Quand l’humain augmenté répare le handicap

Ils sont une ving­taine aujourd’hui dans cette salle de sport un peu par­ti­cu­lière, à s’entraîner sur des vélos et des rameurs sta­tion­naires. Par­ti­cu­la­ri­té : tous — et toutes — sont en situa­tion de han­di­cap, et leurs jambes ou leurs bras sont cen­sés ne plus pou­voir faire aucun mou­ve­ment. Pour­tant, grâce à l’électrostimulation, leurs muscles répondent à nouveau.

Vance Ber­ge­ron, direc­teur de recherche au labo­ra­toire de phy­sique de l’ENS de Lyon, lui-même tétra­plé­gique suite à un acci­dent de vélo, est à l’origine de la salle S.P.O.R.T (« sti­mu­la­ting people and orga­ni­zing Recrea­tio­nal The­ra­pies » en anglais), créée en 2018 par l’association ANTS (acro­nyme anglais pour « Sport et Thé­ra­pies Neu­ro-réédu­ca­tives Avan­cées » en anglais).

« Cette idée de sti­mu­ler élec­tri­que­ment les muscles n’est pas nou­velle, explique Vance Ber­ge­ron. C’est d’ailleurs un fran­çais, le doc­teur Duchenne de Bou­logne, qui a étu­dié la phy­sio­lo­gie des mou­ve­ments à l’aide de l’expérimentation élec­trique, dans un ouvrage de 1867 res­té de réfé­rence ! Le déve­lop­pe­ment des exos­que­lettes est plus tar­dif, il a com­men­cé dans les années 50, mais les recherches ont stag­né jusqu’au boom des semi-conduc­teurs et de l’électronique dans les années 90 ».

Le Japon est alors en tête sur ce sujet, les exos­que­lettes appa­rais­sant comme un bon moyen d’accompagner une popu­la­tion vieillis­sante. Tan­dis que les États-Unis se concentrent plu­tôt sur les appli­ca­tions mili­taires. Reste à marier les deux tech­no­lo­gies, exos­que­lette et sti­mu­la­tion élec­trique. Ce qui sera ini­tié par la socié­té Cli­na­tec, fon­dée en 2006 par le Pr Alim-Louis Bena­bid, neu­ro­chi­rur­gien à Gre­noble. En conce­vant un dis­po­si­tif implan­table qui per­met de recueillir les signaux céré­braux émis lors de l’intention de mou­ve­ment d’une per­sonne, les cher­cheurs de Cli­na­tec espèrent don­ner aux per­sonnes tétra­plé­giques la pos­si­bi­li­té de pilo­ter men­ta­le­ment un robot exos­que­lette pour mar­cher et mani­pu­ler des objets.

C’est le même espoir qui guide Gré­goire Cour­tine, neu­ros­cien­ti­fique à l’École poly­tech­nique fédé­rale de Lau­sanne (EPFL), qui vient de tes­ter la pos­si­bi­li­té de faire remar­cher des tétra­plé­giques en leur implan­tant un neu­ro­sti­mu­la­teur car­diaque dans l’abdomen et des élec­trodes sur la moelle épi­nière (voir enca­dré). Mais ces dis­po­si­tifs sont très inva­sifs pour des résul­tats encore incer­tains. Tan­dis que le main­tien d’une acti­vi­té phy­sique pour les per­sonnes en situa­tion de han­di­cap est immé­dia­te­ment béné­fique et sans dan­ger. « La sti­mu­la­tion des membres lésés per­met de lut­ter effi­ca­ce­ment contre le risque de com­pli­ca­tions secon­daires pou­vant appa­raître suite à une bles­sure de la moelle épi­nière, explique Vance Ber­ge­ron, qu’elle soit cau­sée par un acci­dent ou par un AVC »

Suite à son acci­dent, ce cher­cheur a donc réorien­té l’activité de son labo­ra­toire pour mettre au point un vélo d’électrostimulation. Le prin­cipe est le sui­vant : le mou­ve­ment de péda­lage est recréé via des élec­trodes de sur­face non inva­sives, sim­ple­ment posées sur les jambes de la per­sonne para­ly­sée. Un cou­rant élec­trique sti­mule les nerfs moteurs afin de déclen­cher des contrac­tionsmus­cu­laires, dans un ordre per­met­tant à la per­sonne para­ly­sée de péda­ler à nou­veau. « On pré­vient ain­si dif­fé­rents risques phy­siques, comme les escarres, la démi­né­ra­li­sa­tion osseuse, les troubles de la cir­cu­la­tion san­guine, pour­suit Vance Ber­ge­ron. Mais l’électrostimulation a aus­si un impact psy­cho­lo­gique : conser­ver un volume mus­cu­laire per­met d’avoir une meilleure image cor­po­relle de soi et faci­lite les mou­ve­ments quo­ti­diens, notam­ment les trans­ferts depuis le fau­teuil qui demandent de gros efforts physiques ».

Enfin, se retrou­ver dans un lieu col­lec­tif, comme une salle de sport, faci­lite la réin­ser­tion sociale, dimi­nue l’isolement, et donc les risques de dépres­sion. Deux vélos et un rameur sont aujourd’hui mis à dis­po­si­tion dans cette salle tou­jours unique en France. Mais le pro­blème de ces dis­po­si­tifs d’électrostimulation, c’est qu’ils entraînent une impor­tante fatigue des muscles. « Lorsqu’un mara­tho­nien s’entraîne, il uti­lise des muscles dif­fé­rents de ceux aux­quels a recourt le sprin­ter, pré­cise Vance Ber­ge­ron. Nous essayons au labo­ra­toire de voir com­ment nous pou­vons cibler cer­tains muscles, ne pas tous les sol­li­ci­ter en même temps ».

Le labo­ra­toire tra­vaille éga­le­ment à l’amélioration des maté­riels, avec un sys­tème Blue­tooth qui per­met­trait de se débar­ras­ser des fils, en inté­grant les élec­trodes dans les vête­ments. Enfin, l’objectif est de pro­po­ser du maté­riel com­pé­ti­tif sur le plan finan­cier. « Le pre­mier vélo conçu pour l’électrostimulation que j’ai impor­té des USA et adap­té en France coû­tait 30 000 euros ! Là je coopère avec une socié­té alle­mande pour un modèle acces­sible au public, aux alen­tours de 2000 euros ».

Demain, quel maté­riel sera uti­li­sé par les per­sonnes en situa­tion de han­di­cap ? Les exos­que­lettes per­mettent certes de se tenir debout, mais même en ver­sion non inva­sive, ils sont très lourds, et leur temps d’utilisation est limi­té par leur bat­te­rie. À côté, l’usage de l’électrostimulation est sim­plis­sime, quelques watts suf­fisent pour faire fonc­tion­ner le dispositif…

*Sen­sorS­tim Neu­ro­tech­no­lo­gy GmbH