra aussi de définir clairement le mouvement ainsi que d’expliquer d’où provient l’intention de celui-ci – ce qui nécessitera une bonne connaissance du cerveau - et de définir ce qu’est une prothèse neuronale et son interaction avec le cerveau, c’est-à-dire quelles sont les zones qu’elle stimule et comment est-ce qu’elle le fait. Une fois effectué, l’on pourra se pencher sur quelques uns des différents travaux qui ont fait avancer les recherches de manières significatives – dont le rôle décisif que Genève a joué - afin de pouvoir visualiser dans sa globalité les progrès qui ont étés fournis ainsi que ceux qu’ils restent à faire. Ceci, ainsi que l’interview d’une experte ayant collaboré au projet effectué à l’hôpital cantonale de Genève et son point de vue sur la question, notamment sur les progrès qui ont déjà été réalisés, sur les progrès qu’il reste à accomplir et sur les différentes difficultés auxquelles les chercheurs sont actuellement confrontés nous permettra d’être plus apte à répondre à la questionque nous nous posons qui est de savoir si dans quelques années, nous pourrons offrir à des personnes souffrant d’un handicap une prothèses neuronale qui leur permette de bouger rien que par la force de la pensée ainsi que le rôle de Genève dans la réalisation de ce projet.

II. Méthodologie

La méthodologie que j’ai utilisée ici se déroule en 3 étapes. La première consiste à rassembler toues les information théoriques que j’ai pu trouver grâce aux document fournis par Mr. Lombard et à mes recherches personnelles. Le but étant au final d’avoir un cadrage théorique qui nous permette de savoir dans quel but ces recherches sont menées, comment le cerveau fonctionne et où est ce que les prothèses neuronales vont agir, ce que sont les prothèses neuronales, quelles sont les autres voies qui s’offrent aux chercheurs et quelles ont étés, jusqu’à présent, les étapes importantes de la recherche ainsi que le rôle de Genève dans tout ceci.

Ensuite, par le biais d’une interview, se faire une idée plus approfondie du rôle de Genève dans cette recherche et de l’importance des contraintes qui font obstacle à l'aboutissement de cette recherche.

Pour finir, confronter les différentes contraintes et les différents points de vue pour, finalement, être en mesure de dire si oui ou non ce projet sera réalisable et comment est ce qu’il pourra, à priori, l’être.

Étant donné le rôle important des handicapés, nous allons commencer par passer en revue les différents types de handicaps ainsi que ce qui peut causer de telles liaisons; mais qu’est-ce qu’un handicap ?

III.1 Les handicapés

Cette expression provient en fait de l’handicap sportif alors utilisé pour désigner un désavantage que l’on impose à un concurrent dans le but de rééquilibrer les probabilités de victoire. Comme il est dit sur Wikipédia: «il exprime [donc] une déficience vis-à-vis d’un environnement, que ce soit en terme d’accessibilité, d’expression, de compréhension ou d’appréhension. »¹.

Selon le Petit Larousse, un handicapé est une personne qui est défavorisée d’une façon quelconque ou qui est atteinte d’un handicap³. «Un handicap, peut être sensoriel (visuel auditif), physique (neurologique, musculaire, etc.) ou encore mental (déficience intellectuelle, trouble psychiatrique).». L’on peut donc voir qu’il y en a plusieurs types différents dont les «causes, très variées, en sont surtout les traumatismes, les malformations, les anomalies génétiques, les infections, les maladies dégénératives du cerveau, les maladies cardiovasculaires, respiratoires ou rhumatismales.»⁴.

Bien que cela soit une bonne définition, elle a un inconvénient majeure pour lesquels il convient de la retravailler : le fait que cela soit une définition qui tienne compte de la réalité physique de ce qu’est un handicap en laissant de côté la réalité sociale, réalité parfois difficilement supportable et qui fait partie à part entière de la souffrance causée par les ou les handicaps de l’handicapé.

Cette définition, intégrant également l’aspect social, se trouve par exemple sur Wikipédia, et celle-ci dit que: «On nomme handicap la limitation des possibilités d'interaction d'un individu causée par une déficience qui cause une incapacité, permanente ou présumée définitive et qui elle même mène à un handicap moral social ou physique.».Ils iront même jusqu’à dire qu’ «il s'agit donc plus d'une notion sociale voire politique que d'une notion médicale.»¹.

Chose intéressante, on notera qu’il figure sur le site de Wikipédia, une loi «portant sur l'égalité des droits et des chances, la participation et la citoyenneté des personnes handicapées» ce qui démontre bien, comme il fut dit dans l’introduction, que ces personnes n’ont souvent pas les mêmes chances et les mêmes droits que nous, bien qu’elles soient tout à fait autonomes, notamment dans le domaine du travail. Cette loi stipule que : «Constitue un handicap, au sens de la présente loi, toute limitation d'activité ou restriction de participation à la vie en société subie dans son environnement par une personne en raison d'une altération substantielle, durable ou définitive d'une ou plusieurs fonctions physiques, sensorielles, mentales, cognitives ou psychiques, d'un polyhandicap ou d'un trouble de santé invalidant.» ².

L’on peut aussi y voir que l’altération de la vie en société n’est donc pas fantasque, mais bel et bien réelle vu que l’on en tient même compte dans cette loi, ce qui démontre que la définition du Petit Larousse avait besoin d’être un peux élargie et que cet aspect social est conséquent.

Comme nous l’avons vu, les handicaps peuvent être classés selon trois principales catégories, et nous allons à présent rentrer un peux plus en détail dans ces différentes catégories.

(Tout ce tableau provient de: Wikipédia, «Handicap», in Wikipédia, http://fr.wikipedia.org/wiki/Handicap, décembre 2006)

Ceci concerne plutôt les handicaps majeurs, les handicaps légers apparentés seront

Parmi toutes ces formes de handicap, l’on ne retiendra ici que celles qui touchent le domaine physique, plus particulièrement les handicaps moteurs et certaines maladies chroniques, car ce sont aux personnes qui souffrent de ces handicaps là que l’on pourra proposer une prothèse neuronale leur permettant de se mouvoir rien que par la pensée ou leur proposer un traitement (ablation de la zone épileptique, entraînement avec ces prothèses neuronales afin de cerner la zone «endommagée» du cerveau par, par exemple, l’épilepsie dans le but de la tenir à l’écart,). Plus particulièrement, nous allons nous intéresser au paralysies ainsi qu’aux amputations.

Wikipédia nous apprend que«l’amputation [correspond] à une ablation d’une extrémité du corps, suite à un traumatisme ou à un acte chirurgical» et que «dans le cadre de la chirurgie, elle sert à limiter l'expansion incurable d'affections graves comme par exemple la gangrène»⁵. Celle-ci est donc appliquée préventivement pour limiter autant que possible la douleur ou afin d’éviter qu’une autre pathologie ne se déclare et ne ressemble en rien aux amputations qui sont effectuées à l’encontre d’un accusé dans certains pays qui appliquent la loi coranique, acte contraire aux droits de l’homme.

Selon le Pluri dictionnaire, cela correspond à «la perte ou à la nette diminution de la possibilité d’effectuer volontairement des mouvements, [qui peuvent] être dues à une lésion des voies nerveuses ou à une lésion musculaire»⁶. Selon wikipédia, elles peuvent aussi être dues à «quelques maladies métaboliques du système musculaire [pouvant] être responsable de paralysies sans lésions nerveuse ni musculaire»⁷. Nous pouvons aussi y trouver aussi inscrit que les paralysies d’origine nerveuses peuvent être centrales ou périphériques (donc appartenir au SNC (système nerveux central) ou au SNP (système nerveux périphérique))

La paralysie est jugée selon une échelle d’importance qui comporte 6 degrés (de 0 à 5) :

L’on s’aperçoit donc que la paralysie peut résulter de différentes causes qui sont soit d’une lésion des voies nerveuses périphériques ou centrales (neurone sensoriel, neurone moteur, inter neurone, moelle épinière, corps calleux, aire somesthésique primaire, ) , soit d’une lésion musculaire, soit encore de quelques maladies métaboliques. Nous allons donc, dans un premier temps, parler séparément de chaque type de lésion afin de mieux saisir les rouage du mécanisme du mouvement (et de ce qui peut l’enrouer) , pour enfin comprendre de quel rôle est-ce que les prothèses neuronales prendront la relève.

III.2 Le mouvement

Le mouvement est extrêmement important dans la vie de tous les jours. En fait, c’est ce qui nous permet de survivre depuis la nuit des temps car, à part les Éponges et de nombreux Cnidaires - qui ne se déplacent pas mais font onduler des tentacules préhensiles pour capturer des proies, ou font battre des cils de façon a créer des courants leur permettant d’attirer et de piéger de petites particules de nourriture -, tout animal doit de se déplacer dans son milieu ou amener à lui l’eau et l’air environnants afin de se procurer de la nourriture.⁸ Autrement dit, bien qu’avec le confort dont nous bénéficions l’on ne risque plus de mourir si l’on ne peut se déplacer, il est indéniable que l'immobilité d'une partie de notre corps réduit énormément nos capacités actives dans la vie de tous les jours et notre indépendances (qui peut même devenir jusque nulle). Pour comprendre plus en détail le fonctionnement des prothèses il est essentielle de connaître comment est fait notre cerveau et où le mouvement prend forme.

Comme il est dit dans Biologie:"Le cerveau se divise en deux hémisphères cérébraux : l'hémisphère droit et l'hémisphère gauche qui comprennent chacun une couche de substance grise à l'extérieure, le cortex cérébral, de la substance blanche à l'intérieur et un regroupement de noyaux basaux situés profondément dans la substance blanche, appelée aussi cortex cérébral.

Les noyaux basaux sont d'importants centres de planification et d'apprentissage des mouvements en séquence.

Le cortex cérébral de chaque hémisphère commande la région opposée du corps : le cortex de l'hémisphère droite commande la partie gauche du corps et inversement. Entre les deux hémisphères réside le corps calleux qui établit la communication entre les hémisphères droites et gauches. Celui-ci est constitué de tractus épais de neurofibres (substance blanche cérébrale). Chacun des hémisphères du cortex cérébral est divisé en cinq lobes qui sont : le lobe insulaire, le lobe pariétal, le lobe occipital, le lobe temporal et le lobe frontale. Chacun d'eux comprend à son tour diverses aires fonctionnelles (figure 48.24, p.1145). Ces aires sont des aires sensitives primaires qui reçoivent, combinent et analysent divers types d'informations sensorielles et des aires associatives qui combinent ces données avec des informations provenant d'autres parties de l'encéphale.⁹

Le lobe frontal et le lobe pariétal sont respectivement délimités par l'aire motrice primaire et par l'aire somesthésique primaire qui sont des aires corticales fonctionnelles. L'aire motrice primaire a pour principale fonction de transmettre des commandes aux muscles squelettiques, en réagissant de manière appropriée aux stimulus sensoriels. L'aire somesthésique primaire, quant à elle, reçoit, combine et analyse des informations provenant des récepteurs du toucher, de la douleur, de la pression et de la température situés dans tout le corps. La proportion d'aire motrice primaire ou d'aire somesthésique primaire consacrée à chaque partie du corps est fonction de l'importance relative des informations motrices ou sensorielles provenant des différentes parties du corps."

Dans Biologie il est aussi dit, concernant les fonctions d'intégration des aires sensitives que : "Les informations sensorielles que reçoit le cortex cérébral, principalement par l'intermédiaire du thalamus, sont d'abord dirigée vers les aires sensitives primaires des lobes : les informations visuelles sont dirigées vers les aires sensitives primaire du lobe occipital; les informations auditives vers celles du lobe temporal; et les informations somesthésiques ( toucher, douleur, pression, température et position de muscles et des membres ), vers celles du lobe pariétal ( voir figure 48.24 b, p.1145 ). Les informations concernant le goût sont transmises à une autre aire sensitive du lobe pariétal. Les informations olfactives sont quant à elles d'abord envoyées dans des aires "primitives" di cortex cérébral (l'expression " aires primitives " désigne ici les régions cérébrales qui sont semblables chez les Mammifères et chez les Reptiles). Ensuite, elles iront dans une région intérieure du lobe frontal en passant par le thalamus. Toutes ces informations sont ensuite transmises aux aires associatives adjacentes, qui en font l'intégration (les associent), les évaluent globalement, puis les dirigent vers d'autres aires associatives, situées dans le lobe frontal. Les aires associatives du lobe frontal établissent alors un plan de réaction motrice adapté, qu'utilise ensuite l'aire motrice primaire pour commander le mouvement des muscles squelettiques."

Les capacités qui nous distinguent des autres espèces proviennent notamment de l'évolution. Comme on peut le trouver dans Biologie : "L'importante augmentation de la taille du néocortex, au cours de l'évolution des Mammifères, a permis aux aires associatives (aires qui font l'intégration des fonctions cognitives supérieures) de s'étendre, ce qui a rendu possible l'apprentissage et les comportements complexes." En effet, cette évolution entre Mammifères et les autres espèces est déterminante et a marqué un tournant décisif dans l'évolution, mais cela ne s'arrête pas là : elle existe aussi entre Mammifères. Comme il est dit dans Biologie: "La surface corticales du cerveau des Rats est relativement lisse et principalement occupée par les aires sensitives primaires, qui reçoivent des informations transmises directement par les récepteurs sensoriels alors que la surface corticale du cerveau de l'humain comporte beaucoup de gyrus (définir ce qu'est un gyrus pour les jurys (circonvolutions)) et comprend surtout des aires associatives."

Il est dit, dans Biologie : "La régionalisation du cortex associatif, chez l'homme, commence à apparaître au cours du développement cérébral, quand le bébé et l'enfant font l'apprentissage de processus sensoriels et de réactions (cette régionalisation est sensiblement la même chez tous les Humains)."

Il y est également dit que : "Toute lésion que subit l'une des aires corticales du cerveau au début du développement peut entraîner une réorientation des fonctions normales vers d'autres aires (c'est ce qu'on appelle la plasticité du cerveau). On en a un exemple particulièrement frappant chez certains bébés qui souffrent d'une épilepsie réfractaire et que l'on opère pour retirer un hémisphère cérébral entier. Fait incroyable, l'hémisphères qui reste prend en charge la plupart des fonctions qui sont normalement remplies par les deux hémisphères. Le cerveau adulte a lui aussi une certaine plasticité. En effet, une personne qui a lui subi une lésion au cortex cérébral peut parfois récupérer certaines fonctions normales en utilisant des circuits différents."

A expliquer encore ce à quoi sert la matière grise, blanche et les risques si le noyaux basaux et/ou le corps calleux sont touchés, les différents lobes, leurs fonctions communes et spécifiques, les fonctions d'intégration, les aires associatives, la plasticité du cerveau, les aire motrices et somestésiques, ...

III.3 D'où provient l'intention du mouvement volontaire?

Le mouvement prend forme dans diverses parties du cerveau. En effet, il y a de nombreuses structures cérébrales qui sont impliquées dans le mouvement ce qui pousse certaines personnes à dire que c'est quasiment la totalité du cerveau qui participe au mouvement. L’on peut distinguer, comme régions cérébrales, l’aire du cortex primaire, l’aire prémotrice, l’aire motrice supplémentaire, le cortex pariétal postérieur, le cortex préfrontal et comme structures sous corticales, il y a les ganglions de la base et le cervelet. Il est cependant admis de tous qu'une des régions les plus directement impliquées est le cortex moteur. Le cortex moteur, qui est situé juste à l'avant du sillon centrale (qui sépare le lobe frontal et le lobe pariétal) et juste à l'arrière du lobe frontal, est subdivisé en deux grandes aires : le cortex moteur primaire et une plus large qui se subdivise encore en deux sous régions.

Le cortex moteur primaire, appelé "homoncule moteur", forme une mince bande qui longe le sillon central. C'est à partir de 1870 que son importance dans l'exécution du mouvement est mise en corrélation avec le cortex moteur primaire par Hitzig et Fritsch. Ceux-ci observent qu'en stimulant électriquement diverses régions du cortex moteur d'un animal, il s'en suit des contractions de différentes parties du corps et qu'en détruisant la même petite région corticale, il paralysent la partie du corps correspondante. Plus tard, la mise en place, vers le milieu du 20ème siècle, d'opération au cerveau permet au docteur Wilder Penfield, Montréal, de confirmer l'existence du cortex moteur primaire et son emplacement. En opérant certains de ses patients atteints dans le but de les soulager de leurs crises d'épilepsie, il stimule les diverses régions corticales pour pouvoir déterminer quelles sont les zones vitales et pouvoir ainsi les préserver de l'ablation. Il observe alors que des simulations du gyrus précentral déclenchent des contractions musculaires très localisées du côté controlatéral du corps, ce qui va lui permettre, après plusieurs autres expérimentations, d'effectuer une représentation somatotopique complète du cortex moteur primaire, autrement dit une cartographie complète et détaillée de celui-ci.

Ce qu'il est important de constater, c'est que la surface qu'occupe une partie du corps sur le cortex moteur primaire n'est pas proportionnelle à la taille de la partie concernée, mais plutôt à la complexité des mouvements que cette partie peut effectuer. C'est comme cela que l'on peut constater que les régions allouées à la main et au visage ont une taille disproportionnée par rapport au reste du corps, ce qui est logique étant donné que c'est la dextérité de ces deux parties du corps qui confère à l'espèce humaine deux de ses principales facultés : le fait de se servir d'outils et de parler. Il faut aussi préciser que nos mouvements ne sont pas limités définitivement selon la représentation somatotopique que l’on possède mais qu’il y a une véritable plasticité du cerveau. Cette plasticité du cerveau signifie que l’apprentissage n’est pas limité, ce qui permet, par exemple, aux violonistes d’apprendre à exécuter des mouvements très fins d’autres parties du corps tels que le poignet, le coude et l’épaule et que si l’on devient handicapés suite à une paralysie de la main droite, la région concernée sur la représentation somatotopique du cortex moteur peut être réaffectée à une autre fonction.

Comme dit plus haut, le cortex moteur est subdivisé en deux parties. La deuxième région s’étend immédiatement en avant de l’aire du cortex moteur primaire et possède, d’après les observations de Penfield, deux autres représentations somatotopiques qui induisent des mouvements complexes lorsqu’elles sont stimulées. En conséquence, cette région se subdivise en deux : l’aire pémotrice et l’aire motrice supplémentaire.

La première de ses aires, l’aire prémotrice (ou APM), qui comprend la première représentation somatotopique, s’occupe des muscles qui sont les plus proches de l’axe du corps, contribue à guider les mouvements en intégrant les informations sensorielles et intervient dans la régulation de la posture en dictant au cortex moteur la position idéale pour le mouvement à venir. La seconde, l’aire motrice supplémentaire (ou AMS), est impliquée dans la coordination de mouvements impliquant les deux mains et dans la planification de mouvements complexes en fonction des expériences passées. Cela peut se voir notamment par le fait que l’anticipation d’un mouvement déclenche une transmission nerveuse dans l’aire motrice supplémentaire.

Cependant, l’APM, l’AMS et l’aire motrice primaire ne sont pas les seules aires corticales qui sont impliquées dans la genèse du mouvement volontaire car le cortex pariétal postérieur et le cortex préfrontal jouent également un rôle déterminant. En effet, les aires préfrontal, qui sont étroitement interconnectées avec les lobes pariétaux, représentent avec eux le degré d’intégration le plus élevé dans la hiérarchie du contrôle moteur et envoient leur axones vers l’aire qui comprend l’aire motrice supplémentaire et le cortex prémoteur et qui, une fois renseignée sur le type d’action à réaliser, aide à déterminer les caractéristiques du mouvement jugé approprié.

L’implication du cortex pariétal postérieur dans le mouvement volontaire se joue dans l’évaluation du contexte dans lequel s’effectue le mouvement. En effet, il évalue différentes données tels que la position du corps et de la cible dans l’espace grâce visuelles, proprioceptives et somatosensorielles qu’il reçoit. Par conséquent, il produit, en amont des cortex moteur et prémoteur, des modèles internes du mouvement à effectuer.

Deux aires y sont distinguées : l’aire 5, qui reçoit ses informations des aires corticales somatosensorielles 1,2 et 3 et l’aire 7 qui intègre des signaux déjà fortement intégrés provenant des aires visuelles. (voir image ci-dessous)

Le cortex préfrontal est reconnu pour participer à nos réponses émotionnelles et pour avoir de multiples connexions avec d’autre régions du cerveau responsable, par exemple, de la dopamine, de la noradrénaline et de la sérotonine, qui sont trois importants neurotransmetteurs pour la régulation de l’humeur. Il peut être séparé en trois parties principales qui sont le cortex préfrontal latéral, le cortex orbitofrontal ainsi que le cortex ventromédian. C’est aussi à cet endroit que les décisions sur les actions à effectuer sont prises.

D’après les recherches menées par différents scientifiques, et de manière plus précise, il semblerait que le cortex préfrontal latéral nous aide à choisir un comportement en nous permettant d’évaluer mentalement différentes alternatives possibles, que le cortex orbitofrontal nous permette de réprimer certaines gratification immédiates ou certaines émotions en vue d’obtenir, à long terme, un avantage encore plus grand et que le cortex ventromédian soit l’un des lieux où les émotions et le sens des choses seraient expérimentés. Il y aurait encore des spécialisations entre les deux moitiés du cortex préfrontal mais cela affecte plutôt l’établissement de sentiments, qu’ils soient positifs ou négatifs.

Les ganglions de la base sont un ensemble de structures cérébrales regroupées sous une même appellation. Celles-ci sont le noyau caudé, le putamen, le globus pallidus ainsi que le noyau sous-thalamique et sont enfouies profondément sous le cortex. Une autre substance qui leur est souvent associée, bien qu’elle n’en fasse pas partie, est une structure mésencéphalique noire qui est richement interconnectée avec ceux-ci. (voir schéma ci-contre)

Bien que les ganglions de la base soient peux connus de par leur complexité, l’on sait qu’ils sont impliqués dans une boucle complexe qui les lies à différentes aires corticales selon le schéma suivant : l’information quitte les aires frontales, préfrontales et pariétales pour traverser les ganglions de la base et retourner à l’aire motrice supplémentaire via le thalamus. De cette façon, les ganglions de la base exerceraient une action facilitatrice sur le mouvement en focalisant sur l’AMS les informations provenant de différentes régions corticales. Il est cependant important de préciser que plusieurs des circuits qui impliquent les ganglions de la base ne sont pas moteur mais sont plutôt impliqués dans le traitement des processus cognitif et émotifs ainsi que dans la mémorisation. Outre le fait d’exercer une action facilitatrice, les ganglions de la base contribuent également d’une manière importante à déterminer différentes paramètres du mouvement en se projetant à la fois sur le cortex moteur, prémoteur et sur l’aire motrice supplémentaire. Par conséquent, leur disfonctionnement entraîne des problèmes qui sont liés à la maladie de Parkinson, tels que des tremblements et des difficultés à initier les mouvements (dû à un déficit de dopamine dans ceux-ci). Par contre, il n’y a pas que la maladie de Parkinson qui est lié a des problèmes aux ganglions de la base : des anormalités dans ceux-ci se manifestent aussi chez les patients qui souffrent de la maladie d’Huntington et du syndrome de la Tourette par le biais de mouvements involontaires qui provoquent des grimaces, des spasmes et des tics de toutes sortes.

Pour finir, l’on sait aussi qu’ils peuvent agir comme un filtre en inhibant la réalisation des mouvements lorsque ceux-ci sont inadaptés.

L’on peut donc constater que les ganglions de la base apportent une grande contribution au contrôle moteur mais il semble que leur rôle soit beaucoup plus large et encore largement méconnu.

Le cervelet est formé de plusieurs lobes et lobules qui, tout comme les circonvolutions du cortex cérébral, accroissent la surface du cortex du cervelet également appelé cortex cérébelleux. Cette grande surface de matière grise procure au cervelet une si forte densité de neurone, qu’il contient plus de 50% des neurones du cerveau alors qu’il ne représente qu’environ un dixième de son volume.

Si il y a besoin d’autant de neurones, c’est que la tâche que le cervelet a à accomplir n’est pas simple. En effet, l’on a pu voir qu’il n’était pas simple d’effectuer un mouvement mais après avoir réussi à le commander, encore faut-il pouvoir le contrôler. En effet, pour effectuer un geste simple comme se toucher le nez avec le doigt, commander aux muscles de se contracter ne suffit pas. Il faut que les différents segments du bras interagissent avec une certaine harmonie et pour cela, il faut qu’une horloge interne puisse régler avec précisons l’enchaînement et la durée des mouvements élémentaires de chaque segment, et c’est le rôle du cervelet. Pour que le cervelet puisse accomplir cette tâche, il faut qu’il joue plusieurs rôles : qu’il emmagasine des séquences de mouvement apprises, qu’il participe à l’ajustement fin, aussi appelé « fine tuning », ainsi qu’à la coordination de mouvements produits ailleurs dans le cerveau et que pour finir, il intègre le tout pour que l’on puisse faire des mouvements fluides et harmonieux. Pour cela, le cervelet entretiens d’étroites relations avec le cortex par le biais d’une voie corticopontocérébelleuse. D’importants contingents d’axones sont envoyés par les aires motrices, somatosensorielles et pariétales postérieures du cortex vers les noyaux du pont, situés dans le tronc cérébral, qui projettent ensuite leurs axones dans le cervelet. Cette voie forme un faisceau d’axone qui est d’une très grande densité ( vu qu’il contient environ 20 millions d’axones). Les deux hémisphères cérébelleux projettent en retour vers le cortex moteur par une voie qui fait relais au niveau du noyau ventrolatéral du thalamus et c’est ainsi, par le système moteur latéral, que les hémisphères cérébelleux influencent la musculature des membres. Ces hémisphères cérébelleux ne sont pas divisés aussi nettement que les deux hémisphères du cerveau car il y existe une partie médiane, appelée vermis cérébelleux qui ne présente pas de latéralisation et envoie donc ces axones vers le tronc cérébrale via le système ventromédian. Il contribue au maintien de la posture.

Cependant, le cervelet n’a pas que cette fonction. Grâce à ses nombreuses connexions nerveuses modifiables, le cervelet constitue aussi une machine à apprendre et à mémoriser où tout ce qui y est programmé est constamment comparé avec les résultats obtenus. Puis, quand cette comparaison ne permet pas de réaliser de façon satisfaisante ce qui est attendu, l’activité cérébelleuse modifie alors, de façon compensatoire, la séquence de mouvement pour rendre l’action plus efficace. Cette mémoire dite « procédurale » se constitue donc naturellement avec la pratique sans quelque aide d’un contrôle conscient.

Pour finir, le cervelet jouerait un rôle majeur dans l’apprentissage de la coordination entre les différents segments corporels. En effet, il est à noter que le déplacement de chacun des segments de notre corps à un effet sur le suivant à cause de sa masse et c’est pour cela que le cervelet apprend à calibrer les commandes musculaires en terme de force et de temps afin de corriger à l’avance l’effet des ces interactions sur la trajectoire.

En fait, les mécanismes cérébraux qui sont à la base de la préparation et de l’exécution d’un mouvement sont beaucoup plus complexes que la vision simpliste que l’on a du cortex moteur qui donne les ordres et des motoneurones qui exécutent. En effet, si l’on veut prendre un verre d’eau fraîche et qu’en réalité il s’avérait qu’il est rempli d’eau bouillante, dès qu’on le toucherait on retirerait immédiatement la main de façon réflexe et sans y réfléchir. Par contre, si notre enfant tentait de l’attraper, maintenant que l’on sait qu’il est chaud, l’on tenterait de le lui soustraire en saisissant ce même verre d’eau. L’on irait alors contre le réflexe vu que le danger est plus grand. Pour finir, si l’on nous disait que ce verre n’était pas en verre mais en cristal, on ne le prendrait non plus alors normalement mais délicatement. Autrement dit, notre cerveau tiendrait compte de cette information et adapterait notre façon de saisir ce verre en conséquence. Cela illustre bien le fait que l’exécution motrice est le résultat d’une construction très élaborée et non d’une simple commande du cortex moteur qui dirait « go » aux motoneurones de la moelle épinière. De plus, la remarquable adaptabilité de l’activité motrice révèle l’intervention de puissants mécanismes de régulation et de rétroaction.

Dans le traitement de l’information qui est nécessaire au déclenchement d’un mouvement volontaire, l’on peut distinguer trois opérations. La première consiste à sélectionner une réponse adaptée à la situation donnée dans un répertoire de réponses possibles. Cette réponse correspond à un objectif comportemental particulier est déterminée de façon globale et symbolique. La deuxième de ses opérations consiste en la planification concrète du mouvement. Elle a pour but de définir les caractéristiques de la réponse, sélectionnée lors de la première opération, en terme de séquence de contractions musculaires nécessaires pour réaliser la réponse choisie. La troisième opération consiste à exécuter le mouvement proprement dit. C’est cette dernière qui est à l’origine de l’activation des motoneurones responsables de la partie visible du geste. Par conséquent, l’on observe que les messages de commande émis par le cortex moteur sont eux-mêmes déclenchés par des messages qui proviennent d’autres aires corticales

Pour résumer, grâce à ce que l’on sait, l’on peut décortiquer la phrase communément connue de « Attention Prêts ? Partez ! » en terme d’activité cérébrale. Les premiers à entrer en action avec des structures sous corticale impliquées dans la vigilance et l’attention sont les lobes pariétaux et frontaux. Ensuite, le « Prêts ? » active les aires corticales supplémentaires et prémotrices, là où les différentes stratégies du mouvement sont élaborées et maintenues jusqu’au signal de départ. Pour finir, l’ordre « Partez ! », qui peut venir aussi bien de l’extérieure (une tierce personne par exemple) que de la personne elle-même lorsqu’elle décide que les conditions nécessaires pour exécuter son action son réunies, va faire intervenir des informations issues de structures sous corticales comme les ganglions de la base qui vont influencer les aires motrices supplémentaires et prémotrices, puis éventuellement le cortex primaire qui réalisera l’action.

III.4 Les prothèses neuronales

Selon le Petit Larousse, une prothèse est une pièce ou un appareil destiné à remplacer partiellement ou totalement un organe ou un membre, ou à rétablir une fonction. Il y également aussi dit qu'une technique chirurgicale permet de réaliser ce remplacement.¹² Ces prothèses, aujourd'hui couramment utilisée, n'ont pas toujours été ce qu'elles sont. En effet, « les prothèses ont quitté le simple domaine substitutif de la fonction - autrefois un pilon de jambe - pour devenir un accessoire important et utilisé avec une fréquence croissante par les techniques nouvelles de chirurgie où le remplacement de l'organe défaillant se fait presque régulièrement ». Ces prothèses peuvent être classées selon si elles sont externes ou internes, ou selon leur fonction, ce qui nous amènerait a différencier quatre groupes : les prothèses d’addition (par exemple, les glandes mammaires), les prothèses de substitution (par exemple, les dents), les prothèses de fonction (pas exemple, les valves cardiaques) et les prothèses esthétiques (par exemple, prothèses remplaçant un doigt amputé).¹³ Et ces prothèses ne sont qu'un petit avant goût des prothèse qui viendront prochainement, puisque des cœurs totalement artificiels ainsi que des prothèses neuronales font actuellement le sujet de plusieurs expérimentations.

Contrairement aux cœurs totalement artificiels, une prothèse neuronale ne jouerait pas vraiment le rôle de remplacement d'un organe (du cerveau) mais elle servirait à enregistrer l'activité neuronale dans le cerveau et à transmettre des commandes motrices à des prothèses pour handicapés, une fois ces informations traduites. Ces prothèses, dont nous verrons plus loin les différents types existant, seraient en faite l'ensemble de plusieurs éléments : un système visant à récolter des informations, un système qui les enregistrent, un qui les recombinent, un qui les traitent et un qui les analysent avant de les envoyer vers la prothèse « motrice », par exemple une prothèse de la jambe. Pour illustrer cela, prenons des prothèses neuronales constituées d'électrodes reliées à une machine de type fIRM : certaines techniques d'imageries à résonance magnétique se basent sur le flux sanguin et plus précisément sur la consommation d’oxygène. Plus une zone cérébrale est active, plus elle consomme d’oxygène et plus le flux sanguin augmente. Les électrodes relèveraient la modification de ce flux et enverraient l’information à l’fIRM. Celles-ci seraient assimilées, traitées et interprétées avant d’envoyer le signal aux prothèses motrices qui exécuterais le mouvement, mouvement se basant sur la programmation qui a été effectuée auparavant.

Il existe énormément de prothèse dû au fait que les besoins sont très ciblés, et cela est donc impensable de vouloir toutes les décrire. Cependant, je vais nommer ici les principaux types de prothèses. Il y a donc :

Dans les prothèses d’amputation figurent les prothèses de la main, des jambes, les prothèses auditives et les lentilles. L’on pourrait aussi y voir figurer les prothèses neuronales, car les prothèses d'amputation sont pour la plupart des prothèses fonctionnelles.

Celles-ci peuvent également être différenciées selon différentes catégories, et il me semble préférable de le faire en premier lieu en fonction du type d'engins utilisés pour récolter les informations, puis je parlerais des machines qui vont les traiter et qui leur sont donc associées.

Celles-ci sont souvent appliquées sur des bonnets de bain qui sont posés sur la surface du crâne. Elles sont principalement associées aux machines de type IRM, PETSCAN, SPECT et EEG qui s'occupent des recevoir les informations, de les assimiler, de les combiner et de les analyser. Elles récoltent ces informations principalement en se basant, selon les modèles, sur la consommation d'oxygène ou sur la différence de tensions électriques (ce qui implique pour celles-ci une électrode neutre de référence qui ne jouera, elle, aucun autre rôle et qui ne prélèvera donc aucune information à l'endroit fixée).

Le problème de ces électrodes réside dans le nombre d'inconvénients qui leurs sont liés, notamment si l’on compare le peux «d’avantages» aux multiples inconvénients. Le seul véritable "avantage" est que ceci n'est pas une technique que l’on peut qualifier d’invasive, c'est-à-dire que l'on ne doit pas ouvrir le cerveau pour les placer sur celui-ci. Par conséquent, le risque de créer une lésion est infinitésimale. Les inconvénients dus au fait que l'on doive placer ces électrodes sur la surface de la boîte crânienne sont la principale cause de la lenteur des recherches, car pour passer outre ces difficultés, beaucoup d’investigations supplémentaires vont devoir être menées. En effet, comme nous allons les constater, les inconvénients sont surtout liés à des imprécisions et à des incertitudes que les chercheurs vont essayer de résoudre par tous les moyens possibles.

Le premier de ces inconvénients est qu’en posant un bonnet de bain «chargé» d’électrodes sur le crâne d’un sujet, on est confronté au fait que l’on ne possède pas tous la même taille de boite crânienne. Par conséquent, il va falloir poser un nombre important d’électrodes pour être sûrs de récolter des informations de chacune des parties du cerveau, même chez les personnes qui possèdent une boîte crânienne assez importante. De plus, il va falloir effectuer une batterie de tests préliminaires simples, qui auront pour but d’activer une région spécifique du cerveau, afin de connaître avec précision l’emplacement de chaque électrode, pour par exemple, savoir si une électrode est plutôt située sur le lobe frontal ou pariétal. Même si cela ne paraît pas dramatique, c’est au contraire très compliqué car cela nécessite une connaissance du cerveau très approfondie: il faut trouver des tests assez simple pour que tout le monde puisse les effectuer mais il ne faut pas que cela soit trop spécifique pour que cela corresponde à la même région chez toutes les personnes et que tout le monde soit apte à les effectuer. Il faut également que ceux-ci soient assez différenciés pour qu’il n’y ait pas le risque qu’un potentiel évoqué ressemble à un autre, donc qu’ils soient très différents topographiquement parlant (en terme d’EEG). Il est facilement observable que le premier inconvénient est donc que cela rend ce système assez lourd, aussi bien en câblage qu’en informations - informations qui devront ensuite être traitées par la machine - , car si l’on veut être rigoureux, il convient d’utiliser un modèle de bonnet qui compte 256 électrodes. Un autre inconvénient est que la mise en place de ces tests nécessite une très bonne connaissance du cerveau, car la recherche de tests ne faisant intervenir qu’une région ciblée du cerveau est beaucoup plus complexe et ardue qu’il ne paraît.

Un autre inconvénient concerne les fortes imprécisions et les doutes rapportés par les électrodes. En effet, les casques d’EEG sont placés sur le crâne des sujets avec de l’eau salée afin que le courant soit capté plus efficacement par les électrodes. Le danger est qu’il se peut que, lorsque les chercheurs placent le bonnet sur la tête du sujet, l’eau salée se déplace et vienne à établir une connexion entre deux électrodes, faisant ainsi apparaître des ponts électrique. Par conséquent, ces deux-là ne sont plus indépendantes l’une par rapport à l’autre et référencées par rapport à l’électrode neutre, mais se contaminent l’une l’autre. Cela constitue un énorme problème car cela fausse les données enregistrées par ces électrodes, et c’est très dangereux pour les utilisateurs car si un handicapé donnait à son fauteuil roulant l’ordre de tourner à gauche pour ne pas tomber du trottoir, le pont électrique pourrait avoir comme conséquence de modifier l’allure du potentiel évoqué ce qui, pour l’ordinateur, ne correspondrait à aucune fonction. La personne handicapée ne pourrait alors pas tourner et aurait un accident.

De plus, l’on peut rajouter à ces inconvénients qu’il se pourrait tout simplement que le courant, au lieu de monter tout droit pour parvenir à l’électrode, dévie à cause des différentes couches de graisses ou du liquide encéphalorachidien qui sont tous deux présents pour isoler le cerveau.

Pour finir, comme le feront remarquer les chercheurs Suisses, rien ne prouve que quand les chercheurs placent une électrode sur le cerveau, ce soit la zone qui se trouve juste en-dessous qui soit captée. Mais nous verrons tout cela plus en détail ultérieurement.

Ces électrodes, aussi appelées électrodes profondes, fonctionnent avec les mêmes types d’appareils qui sont utilisés pour les électrodes externes, c’est-à-dire l’IRM, le PETSCAN, le SPECT et l’EEG. En ce qui concerne ces électrodes, il faut savoir que c’est ce qui se fait de mieux et qu’elles sont posées directement sur le cerveau et sur les zones du cerveau qui sont concernées. Elles sont également utilisées à l’hôpital cantonal de Genève, et notamment dans le traitement de l’épilepsie où l’on peut connaître avec précision quelle est la zone du cerveau qui est l’origine des troubles.

Contrairement aux électrodes externes, elles possèdent plusieurs avantages qui les rendent plus attrayantes que les électrodes externes. C’est pour ces raisons que les chercheurs seraient ravi de les utiliser, si ils n’étaient pas confrontés à un problème de taille: l’éthique. Bien que l’éthique ne soit pas le seul inconvénient – il y a en effet le fait que cette technique soit invasive-, c’est de loin le plus gênant. En effet, les mesures prises par la Suisse dans ce domaine sont très restrictives, contrairement à ce qui se fait en Angleterre. Pour le moment, au niveau Suisse, on peut ouvrir le cerveau pour y implanter des électrodes profondes si il y a une indication thérapeutique – donc médicale – comme une épilepsie et, si cette personne est d’accord, elle peut laisser les chercheurs faire des tests. Mais en dehors d’un cadre thérapeutique et médical, on ne peut pas faire cela sur un autre sujet. C’est pour ça qu’il faut mettre au point une technique qui permette de comprendre le fonctionnement du cerveau sans que cela soit invasive: les électrodes externes. Chez les animaux, cela se pratique depuis des décennies. En effet, il est courant de leur implanter des électrodes dans le cortex. Bien entendu, c’est une épreuve assez lourde vu que l’on est obligés d’ouvrir la boîte crânienne, puis de découper le cerveau pour y implanter les électrodes ou de poser celles-ci sur la surface du cerveau mais cela se fait régulièrement.

Même si éthiquement il y en a qui sont pour et d’autres qui sont contres, les expérimentations sur les animaux ont quand même eu lieus, et quoi que l’on pense de ces expérimentations, il faut admettre que cela à fait progresser la science. En effet, il est maintenant admis qu’il y a certaines choses qu’il est possible de faire à l’homme car les scientifiques ont pu constater que cela n’avait que peux d’impact sur la santé du singe. Concrètement, chez un être humain, pour implanter des électrodes internes il faut ôter un petit carré de boîte crânienne et placer une grille d’électrode sur la surface du cerveau. De ce fait, il existe d’importants risques d’infection du cerveau car celui-ci est ouvert pour une durée de 10 jours et car quand on enlève la grille d’électrode, on blesse légèrement le cerveau, ce qui a pour effet d’augmenter le risque d’infection. De plus, même si le risque est minime, il faut dire qu’il existe un risque de rejet. Celui-ci est vraiment très faible car ce sont des métaux généralement très bien supportés et qu’ils ne sont implantés que pour une durée de dix jours. En ce qui concerne les maladies d’Elsheimer et de Parkinson, cela se passe différemment: il n’est pas question d’ouvrir le cerveau pour y poser une grille mais d’y injecter une petite électrode, autour duquel le cerveau se refermera. Les avantages que l’on retire des électrodes internes sont ce qui constitue les inconvénients des électrodes externes. En effet, étant directement en contact avec le cerveau, il n’y a pas besoin de faire des tests pour savoir à quel endroit est placé chacune des électrodes, il y aura besoin de moins d’électrodes - ce qui rendra le système moins lourd - et il n’y aura plus toutes ces imprécisions dues au fait que les électrodes étaient posées sur la boîte crânienne. Il n’y aura également plus le risque que de l’eau salée mette en contacte deux électrode car n’ayant pas la boîte crânienne entre les électrodes et le cerveau, il n’y a pas besoin de faire en sorte que le signal soit plus facilement recevable et il n’y aura plu de doute possible sur le fait que le courant ait dévié ente le cerveau et l’électrode. De plus, le fait d’être sur le cerveau rend inutile tous les calculs mathématiques et algorithmiques que l’on doit effectuer quand on fait un EEG, car on est déjà dans le cerveau; il n’y a donc plus besoin de les effectuer pour y parvenir.

On peut regrouper l’IRM (imagerie par résonance magnétique) le PETSCAN (tomographie par émission de positons), le SPECT (tomographie à émission mono-photonique) et l’EEG (électroencéphalogramme) sous l’appellation de machines d’imagerie cérébrale. Il faut cependant savoir qu’il existe parmi ces quatre machines, deux catégories de machines: d’un côté l’IRM, le PETSCAN et le SPECT et de l’autre l’EEG.On dit des premières qu’elles ont une bonne résolution spatiale ce qui, pratiquement, permet de mettre en évidence les zones du cerveau qui sont activées par différentes tâches en deux, voir en trois dimensions. Le seul inconvénient est que l’on ne peut pas voir cela en temps réel, contrairement à l’EEG qui est la seule technique d’imagerie cérébrale qui le permette. Chacune des trois effectue une mesure différente de l’activité du cerveau: l’IRM mesure la modification du débit sanguin cérébrale tandis que le PETSCAN et le SPECT mesurent la modification de la consommation – donc de la concentration - en glucose et oxygène.

L’EEG (électroencéphalogramme) est lui utilisé pour sa bonne résolution temporelle. En faite, l’EEG fonctionne en relevant la réponse des neurones à certains stimulus en fonction du temps qui s’écoule. Cela fonctionne en mesurant la différence de potentiel des électrodes par rapport à une électrode dite de référence – qui est donc neutre -, ce qui va permettre de pouvoir suivre très précisément, en fonction des divers stimulus, l’activité électrique aussi bien d’une électrode que du cerveau entier dans le temps, et d’en tirer des graphiques.

Bien qu’il ne soit en principe utilisé que pour sa bonne résolution temporelle, l’EEG va permettre d’allier celle-ci à la résolution spatiale grâce aux recherches qui ont étés menées à l’hôpital cantonal de Genève, recherches que l’on verra plus en détail dans le chapitre suivant.

III.5 L'évolution de la recherche

À première vue, l'on pourrait croire que les recherches dans ce domaine sont toutes récentes, et même si il est vrai que les choses les plus intéressantes sont en train de se réaliser à l'heure actuelle, ces recherches ont débutées il y a déjà quelques temps. L'intérêt de ce qui va suivre n'est pas de faire une énumération sans fin des différentes recherches accomplies jusqu'à présent mais plutôt d'observer différentes étapes de l'évolution de la recherche et de les comprendre afin de comprendre les progrès accomplis jusqu’à présent et de pouvoir considérer ceux qui restent à effectuer. En voyant le temps qu’à pris une partie de l’évolution, il sera ainsi aussi plus facile d’estimer dans combien de temps la réalisation du projet pourra être menée à bien.

En l'an 2000, l'objectif pour les chercheurs etait le même : "The technology could one day help paralysed people control artifical limbs just by willing them to move." - autrement dit, la technologie pourra un jour aidé les personne paralysées à contrôler des membres artificiels juste en pensant à les faire bouger - ; seul l'approche était différente.¹⁴ En effet, dans cet article, Miguel Nicolesis of Duke University, Durham, North Carolina et ses collègues avaient mis en place une technique grâce à laquelle ils arrivaient à prévoir le mouvement de la main et du poignet qui suivait une activité neuronale. La difficulté résidait dans le fait qu'un signal électrique issu du cerveau pour, par exemple, faire fléchir le muscle du coude peut être inondé par un "fatras" d'instructions mentales allant de "gratter cette jambe ennuyante" jusqu'à la date d'anniversaire de tante Minnie's.¹⁴

Nicolesis et son équipe ont trouvé une solution assez simple à cela. En travaillant seulement sur le centre de control du mouvement du cerveau, le "cortex moteur", ils ont d'abord mesuré l'activité individuelle d'un neurone de singe à chaque fois qu'il accomplissait une action très simple, tel que bouger sa main vers la gauche. Ensuite, ils ont remarqué que plus l'activité mesurée était grande, plus l'importance des neurones pour cette tâche augmentait et pour calculer cette augmentation, ils ont assigné à chaque cellule nerveuse un nombre et ils ont découvert que si l'on doublait l'activité, l'on doublait le nombre.

Grâce à diverses expériences, ils ont finalement pu trouver l'algorithme qui leur a permis d'associer à un neurone une probabilité de déclencher une activité motrice. Si le neurone est actif lors du mouvement alors on lui attribue un grand chiffre, et après en regardant à un instant les activités de chaque neurone multiplié par cette probabilité on peut estimer s'il est probable que l'activité motrice se déclenche ou non.

Cela leur a donc permis, en rentrant ces résultats dans un ordinateurs, de prévoir quand est-ce qu'un mouvement allait être produit, de quel mouvement il s'agissait - de quel muscle, à quelle intensité - et de pouvoir transmettre cela à un robot pour qu'il exécute la tâche.

Juste après, le 16 novembre 2000, paraît un article dans Nature. D'après cet article, plusieurs aires cérébrales interconnectées entre le lobe frontal et le lobe pariétal sont impliquées dans la sélection des commandes moteurs visant à produire des mouvements volontaire "d'appropriation" chez les primates. L'implication de ces aires dans différents aspects du control moteur ainsi que la représentations de la distribution des informations motrices ont été démontrées mais il n'y a pas grand chose de connu en ce qui concerne la façon dont ces aires corticales influencent, collectivement, la genèse d'un mouvement du bras en temps réel. L'avènement de l'enregistrement de "multi-sites" d'ensemble de neurones chez les primates a permis de contrôler simultanément l'activité d'une large population de neurones, éparpillés à travers les multiples aires cérébrales qui sont impliquées, chez les animaux, dans les diverses tâches moteur. Ici, cette technique a été utilisée pour voir si les transformations en temps réels de signaux générés par des neurones cérébraux isolés peuvent être utilisés pour mimer, dans le cadre d'une machine robotisée, les mouvements complexes du bras utilisé par les primates pour atteindre un objet situé dans l'espace. Pour cela, un étalage impressionnant de microfils électriques sont implantés dans de multiples aires cérébrales de deux "singes-hiboux" ( Aotus trivirgatus ). Dans le premier singe, 96 micro fils électriques ont étés implantés : 16 dans le cortex prémoteur dorsal gauche ( PMD ), 16 dans le cortex moteur primaire gauche ( MI ), 16 dans le cortex pariétal postérieur gauche ( PP ) et les idem symétriquement ( sur l'hémisphère droit ). L'enregistrement de ces ensembles neuronaux cérébraux ont commencé 1 à 2 semaines après l'implantation chirurgicale et cela a duré pendant 12 mois pour le premier singe et pendant 24 mois pour le second. Durant cette période, les singes ont été entraînés à accomplir deux tâches moteurs distinctes : la première tâche consistait à accomplir des mouvement du bras en une dimension pour déplacer un joystick dans une ou deux directions ( droite ou gauche ) en suivant une réplique visuelle ; la deuxième tâche consistait, pour les singes, à effectuer des mouvements du bras dans 3 dimensions afin d'atteindre de petit bouts de nourriture placés aléatoirement à quatre positions différentes d'un plateau. Les enregistrements cérébraux ont bien sûr étés obtenus pendant que les deux singes s'entraînaient et se faisaient tester sur chacune des tâches. Chez les deux singes, la cohérence des analyses révélées par l'activité de la plupart des neurones isolés provenant de chacune des aires corticales simultanément enregistrées a été sensiblement corrélé avec la trajectoire unidimensionnelle et tridimensionnelle de la main, bien que le degré et la gamme de fréquence de ces corrélations a changé considérablement à l'intérieur et entre ces aires corticales. Ils ont ensuite fait des recherches pour savoir si des algorithmes linéaires et artificiels de réseau pouvaient être employés pour prévoir la position de la main en temps réel. Pour un mouvement unidimensionnelle, ils ont observé que chaque algorithme a rapporté des prévisions en temps réel très significatives chez les deux singes.

En novembre 2003, l'on pouvait lire dans "Pilot study may give quadriplegics control" que selon John Donoghue, officier scientifique en chef de Cyberkinetics à Foxborough, Massachusetts, il devrait, à partir de la nouvelle année, y avoir des essais afin de trouver des engins qui permettraient aux quadraplégiques le contrôle de la souris et de l'ordinateur , dans le but de fournir une nouvelle qualité de vie aux personnes paralysées. Leurs espoirs se fondaient sur le fait que beaucoup de patients continuent à générer des signaux encéphaliques déstinés à se mouvoir et que, grâce à Braingate qui convertit ces impulsions en action - sur un écran d'ordinateur -, il serait possible de contrôler des bras robotiques et des fauteuils roulants par la pensée. Braingate est constitué d'une minuscule puce - qui est plus petite qu'une aspirine, et contient pourtant 100 électrodes - implantée dans le cerveau qui enregistre l'activité cellulaire pendant qu'un processeur externe convertit les signaux en instructions pour ordinateur. Ces puces peuvent, dans le cerveau d'un singe, fonctionner pendant plus de deux ans et être remplacées facilement.¹⁵

Ces espoirs étaient justifiés car malgré les difficultés rencontrées ( le processeur du pc était trop grand ), il semble, d'après Mohammed Mojarradi, du Nasa's Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, Californie, que cela ouvre des possibilités sans limite.

Bien que jusque là, l’on ait parlé ni de Genève ni des chercheurs suisses, leur rôle n’est cependant pas négligeable. Leur découverte a permis ,après un certain nombre d’années passées à démontrer la validité de leur méthode, de faire avancer la recherche et a été fondamentale car elle a remis en question un savoir que l’on croyait acquis. Au départ, toutes les analyses EEG classiques étaient des analyses de traces, c’est-à-dire des analyses du graphe de l’activité électrique des électrodes dans le temps. Plusieurs des personnes qui s’étaient penchés sur la question affirmaient alors que si une électrode avait une activité à un certain emplacement, cette activité était forcément liée a une zone du cerveau qui se trouvait en-dessous. Ce qui s’est passé, c’est qu’à l’hôpital cantonal de Genève, le neurobiologiste Christophe Michel et le mathématicien Rolando Grave se sont opposé à cette croyance en prétendant que l’on ne pouvait pas dire que si une électrode possédait un certain potentiel, c’était dû au fait que la zone du cerveau présente en-dessous de l’électrode en question était active, et cela pour plusieurs raisons.

D’une part, parce qu’il faut tenir compte de l’ensemble de l’activité électrique cérébrale. Cela signifie que l’on doit prendre en considération toute l’activité électrique cérébrale pour savoir exactement qu’elle est la zone du cerveau qui est à l’origine de ce potentiel.

D’autre part, car un certain type de potentiel de surface peut être généré par une multitude de différentes de zones du cerveau. Autrement dit, un certain potentiel n’est pas forcément provoqué par une seule et unique zone du cerveau, et par conséquent on ne peut pas affirmer avec certitude que c’est la zone qui se trouve sous l’électrode qui l’a provoqué.

Pour finir, il se peut qu’un neurone soit activé alors que la zone dans laquelle il se trouve ne l’est pas. Il y a plusieurs possibilités pour que cela se produise: cela pourrait être dû à une polarité de surface qui ferait passer une zone pour active alors qu’elle ne l’est pas, ou bien, au vu du nombre de connections qu’un neurone peut posséder et vu que l’apprentissage se fait par cycle, certains neurones peuvent se retrouver impliqué dans une action alors que la zone même dans laquelle réside ce neurone n’est pas du tout active.

Les chercheurs de l’hôpital cantonal de Genève ont donc mis au point des algorithmes vraiment très complexes dans le but de trouver quelle est la «carte» qui correspondrait le mieux à l’activité électrique. Ces algorithmes seraient donc en quelques sorte de calculs de probabilités qui permettraient de retrouver la carte de l’activité électrique en partant de l’activité cérébrale enregistrée. Ils ne vont donc plus réfléchire en terme de neurones ou d’électrodes, mais en terme de configuration neuronale, c’est-à-dire ce que tous les neurones, par rapport à une tâche précise, font. Et vu que l’on enregistre la totalité de l’activité cérébrale, l’idée va être non plus de simplement constater que telle électrode a eu tel tracé, mais de prendre la totalité de cette activité cérébrale et d’essayer, par période de temps, de savoir comment les différentes zones impliquées ont interagis entre elles et quelle est la représentation topographique qui la représente le mieux.

Ce qu’ont développé les personnes qui ont mis au point cette technique, c’est qu’ensuite l’on parvienne à dire qu’à tel potentiel évoqué de surface correspond l’activité de telle zone cérébrale – et ce toujours par des calculs de probabilité. C’est une technique qui est très controversé mais formidable car la découverte faite par l’équipe du docteur Michel a permis de mettre en corrélation les données temporelles de l’EEG avec les données spatiales de l’IRM. En effet, avec un EEG, l’on savait que par rapport à telle tâche, on avait telle électrode qui avait telle activité. Par contre, bien que l’on connaissait très bien son activité temporelle, l’on ne pouvait pas dire quelle était la zone du cerveau responsable de cette activité. De l’autre côté, avec l’IRM,les chercheurs connaissaient très bien la zone du cerveau qui était activée par la même tâche mais temporellement, ils ne savaient pas quand est-ce qu’elle était activée ni combien de temps elle l’était. Cette découverte à alors été extraordinaire car grâce à elle, ils pouvaient suivre dans le temps l’évolution de l’activité cérébrale et en plus, ils savaient où cela se passait.

Depuis, les progrès techniques ont fait évoluer la méthode mais sur le fond, cela n’as pas beaucoup évolué. Par conséquent, c’est toujours une méthode dite de solution inverse, c’est-à-dire une méthode avec laquelle l’on ne part plus des neurones, mais des potentiels de surface pour faire le chemin inverse.

D'ailleurs, dans l'article publié en juillet 2004¹⁶, l'on peut voir que les espoirs de John Donoghue étaient bel et bien justifiés de part le progrès qu'ils ont fait. En effet, si avant l'on arrivait, à l'aide d'une puce, à retranscrire l'ordre émis par notre cortex cérébral en langage informatique pour qu'un bras informatique exécute ce mouvement, il est maintenant possible, selon Richard Andersen de l'institut de technologie de Californie, en Pasadena, et ses collègues de faire la différence entre le fait de vouloir bouger sa main vers la droite et le fait de vouloir atteindre l'eau, cela en implantant la puce non plus dans le cortex moteur mais dans le cortex pariétal. Les puces implantées dans cette région du cerveau auraient donc, en théorie, la faculté de pouvoir révéler l'intention et les désires des gens, ce qui pourrait aboutir, outre le fait de pouvoir développer des membres artificiels mû uniquement par la pensée, à des objets qui pourraient nous montrer les pensées de personnes paralysées, qui ne peuvent plus communiquer par la parole ou par des signes. Cependant, l'aspect théorique ne leur suffisant pas, Richard Andersen et ses collègues ont testés, sur trois singes, un programme nommé «Flash Point». Celui-ci consiste à, après avoir relier chacun des singes par des fils électriques implantés dans le cortex pariétal à un ordinateur, leur montrer sur l'écran un flash de lumière. Après une seconde de réflexion, les animaux ayant touchés le spot lumineux reçoivent, en récompense, un jus de fruit. Suite à cela, l'équipe d'Andersen à enregistré l'activité neurale lors de la phase où les singes pensaient à ce qu'ils allaient faire, et ils sont parvenus à identifier certains signaux électriques qui se rapportent à la planification du mouvement. Ensuite, ils ont utilisés de puissants algorithmes afin de reconnaître ces signaux et de les traduire afin que cela devienne le mouvement du curseur apparaissant sur l'écran. Avant la fin de la journée, les singes avaient appris ( compris ) que le fait de déplacer le curseur sur le flash de lumière, juste en pensant à l'action qu'ils voulaient accomplir, leur rapportait une récompense ce qui fît qu'ils arrêtèrent de toucher l'écran . Après cela, leur équipe tenta de modifier la tâche dans le but d'inclure plusieurs types variés de récompense ( en taille et en fréquence ) et ils ont pu constater qu'ils étaient capable de déterminer ce que chaque singe attendait comme récompense après avoir accompli cette tâche. Pour John Donoghue, officier scientifique en chef de Cyberkinetics à Foxbotough, Massachusetts, ( qui travaille sur le développement d'une technologie similaire qui serait utilisable sur des humains ), ceci est une experience très passionnante car ils arrivent à savoir ce que le singe est sur le point de faire avant même qu'il l'ait fait.

Peux de temps après, Cyberkinetics ont obtenu de la part de Food and Drug Administration l'accord afin d'implanter des puces dans la région du cortex moteur chez cinq patient tétraplégiques, afin qu’ils puissent pour la première fois depuis longtemps accéder à la souris et à l'ordinateur. Ces résultats devraient être disponibles à partir de l'anée suivante ( l'année 2005 ). Le danger pourrait être, en implantant ces puces dans le cortex pariétal, de provoquer des effets secondaires inattendus , d'après Donoghue. En supposant que l'on planifiait l'action qui consistait à serrer la main de notre directeur, la pensée pourrait transiter par un autre endroit et finalement aboutir à l'action de lui coller une baffe. Andersen, lui, croit que l'entraînement pourrait bientôt exclure les réponses non-désirées et que la puce idéale devrait enregistrer plusieurs régions cérébrales différentes à la fois, en coordinant les actions planifiées avec les instructions pour le mouvement mais il y a plusieurs obstacles à surpasser avant que les prothèses neuronale deviennent réalité : il faudrait que la nouvelle génération de puce dure plus longtemps ( un peu plus d'un an actuellement, pour un humain ) et qu'elle soit sans fil ( qu'elle ne soit pas reliée à un ordinateur ).

Dans le même style que le programme nommé «Flash Point», l’on peut lire dans l’article news@nature du mois d’août 2004¹⁷ que des neuroscientifiques ont créés un jeux d’ordinateur basé sur le tennis de table avec lequel les gens n’ont rien besoin d’autre, pour jouer l’un contre l’autre, que de leur cerveau.

Chaque joueur de « brain pong » est relié à une machine d’imagerie à résonance magnétique ( fMRI ), qui est normalement réservé aux scanners médicaux. Après une courte période d’entraînement, les joueurs sont capables de faire bouger leur raquette de ping-pong de haut en bas de l’écran, juste en se concentrant sur des pensées spécifiques, et cela en temps réel grâce a un software qui analyse les diverses données.

Le progrès réalisé içi est donc de taille : en effet, si l'on parvenait déjà à faire bouger une souris, et même a anticiper les mouvements de celle-ci, rien qu'en connectant le cerveau de l'utilisateur à une puce, l'on arrive maintenant à faire en sorte que,pour la prmière fois, deux cerveaux interagissent, même si cela n'est réalisable qu'à travers l'interface d'un jeux assez basique. Mais rien n'aurait été possible pour eux sans les fMRI. Ces machines sont, en français, appelées des fIRM. Elles sont très sensibles, ce qui permet un apprentissage assez facile et rapide, et détectent les signaux du cerveau en se basant sur la consommation d'oxygène.

Quand l'activité s'intensifie dans une des zones du cerveau, le flux sanguin s'accroît et apporte avec lui de l'oxygènes destiné aux cellules. Cet accroissement du nombre de molécules d'oxygène va intensifier le signal et l'on va donc pouvoir détecter quelle est la zone du cerveau active. Cette technique permet de mesurer les aires concernées au millimètre. Bien que ces machines soient bien trop larges pour être transportées, Goebel et ses collègues espèrent que cette technologie pourra aider les paraplégiques à se déplacer en chaise roulante ( dirigeable juste à l'aide de la pensée )ou a pouvoir communiquer, cela en l'utilisant pour s'entraîner à émettre un signal claire, ce qui les aiderait et les préparerait afin de pouvoir utiliser une machine portable du type EEG. Ils espèrent également que cette technologie puisse aider les personnes souffrant de désordres mentaux ou de schizophrénie, causés par une activité excessive de certaines parties du cerveau. En effet, si ces personnes parvenaient à visualiser l'activité de ces aires cérébrales, Goebel croît qu'ils pourraient apprendre à tenir à l'écart le cerveau des motifs de l'activité qui cause leurs symptômes. Cependant il demeure un bémol : de part notre éducation et nos diverses expériences tout au long de la vie, nous somme tous différents, et ceci ne fait malheureusement pas exception dans ce nouveau concept. Ceci a pour conséquence qu'il n'existe pas de méthode unique valable pour tous mais que la méthode d'entraînement varie selon les différents sujets. Il faut par conséquent, comme l'explique Bettina Sorger, qui a travaillé avec Goebel sur le projet, "trouver l'aire cérébral que le sujet contrôle le mieux". Une des options serait d'imaginer des figures (car se sont des aires particulières et isolées du cerveau qui traitent de beaucoup de pensées) mais cela peut beaucoup varier d'une personne à une autre. Par exemple, Bettina Sorger nous dit qu'un des sujets, qui est musicien, peut imaginer le spectacle ainsi que le son d'un concert comme si il y était, ce pour quoi il faut activer une région très spécifique du cerveau. Ainsi, si il veut faire bouger la raquette de ping pong vers le haut, il ajoute de plus en plus de musiciens à son orchestre mental, ce qui augmente l'intensité de sa vision comme un crescendo et pour la bouger vers le bas, il "nettoie" son cerveau de beaucoup de pensées jusqu'à ce que la raquette reste à la base de l'écran. D'après Goebel, cela revient en quelques sorte à visualiser le control du volume.

Pour finir, prenons un article récent: un article datant de 2006.¹⁹ Un étudiant genevois, du nom de Julien Kronegg, a mis au point un système extraordinaire et ses résultats pourraient permettre de contrôler par la pensée une prothèse de bras ou de jambe. Ce que cet étudiant a fait, c’est qu’il a optimisé l’interface entre le cerveau et la machine. Il est équipé d’un bonnet de bain contenant 64 électrodes qui est associé à une machine de type EEG. Le dispositif auquel il est relié – un boîtier de contrôle et un ordinateur – produit une myriade de signaux électrique et le but va être d’extraire de ce vacarme la signature de pensées précises produites par l’expérimentateur. Ce qu’il y a d’impressionnant, c’est que le cerveau effectue plusieurs tâches en même temps et qu’il est donc difficile de retrouver les bons signaux. En plus, si il arrivait à l’expérimentateur de cligner des yeux ou de serrer involontairement les dents, cela perturberait de façon importante le signal capté par les électrodes, tout comme le ferait aussi la fait de déglutir ou la trop grande proximité d’une ligne électrique. Et pourtant, c’est avec une technique assez originale, qui prend en compte les paramètre d’espaces, de temps et de fréquence propre à l’activité produite par les neurones, qu’il atteint les 90 % de réussite. Cela veut dire concrètement que l’ordinateur parvient à reconnaître plus de 90 % du temps les signaux qui sont émis, et étant donné les conditions de l’expériences, c’est énorme. Pour cela, il ne lui a fallu que quelques connaissances de neuropsychologie acquises grâce aux hôpitaux universitaire de Genève qui bénéficient d’une longue expérience des EEG à l’aide desquelles il a mis un algorithme d’identification complexe et de quatre tâches mentales qui activaient des zones bien différentes du cerveau. Cette découverte constitue, elle aussi, une grande avancée, car comme nous le verrons plus loin, le plus gros problèmes que les électrodes externes et internes ont en commun c’est l’environnement, et si lors de son expériences, l’ordinateur à déjà réussi à effectuer un tri parmi tous les signaux parasites qu’il y avait, alors cela laisse entrevoir un bon avenir pour ces prothèses.

III.6 D’autres voies?

Ces autres voies exigent une catégorie à part car elle ne réponde pas de la même façon au sujet qui est traité ici. En effet, ces autres voies pourraient également permettre aux handicapés de retrouver l’usage de leur membre dans le but de les bouger de leur propre chef, mais cela ne s’effectuerais pas forcément par la pensée. Il est donc intéressant de savoir qu’elles existent et de savoir dans quelles mesures elle pourraient fournir une alternative aux autres méthodes, sans pour autant s’étendre dessus, n’étant pas le sujet principal de notre étude.

Parmi ces autres voies, celle qui paraît être la plus prometteuse est sans aucun doute celles qui concerne les cellules souches. Une cellule souche est une cellule qui est encore indifférenciée et qui se caractérise par sa capacité à engendrer tout type de cellules spécialisées. De plus, elle à la capacité de se multiplier quasiment à l’infini.²⁰

Les cellules souches constituent un potentiel formidable de recherche et d’espoir dans le traitement de beaucoup de maladies et dans le cas des paralysies. Celles-ci peuvent, en laboratoire, se différencier en plus de 200 types de tissus, c’est-à-dire en cellules sanguines, musculaires, osseuses, cartilagineuses, etc. Celles-si sont principalement prélevées sur les embryons et les fœtus, mais l’on peut tout aussi bien en retrouver dans les tissus de personnes adultes comme, par exemple, sur le cœurs ou dans les os.

Comme il est dit plus haut, du fait qu’elles sont indifférenciées, ce sont des cellules qui peuvent prendre la fonction de n’importe quelle autre cellule. De plus, elles participent au renouvellement cellulaire. Elles évoluent notamment par l’influence d’hormones lors de leur croissance, mais le langage hormonale qui est utilisé par le corps pour pousser telle cellule à se développer d’une certaine façon n’est pas encore connu dans sa totalité par les chercheurs. Le problème qui se pose à l’épanouissement de la recherche dans ce domaine est à nouveau l’éthique, car certaines personnes se demandent si l’on peut utiliser les embryon humains à des fins thérapeutiques. Bien que la législation français, anglaise et allemande permette l’utilisation des cellules souches – prélevée sur les embryons humains – à des fins thérapeutiques, la législation Suisse est encore en plein débat. En effet, «la recherche liée aux cellules souches embryonnaires humaines est fortement controversée du fait de la destruction d'un embryon, considéré d'ores et déjà par certains comme un être humain à part entière».²⁰ De plus, dès qu’il est question de manipuler le patrimoine génétique humain, les comités d’éthique sont très strictes car c’est un sujet qui n’est pas pris à la légère. Le fait qu’il s’agisse d’un domaine de recherche qui peut explosé très vite n’arrange rien mais rend ces restrictions éthiques indispensables. Cependant, triste est de constater que même si l’éthique ralentit les procédures, le marché des cellules souches est un marché en pleine croissance et qui rapporte beaucoup. Certains vont donc jusqu’à repartir de l’hôpital avec leur placenta et leur cordon ombilical pour revendre les cellules souches sur le marché noir.

IV. Analyse

L’évolution de la recherche est arrivée à un stade où l’on peut donc discerner les 2 principaux types de techniques comme suit: d’un côté, les diverses techniques qui fonctionnent par le biais d’électrodes externes, et de l’autre celle qui fonctionnent par le biais d’électrodes internes. Bien que ces deux techniques fournissent d’intéressants résultats, elles possèdent toutes les deux leur propres contraintes, ce qui fait qu’il devient de nos jours difficile de savoir quelle sera la méthode qui parviendra le plus rapidement au but fixé.Étant donné que l’on essaye ici de savoir si cela sera possible ou pas, l’on s’intéressera ici principalement des avantages de chacune, de leur utilité, des contraintes auxquelles elles sont soumises ainsi que de leur capacité à parvenir au but fixé; et c’est notamment en mettant en évidence tous les inconvénients qui leur sont rattachés ainsi que toutes les contraintes qui font partie intégrante de ces techniques que l’on sera plus à même, plus tard, de les confronter et de répondre à la problématique.

Tous les chercheurs et les scientifiques sont d’accord sur les types d’inconvénients et de contraintes qui régissent les deux techniques, ce pourquoi je vais les analyser séparément.

En faite, pour situer brièvement l’importance des contraintes, il faut imaginer qu’elles sont telles que l’on a du complètement changer de voie à plusieurs reprises. Tout d’abord, les chercheurs avaient commencé par observer et analyser le cerveau ainsi que le rôles des différentes aires à l’aide d’électrodes externes. Puis, comme on peut le voir dans le chapitre traitant de «l’évolution de la recherche», cela a vite évolué pour laisser place aux expérimentations pratiquées par le biais de puces. Cela donnait de bien meilleurs résultats que lorsque l’on utilisait les électrodes externes et permettait aux chercheurs de ne pas s’embarrasser avec les tas de paramètres qui doivent être pris en compte lorsque l’on utilise des électrodes externes. C’est alors que la première contrainte importante s’est manifestée: celle de l’éthique.

Bien que l’on puisse implanter des puces dans le cerveau des animaux sans se heurter à ce type de difficulté, on ne peut le faire aussi facilement chez les être humains. En effet, tout ce qui concerne la manipulation de l’ADN humain aussi bien que de son cerveau est régi par des règles éthiques très strictes. À cause de cela, il a donc fallu en revenir aux électrodes externes. Bien sur, si les contraintes éthiques ne s’étaient pas manifestées, les chercheurs ne se seraient pas dérangés pour continuer à les utiliser en évitant le plus possible d’utiliser les électrodes externes. Pourquoi cela? À cause de tous les inconvénients qui sont liés à celles-ci.

Pour commencer, la première contrainte est apparue lorsque les chercheurs suisses trouvèrent une faille: la croyance que si une électrode avait une activité à un certain emplacement, cette activité était forcément liée a une zone du cerveau qui se trouvait en-dessous. Le principal inconvénient fut le ralentissement que cela provoqua et la contrainte fut de devoir démontrer que cela concordait avec tout ce qui avait été fait jusqu’alors. En effet, cette thèse était si innovatrice qu’elle se heurta à des méthodes qui existent déjà depuis longtemps. Les chercheurs genevois ont alors dû passer beaucoup d’années à valider leur thèse par des expériences variées, pour 10 ans après se faire publier pour la première fois dans une revue de bon niveau. Bien sur, ils ont innové depuis et ils travaillent en étroite collaboration avec des chercheurs et des médecins qui s’occupent, eux, de faire progresser l’IRM, mais il est évident que cette stagnation est une des causes de la lenteur de ces recherches. Le premier inconvénient que l’on peut relever, outre la perte de temps, est que, comme l’on n’est pas en contact directe avec le cerveau, il faut passer par des systèmes lourds en câblages et avoir recours à des systèmes d’algorithmes très complexes pour parvenir à allier la résolution temporelle de l’EEG a la résolution spatiale de l’IRM. Ensuite, un autre inconvénient est que nous n’avons pas tous la même taille de boîte crânienne, d’où toutes ces électrodes qui ralentissent le système et surcharge celui-ci d’informations. Un autre inconvénient concerne les fortes imprécisions et les doutes rapportés par les électrodes. En effet, les casques d’EEG sont placés sur le crâne des sujets avec de l’eau salée afin que le courant soit capté plus efficacement par les électrodes. Le danger est qu’il se peut que, lorsque les chercheurs placent le bonnet sur la tête du sujet, l’eau salée se déplace et vienne à établir une connexion entre deux électrodes. De plus, l’on peut rajouter à ces inconvénients qu’il se pourrait tout simplement que le courant, au lieu de monter tout droit pour parvenir à l’électrode, dévie à cause des différentes couches de graisses ou du liquide encéphalorachidien qui sont tous deux présents pour isoler le cerveau. Certains chercheurs sont donc favorable pour dire que cela ne sert à rien de se compliquer la vie avec tous ces inconvénients qui constituent la véritable contrainte de ces électrodes, et qu’il y a meilleur temps d’attendre que les restrictions éthiques soient levées en ce qui concerne les électrodes profondes. Cependant, d’autres chercheurs répliquent qu’il vaut mieux surmonter ces quelques difficultés qui ne feront que nous apporter plus de connaissance au lieu d’attendre que la restriction éthique soit levée, ce qui pourrait bien ne jamais arriver. L’on peut donc constater que parmi les deux groupes de chercheurs qui s’opposent, pas un seul ne remet en doute les inconvénients des électrodes externes et pas un seul ne remet en question le fait qu’il soit plus simples et profitable de travailler sur les électrodes profondes; leur différents se basent principalement sur la restriction éthique qui concerne les électrodes internes.

Les inconvénients liés aux électrodes internes ne sont pas nombreux: il n’y en a que trois. Cela concerne les lésions qui sont infligées au cerveau par les électrodes profondes - notamment lorsqu’elles sont retirées du cerveau – ou les infections qui peuvent survenir lors des 10 jours de tests où lorsque le cerveau est blessé, quand l’on a retiré les électrodes. Le troisième, et le plus important, inconvénient regarde l’éthique. Comme c’est un point important lors des débats, il est important de faire suivre ce passage par les avantages et les inconvénients de l’éthique. Juste avant cela, notons la tendance des chercheurs: Le premier groupe pense qu’il vaut mieux attendre de pouvoir être plus libre éthiquement parlant en misant sur la transparence de leur recherche, sur le fait que leur cadre est très bien défini sans s’embêter à passer par les électrodes externes et que plus ils seront nombreux, plus la pression exercée sera grande alors que le deuxième groupe pense qu’il vaut mieux ne pas attendre un événement qui pourrait ne jamais arriver – à savoir le fait de lever les restrictions éthiques – et de se consacrer aux électrodes externes, ce qui ne peut pas de toute façon pas s’avérer inutile.

Comme à cause des problèmes éthiques, tout cela est très réglementé, il y a des protocoles bien déterminés que la personne qui se fait opérer – par exemple pour une épilepsie - doit signer où elle déclare être au courant de la prise de risques. De plus, à l’heure actuelle, quasiment chaque centre de recherche à son comité d’éthique, ce qui ne permet plus aux chercheurs de faire de l’expérimentation humaine sans que personne n’ait quoi que ce soit à dire, comme cela se faisait à l’époque.

La convention éthique de l’hôpital fait aussi en sorte que l’on ne puisse pas , une fois que l’on a ouvert le cerveau de quelqu’un, faire n’importe quoi. Cela est très stricte mais nécessaire car il est vrai que cela serait certainement tentant pour certains chercheurs de profiter du fait que l’on soit sur le cerveau et que les électrodes soient posées, pour faire effectuer pleins d’autres expériences à cette personne. En effet, le fait d’être sur le cerveau est une aubaine car on ne peut avoir ça ni par le biais de l’IRM, ni par celui de l’EEG normale: d’un côté il y à la résolution spatiale qui est excellente vu que l’on est à proprement parler sur les zones cérébrales et de l’autres il y a la résolution temporelle vu que ce sont des électrodes qui l’enregistrent.

Les protocoles sont donc là pour déterminer que les chercheurs ne puissent pas faire tout et n’importe quoi, que la personne n’est pas un cobaye humain et que c’est fait dans un but bien précis. Pour finir, Selon Mme Vanlancker, les patients sont de toute façon conscients que le fait de permettre de faire de la recherche sur eux va aussi permettre d’aider d’autres personnes qui auront le même déficit, donc l’éthique n’est pas forcément un aussi grand frein que cela.

A présent, il faut faire signer une décharge au patient et il faut que le comité d’éthique approuve l’opération ou l’expérience pour que celle-ci puisse avoir lieu. Et c’est avec cet engouement pour les neurosciences et les dangers qu’offrent les sujets de recherche actuels qu’il a fallu mettre en place des comités d’éthique.

De plus, par principe, même si une personne se savait atteinte du sida et acceptait de jouer les cobayes pour qu’on fasse sur son cerveau des expériences en y implantant des électrodes profondes, au niveau éthique il n’est pas certain qu’il puisse donner son corps à la sciences de son vivant. À cela se rajoute le fait qu’en neurosciences, les chercheurs travaillent sur des sujets sains. Il faudrait donc être sur que le sida n’affecte rien d’autre, et qu’il n’ait pas entraîné de déficit neurologique en attaquant le système nerveux. Pour être sur que tout fonctionne bien, ils lui feraient passer des tests avec lesquelles ils testent le langage, la mémoire, les capacités attentionnelles, et de réflexion de la personne. Ce sont des tests très précis pour qu’à la fin de la séance ils arrivent à dire, en fonction de si il est dans la moyenne ou pas, s’il souffre ou non d’un déficit cognitif.

Les inconvénients sont principalement que les chercheurs n’ont pas carte blanche, et que beaucoup d’expériences leurs sont refusées, pour causes éthiques, causes qu’ils ne comprennent pas toujours. Cela ralentit donc affreusement les recherches et c’est là la véritable cause du temps que cela met à aboutir.

Le problème qui se pose quand il s’agit d’universaliser cette technique, c’est qu’il faut arriver à trouver des stimulus simples qui soient les mêmes pour tous et qu’il faut en trouver assez pour pouvoir en attribuer un à chaque nouvelle action que l’on veut programmer dans l’ordinateur. Selon Mme Vanlancker, la limite de la maniabilité de l’utilisation des fauteuils roulants par le biais de prothèses neuronales provient de là, c’est-à-dire que l’on ne connaîtrait pas suffisamment de stimulus pour pouvoir intégrer tous les ordres qui sont nécessaires à une meilleure maniabilité.

Il n’est cependant pas si simples d’avoir des stimulus simples qui soient variés pour deux principales raisons. La première est due au fait que la différence de la représentation topographique entre le fait de penser à faire un mouvement de la main droite est minime par rapport au fait de penser à en faire un de la main gauche. Par conséquent, la technique ne serait pas forcément capable de faire la distinction entre les deux. Il faut donc à la fois des stimulus très simples et très différents, topographiquement parlant (en terme d’EEG).

La deuxième est qu’il faut faire de nombreux tests sur des volontaires sains pour vérifier qu’un stimulus active toujours la même zone chez tous les patients car, pour certains stimulus, la zone qui se retrouve activée n’est pas la même chez tout le monde. Cette différence provient aussi bien des expériences et choix que l’on fait dans la vie que de l’éducation que l’on reçoit, éducation qui diffère selon les cultures ainsi que selon les régions.

Selon Mme Vanlancker, la technique développée par Mr. Michel et son équipe, les chercheurs de l’hôpital de Genève, peut aider car avec l’EEG, on peut enregistrer la réponse d’un EEG de surface à un stimulus particulier et demander à l’ordinateur de l’associer à une fonction. Le problème c’est que cet EEG de surface peut se confondre avec pleins d’autres EEG de surface, car ils sont des fois très proches et l’on peut se demander si la précision serait assez bonne. Par contre, là où la technique développée à Genève pourrait se révéler utile, c’est que si l’on sait que cet EEG de surface correspond à une zone particulière du cerveau, et qu’il n’y a plus de doutes possibles, la méthode sera d’autant plus fiable. Cette fiabilité augmente au fur et à mesure que des progrès sont effectués.

Un autre problème concerne l’environnement: tout ce qui est casque EEG - donc qui enregistre l’activité électrique - est soumis aux champs électromagnétiques. Par conséquent, si l’on se retrouve à côté d’un téléviseur qui émet un signal de 50 Hertz, cela perturbe complètement le signal EEG. Pour le moment, on ne pourrait donc pas se balader partout avec une prothèse neuronale à cause de tous les champs magnétiques qui nous entourent: les hauts parleurs, les walkmans, les téléviseurs, les ordinateurs et les projecteurs. De plus, même si cela ne perturbait pas notre signal, il faudrait que le signal soit assez puissant, chose qu’il n’est pas non plus.

Un autre problème lié à l’environnement, c’est que si quelqu’un se baladait dans la rue, ce qui est quand même le but de cette recherche, il serait soumis à beaucoup de micro-problèmes, comme, par exemple, le fait que ses mouvements puissent perturber la machine ou le fait que le bonnet puisse légèrement se décaler pendant la marche.

D’après ce que dit Mme Vanlancker, quand on recalcule les signaux EEG mathématiquement, l’on pourrait filtrer tout le 50 hertz qui serait dû aux perturbations extérieures, et certains chercheurs pensaient ainsi pouvoir isoler la fréquences sur laquelle le cerveau émettait ses ondes. Malheureusement pour eux, le problème c’est que pour isoler la fréquence, on ne peut pas bannir toutes les fréquences sauf celle qui serait utilisée par le cerveau car celui-ci ne fonctionne pas sur une fréquence unique. Il n’est donc pas possible de l’isoler de cette façon.

Pour finir, un dernier inconvénient concerne le temps de décalage entre les pensées et les réactions qui constitue également, pour le moment, un problème assez gênant. Ces différences peuvent aussi bien provenir des machines que de nous. En effet, la variabilité inter-individuelle est à l’origine d’un dilemme car, bien que pour certaines tâches très simple - comme la vision - le temps de réaction est à peux près le même pour tous les individus, pour des tâches plus complexes ce n’est pas forcément le cas. Par exemple, il est aisément constatable que nous n’avons pas tous les mêmes réflexes – car, en faisant nos propres expériences, nous en développons plus certains que d’autres en fonction de nos «besoins» - et que même pour ceux que l’on a en commun, le temps de réaction diffère selon les individus. D’où encore une fois l’importance de trouver des stimulus suffisamment simples.

Bien que celles-ci ne permettent pas d’aboutir au control d’une prothèse par la pensée, les cellules souches constituent un espoir pour beaucoup de chercheur, et cela également dans ce domaine. Il serait donc incorrecte de ne pas en parler. Selon Mme Vanlancker ainsi que plusieurs chercheurs, le meilleur potentiel de développement, le jour où les problèmes éthiques seront mis de côté, ce sont les cellules souches; et si dans le futur l’on devait parvenir au but fixé, cela serait plutôt, à son avis, par le biais de celles-ci. Du point de vue expérimental, Mme Vanlancker pense que cela serai le plus facile, bien qu’il y ait encore pas mal d’années de recherche à effectuer. Si cela devais nécessiter autant de temps voir plus, ce sont les problèmes éthiques qui en sont la cause car ils prolongent le délai des recherches vu que pour le moment, la recherche est limitée par ceux-ci. Cependant, nul ne sait quand est-ce que les chercheurs auront le consentement législatif et éthique pour travailler dessus comme ils le souhaitent. Cependant, c’est à partir de ce moment là que la recherche risque d’aller assez vite, donc c’est à partir de ce moment qu’il faudra être encore plus vigilants.

Selon Mme Vanlancker, les puces pourraient aussi constituer un palliatif intéressant. En effet, l’on sait au niveau auditif qu’il est possible de stimuler différents nerfs pour que la personne entende mieux . Il est donc possible, et une unité s’en charge à l’hôpital cantonal de Genève, de restimuler les voies neuronales qui se sont «endormies» via l’implantation de puces. Ce même laboratoire essaye dorénavant de travailler sur le système visuelle mais c’est une région moins accessible. Mais là encore, il n’est jamais véritablement évident d’ouvrir le cerveau pour y implanter des puces et cela pourrait créer un risque d’infection. De plus, cela sera également certainement soumis à un problème éthique, car en implantant une puce dans le cerveau d’un être humain on pourrait très bien imaginer par la suite pouvoir le contrôler.

Quand l’on compare ces deux techniques, il devient difficile de savoir quelle est la meilleure et quelle est celle qui à une chance de supplanter l’autre en premier. Évidemment, le nombre d’inconvénients qui touchent les électrodes externes peut être assez impressionnant, mais ce n’est rien face à l’embarras dans lequel nous plonge le problème éthique qui concerne les électrodes internes.

En effet, même si l’éthique est présente pour éviter les dérapages, dans le cas où il n’y en a pas, elle freine un peux la recherche. Par contre, ces dérapages se produiraient notamment avec les cellules souches. Ils pourraient dans ce cas être très dangereux pour la nature et pour la survie de l’homme car non seulement la bio-diversité est importante pour la survie des espèces et pour le bon fonctionnement de l’écosystème, mais en plus, cela nous fournit une panoplie de remèdes impressionnante qui se réduit au fur et à mesure que l’on sélectionne des plantes pour faire des cultures à fort rendement. Par exemple, sur les centaines d’espèces de riz qui existaient en Thaïlande auparavant, il n’en reste actuellement plus que trois

De plus, cela serait dangereux pour l’espèce humaine car manipuler le patrimoine génétique humain peut se révéler dangereux. C’est pour éviter ce genre de dérapages qu’il existe donc des comités d’éthique. Cependant, ils posent certaines fois quelques problèmes. Par exemple, bien que les cellules souches soient un sujet extrêmement risqué, l’on sait qu’il existe un domaine d’application qui concerne l’aide thérapeutique qui est vraiment effectué dans un but de prévention de la maladie et de récupération de fonctions perdues. Donc si cela est bien ciblé et que les chercheurs font le nécessaire pour qu’il n’y ait aucun doute subsistant, il est dommage que le comité d’éthique juge utile de débattre de ça et de, par conséquent, ralentir les recherches. De plus, il existera toujours un risque, quel que soit la décision du comité d’éthique et des lois: c’est qu’une fois que les chercheurs auront en partie appris à se servir des cellules souches, d’autres personnes moins scrupuleuses mettent se savoir à profit, dans l’illégalité, afin de, par exemple, tenter de cloner des être vivants

Si l’on ne sait combien de temps il va falloir pour résoudre tous les problèmes que posent les inconvénients des électrodes externes, l’on n’est pas plus avancés dans le cas des électrodes profondes car quand le comité d’éthique ne veut pas donner son aval pour que les expérimentations puissent être menées, nul ne peut savoir quand celui-ci sera donné. Alors bien sûr, cela pourrait très bien arriver demain, mais cela pourrait très bien aussi arriver que dans cinq ans, et d’ici là il vaudrait peut-être mieux s’être consacré aux électrodes externes, histoire d’essayer de surmonter les obstacles pour pouvoir continuer à avancer et, élargir nos connaissances en ce qui concerne le cerveau.

Le choix devrait donc s’opérer non en fonction des inconvénients de chacun des techniques, mais en fonction de ce que l’on retient de bon. Certains chercheurs préfèrent tout simplement rester dans la recherche des électrodes externes car, comme il ne voient pas de différence fondamentale entre les deux au niveau des inconvénients, leur choix se porte sur la technique qui n’inflige aucun dégâts directe au cerveau et où le risque de blesser celui-ci lors d’une expérience est infinitésimal, c’est-à-dire les électrodes externes. D’autres préfèrent les électrodes profondes car ils aiment mener des expériences comportant plus de risques et plus d’inconnues.

Maintenant, là où l’on peut voir que les chercheurs ont fort à faire dans les deux cas, c’est que la majorité des problèmes sont des problèmes communs, notamment celui des interférences électromagnétiques. C’est pourquoi beaucoup des ces personnes collaborent dans le but de commencer par résoudre les problèmes communs, avant de se lancer dans la résolution des problèmes spécifiques à chaque groupe. Le but serait ici d’arriver à minimiser, voir isoler totalement les électrodes du reste des perturbations, et il faut quand même mettre en évidence que le premier à avoir réussi à accomplir une ébauche de cette prouesse est le jeune chercheur genevois, Julien Kronegg.

Maintenant, que l’on a fini d’exposer sous tous les angles toutes ces approches, il nous sera plus facile de les juger et de les comparer entre elles, afin de déterminer laquelle devrait être celle qui parviendra en première à un résultat concret. La seule chose qu’il ne faut pas perdre de vue, quand l’on parle de toute la recherche qui a été effectuée pour parvenir à mettre au point cette technologie c’est que, bien que cela soit passionnant et captivant, il y à des personnes handicapées qui souffrent derrière tout ça, et pour qui cette recherche est primordiale.

V. Conclusion

Comme on a pu le constater, le rôle de Genève a été décisif pour l’évolution et l’amélioration de ces prothèses neuronales, et ce à deux reprises. La première commence désormais à connaître ses limites alors que la deuxième, elle, n’en est qu’à ses premiers balbutiements. Par contre, contrairement à l’évidence de l’importance du rôle de Genève, il va être beaucoup moins évident de déterminer quelle sera l’approche, électrodes interne ou externe, qui portera le plus rapidement ses fruits. En effet, il est très dur de départager quelle sera celle des deux qui prendra le pas sur l’autre, mais à mon avis, ce sera c’est celle qui fonctionne avec des électrodes externes qui aboutira le plus rapidement. En effet, même si ce n’est pas l’approche la plus simple, elle a le mérite d’être celle qui occasionne le moins de dégâts. C’est vrai, pourquoi prendre le risque de souffrir de lésions cérébrales à causes d’électrodes profondes, si l’on utilise cette technologie afin de pallier justement à une lésion? Si j’étais handicapé et que je devais faire un choix, mon choix se tournerait sans hésitation sur l’approche du bonnet de bain, au risque de ne pas avoir l’air malin dans la rue. Les divers comités d’éthiques feront probablement la même analyse et par conséquent, cela sera toujours un obstacle à juste titre pour les électrodes profondes. En effet, l’on pourrait très bien imaginer que certains pays puissent essayer de supprimer la connexion neuronale qui fait s’exprimer la peur, une fois les recherches sur les électrodes profondes bien avancées, et cela avec des puces. Elles seraient alors implantées dans le cerveau et rendraient les hommes plus aguerris en les transformant en machines de guerre qui serviraient l’armée, tout comme ces mêmes pays avaient tenté de le faire par le passé à l’aide de certaines drogues; et c’est à mon avis loin d’être de la science fiction.

Maintenant, si l’on comparait les deux types de prothèses également avec les puces et les cellules souches, ce qui n’est pas le but de ce travail, je pense comme Mme Vanlancker que le jour où l’on arrivera à maîtriser le maniement des cellules souches – c’est-à-dire à leur donner la fonction que l’on désire – ce sera une technique qui aura beaucoup moins de contraintes que les prothèses neuronales. De plus, leur application serait beaucoup plus variée, alors l’on peut se demander pourquoi les chercheurs n’abandonnent pas? À mon avis, c’es parce qu’ ils sont trop animés par le désir de pouvoir interagir avec l’environnement en n’utilisant rien d’autre que la pensée. C’est pour cela que je ne me fait pas de souci pour l’aveniret que je pense que la technologie de prothèses neuronales fonctionnant par l’intermédiaire d’électrodes externes devrait aboutir d’ici dix à quinze ans.

Le défi médicale que se sont lancés chercheurs et médecins n’est cependant pas encore arrivé à son terme, car la technologie n’est pas encore en notre possession et que même quand elle le sera, cela ne voudra pas dire pour autant que l’application de cette technologie et la commercialisation de celle-ci se fera rapidement. Cela devra avant tout passer par une volonté politique de rendre cela commercialisable et de mettre en place les infrastructures adéquates pour que les personnes atteintes d’un handicap puissent s’entraîner et se réintégrer dans la société, mais malheureusement, rien ne garantit qu’ils seront au final mieux intégrés qu’à présent.

VI. Bibliographie

1. Wikipédia, «Handicap», in Wikipédia, http://fr.wikipedia.org/wiki/Handicap, décembre 2006

2. Damien Larroque, «Des prothèses pour le cerveau», in futura sciences, http://www.futura-sciences.com/news-protheses-cerveau_4700.php, octobre 2006

3. Le Petit Larousse, «handicapé» in Le Petit Larousse, Larousse, 1998, p.500

4. Le Petit Larousse, «handicap» in Le Petit Larousse, Larousse, 1998, p.500

5. Wikipédia, «Amputation», in Wikipédia, http://fr.wikipedia.org/wiki/Amputation, décembre 2006

6. Pluri Dictionnaire Larousse,«paralysie» in Pluri Dictionnaire Larousse, Larousse, 1974, p.1007

7. Wikipédia, «Paralysie», in Wikipédia, http://fr.wikipedia.org/wiki/Paralysie, vendredi 26 mai 2006

8. (Campbell Neil A. et Reece Jane B., Biologie, Bruxelles, éditions de Boeck Université, édition de 2004)

9. institut de recherche en santé du Canada, , le corps en mouvement, in le cerveau à tous les niveaux, http://lecerveau.mcgill.ca/flash/d/d_06/d_06_cr/d_06_cr_mou/d_06_cr_mou.html

10. institut de recherche en santé du Canada, , le corps en mouvement, in le cerveau à tous les niveaux, http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_06/i_06_cr/i_06_cr_mou/i_06_cr_mou.html

11.institut de recherche en santé du Canada, , le corps en mouvement, in le cerveau à tous les niveaux, http://lecerveau.mcgill.ca/flash/a/a_06/a_06_cr/a_06_cr_mou/a_06_cr_mou.html

12 .Le Petit Larousse, «prothèse» in Le Petit Larousse, Larousse, 1998, p.832

13. La grande encyclopédie, « prothèses » in la grande encyclopédie, volume 16, Larousse, 1975, p.9916 à 9917

14. David Adam, news@nature.com, monkey see, robot do, in news@nature.com http://www.nature.com/news/2000/001116/pf/001116-9_pf.html

15.Real-time prediction of hand trajectory by ensembles of cortical neurons in primates in letters to nature,2000, p.361

16.Helen R. Picheler, news@nature.com, Pilot study may give quadriplegics computer control, in news@nature.com http://www.nature.com/news/2003/031110/pf/031110-3_pf.html

17.Helen Pichler, news@nature, monkeys master «mind control», in news@nature, http://www.nature.com/news/2004/040705/pf/040705-7_ph.html. Cette page n’est plus attribuée

18.Mark Peplow, news@nature, Mental ping-pong could aid paraplegics, in news@nature, http://www.nature.com/news/2004/040823/pf/040823-18_pf.html

21. L’interview de Mme Vanlancker qui ressort quasiment partout où je n’avais pas de sources.