Un bouton dans l'oreille accélère la récupération après une attaque cérébrale

L'attaque cérébrale est la cause la plus fréquente de handicap physique permanent à l'?ge adulte. Les personnes touchées ne peuvent souvent plus ou que difficilement effectuer des mouvements de la vie quotidienne - comme marcher ou attraper quelque chose. Cela s'explique notamment par le fait que l'attaque cérébrale endommage des régions du cerveau qui sont en partie responsables de ces mouvements.

Les premières études cliniques menées par d'autres scientifiques montrent que la stimulation du nerf vague joue un r?le important dans la rééducation des régions cérébrales endommagées après un accident vasculaire cérébral. Les personnes concernées ont ainsi pu retrouver plus rapidement et mieux leur mobilité.

Mais jusqu'à présent, cela nécessitait une opération co?teuse sous anesthésie générale, car il fallait pour cela implanter un générateur d'impulsions sous la peau. En règle générale, cette intervention ne peut être réalisée qu'un an après l'attaque cérébrale. Les patients perdent ainsi un temps précieux.

Les scientifiques de l'ETH Paulius Viskaitis et Dane Donegan du Laboratoire d'ingénierie de la rééducation viennent de mettre au point un nouveau système qui permettra à l'avenir de stimuler le nerf vague de manière beaucoup plus simple et rapide : "Notre bouchon d'oreille active le nerf dans le pavillon de l'oreille au moyen de stimuli électriques subtils. Une intervention chirurgicale n'est plus nécessaire", explique Viskaitis, qui a récemment obtenu une bourse Pioneer de l'ETH Zurich pour commercialiser cette technologie.

Un stimulus électrique aide le cerveau à apprendre

Le neuroscientifique Donegan, alors encore à l'Université du Colorado, a en outre pu montrer il y a quelques années qu'il ne suffit pas de stimuler le nerf vague, mais qu'il faut aussi savoir quand le faire. Les stimulations électriques sont en effet particulièrement efficaces lorsque les patients victimes d'une attaque cérébrale effectuent des mouvements qui leur posent des problèmes de motricité après l'attaque.

Cela permet de reconnecter des circuits moteurs dans le cerveau afin de compenser la fonction manquante des régions qui ont été endommagées par l'attaque cérébrale. "Comparable à la reconfiguration d'un logiciel, la stimulation du nerf favorise la neuroplasticité, aide à former de nouvelles synapses et favorise le réapprentissage des mouvements", explique Donegan.

Un capteur de mouvement permet une stimulation ciblée

Un autre inconvénient du traitement par capteur implanté est qu'un(e) thérapeute doit utiliser le stimulateur manuellement. Cela est co?teux et prend beaucoup de temps.

Les deux chercheurs de l'ETH ont donc développé un capteur de mouvement qui ressemble à une smartwatch. Les patients victimes d'un AVC le portent là où leur motricité est affectée, par exemple au bras droit. Gr?ce à un logiciel spécial, également développé par Viskaitis et Donegan, le capteur analyse les mouvements du bras en temps réel et indique à l'oreillette quand le patient l'a particulièrement bien bougé.

Le nerf vague est alors stimulé et le cerveau mémorise plus rapidement et plus efficacement la séquence de mouvements correcte. Dans le jargon, ce processus est appelé apprentissage par renforcement.

Thérapie également possible à domicile

Contrairement aux méthodes de traitement existantes, les patients victimes d'une attaque cérébrale peuvent utiliser la technologie des chercheurs de l'ETH sans suivi professionnel. De plus, le capteur de mouvement devrait permettre aux thérapeutes de suivre confortablement les progrès de leurs patients sur leur smartphone. Les chercheurs de l'ETH en attendent de nouveaux progrès dans le traitement.

Viskaitis et Donegan veulent créer cet été un spin-off de l'ETH et réaliser le plus rapidement possible des tests sur des personnes en bonne santé. Ils prévoient ensuite de réaliser la première étude clinique.