Lancé à la demande du gouvernement français et financé à hauteur de 40 millions d'euros dans le cadre de France 2030, le programme AUDACE vise à faire émerger de nouveaux concepts scientifiques dans les laboratoires du CEA et à lever les verrous technologiques freinant le développement de technologies prometteuses. Dans ce cadre, la contribution du CEA-Leti porte notamment sur le projet BrainSync, consacré au développement d'une nouvelle thérapie de rééducation post-AVC basée sur une interface cerveau-machine.
« L'accident vasculaire cérébral (AVC) est une pathologie grave qui touche environ 150 000 personnes chaque année en France et entraîne souvent des séquelles durables, notamment des déficits moteurs et des paralysies », explique le Pr Olivier Detante, neurologue au CHU Grenoble Alpes. « L'objectif de l'essai clinique BCI4Stroke est de détecter les signaux cérébraux pouvant être exploités dans la rééducation afin d'améliorer la récupération des patients. »
WIMAGINE®, une technologie unique d'interface cerveau-machine
La technologie d'interface cerveau-machine WIMAGINE®, développée par le CEA, a déjà contribué à deux premières mondiales publiées dans les revues scientifiques The Lancet Neurology et Nature.
En 2019, un patient tétraplégique a pu utiliser son activité cérébrale pour contrôler un exosquelette à quatre membres. En 2023, un patient paraplégique a retrouvé un contrôle naturel de la marche grâce à la combinaison de la technologie WIMAGINE® du CEA et d'une thérapie de stimulation de la moelle épinière implantée, développée par l'EPFL, le CHUV, l'UNIL et ONWARD Medical (Lausanne, Suisse).
Aujourd'hui, Serpil Karakas, responsable logiciel au CEA-Leti, explore l'utilisation de cette technologie pour développer une plateforme de neurorééducation destinée aux patients victimes d'un AVC. Cette approche cible particulièrement les personnes souffrant d'une mobilité réduite des membres supérieurs et de déficits moteurs.
« La neuroprothèse développée dans le cadre de l'essai clinique BCI4Stroke associe les implants WIMAGINE® conçus par le CEA à un logiciel de décodage capable de capter et de prédire les intentions de mouvement du patient afin de piloter des outils de rééducation tels qu'un gant robotisé, un système de stimulation de surface ou encore un environnement virtuel », précise-t-elle.
Lancement de l'étude et inclusion du premier patient
Le chercheur en neurotechnologies Lucas Struber indique que le CEA-Leti, le CHU Grenoble Alpes et le CHU de Saint-Étienne ont déposé une demande d'autorisation auprès des autorités réglementaires pour mener un essai clinique visant à favoriser la rééducation post-AVC grâce à ces interfaces cerveau-machine.
Le principe repose sur l'établissement d'un couplage en temps réel entre l'intention motrice détectée dans l'activité cérébrale et un retour sensorimoteur correspondant (stimulation, assistance robotique ou retour virtuel). La répétition de cette association pourrait favoriser la neuroplasticité en renforçant les circuits neuronaux impliqués, et ainsi contribuer à la récupération fonctionnelle.
« Le premier patient devrait être inclus en 2026 et suivra un programme de rééducation de six mois destiné à évaluer si ce protocole permet de restaurer une plus grande autonomie au quotidien et de réduire les handicaps résiduels », explique-t-il.
Outre le soutien du gouvernement français dans le cadre du programme AUDACE, les travaux de l'équipe du CEA-Leti bénéficient également d'un financement de la Commission européenne via une subvention du Conseil européen de l'innovation (EIC) dans le cadre du programme Horizon Europe.
Pour aller plus loin
- Lorach, Henri et al. Walking naturally after spinal cord injury using a brain–spine interface. Nature, 2023.
- Benabid, Alim Louis et al. An exoskeleton controlled by an epidural wireless brain–machine interface in a tetraplegic patient: a proof-of-concept demonstration. The Lancet Neurology, 2019.