Jocelyne Bloch et Grégoire Courtine racontent comment ils ont fait remarcher un patient paraplégique

Il est 6h19, voici une information fascinante et même émouvante. Un homme paraplégique a réussi à remarcher grâce à une technologie exceptionnelle. Il a contrôlé ses jambes par la pensée grâce à des implants. C'est le résultat de 20 ans de recherche menée par une trentaine de scientifiques suisses et français. Il y en a deux avec nous ce matin. Jocelyne Bloch, neurochirurgienne à l'hôpital universitaire de Lausanne et Grégoire Courtine, neuroscientifique à l'école polytechnique fédérale de Lausanne. Bonjour à tous les deux. Bonjour. Cette prouesse, vous l'avez réalisée. Il faut les citer également, les scientifiques du CEA de Grenoble.

D'abord, bravo, parce que ce genre d'info m'émerveille autant qu'elle m'impressionne. Cet homme en question, il s'appelle Gertian. C'est un néerlandais de 40 ans. Il est en fauteuil depuis 12 ans à cause d'un grave accident de vélo. J'aimerais que vous me racontiez ses premiers pas avec la technologie que vous avez mise au point. C'est la première fois qu'il a remarché. J'imagine que son émotion a dû être extraordinaire, Jocelyne Bloch.

Oui, absolument. Donc, la première fois qu'il a remarché, après plusieurs années de paraplégie, il avait vraiment le sourire sur les lèvres. Et surtout, le visage s'est illuminé, alors que c'est un hollandais très introverti d'habitude.

Et vous, Grégoire Courtine, qu'est-ce que vous avez ressenti ? Imaginez, moi j'ai commencé sur des rongeurs il y a 20 ans, puis des primates. C'est finalement voir cette technologie, pouvoir permettre à quelqu'un comme Garciane, paraisé depuis 10 ans, de bouger ses jambes volontairement, avec ce sourire qu'on a dit Jocelyne au visage. C'était une grande récompense pour un scientifique. Et il marche comme vous et moi ? Alors, il est loin de marcher comme vous et moi. Il a une liaison très sévère de la moelle épinière. Donc, ça a quand même, pour lui, un certain effort. Mais, on arrive, hier avec Jocelyne, on était avec lui sur le marché de Lausanne.

On marchait ensemble autour, il était à acheter ses fraises. Alors, il marche lentement aussi du fait de la technologie. Il y a beaucoup de miracles technologiques qui doivent être mis en musique pour permettre à décoder son intention, l'envoyer à un stimulateur de la moelle épinière, comme vous l'imaginez. Mais, voilà. Et il peut marcher combien de temps ?

Il peut facilement marcher 20 minutes. 20 minutes.

Et pourquoi pas plus ? Parce que c'est douloureux ou c'est fatigant ?

Non, ce n'est pas vraiment douloureux. Mais, quand même, ça reste difficile pour lui de faire des longs trajets. Et, surtout, il n'en voit pas trop la nécessité. Pour lui, ce qui est important, c'est d'utiliser dans la vie de tous les jours, comme l'a dit Grégoire, pour faire des activités, comme repeindre sa maison, pour se déplacer d'un endroit à l'autre, aller voir des amis ou prendre une bière. Mais, il ne veut pas nécessairement faire un exploit de longueur.

Alors, expliquez-nous comment c'est possible, comment ça fonctionne, la technologie que vous avez mise au point. Grégoire Courtine, vous commencez. Donc, l'idée, c'est que, quand on veut marcher, normalement, le cerveau envoie une information vers la moelle épinière. Et puis, bien sûr, s'il y a une lésion de la moelle épinière, cette communication est interrompue. Donc, on la rétablit, comme vous l'avez dit, avec ce pont digital. Ça signifie des implants localisés au-dessus de la région du cerveau qui, normalement, contrôle la marche, qui va enregistrer l'activité électrique qui est générée lorsqu'on pense à marcher.

Donc, un algorithme d'intelligence artificielle qui va détecter cette pensée et l'envoyer vers un stimulateur qui active la région de la moelle épinière qui, normalement, active les muscles des jambes. Donc, en fait, on transmet la pensée en action. Et cette communication, Jocelyne Bloch, elle est directe ou elle passe par une machine ?

Non, elle passe par un petit ordinateur. Mais, en fait, ce qui est très impressionnant, quand même, c'est que tout est sans fil. Les implants qui sont mis sur le cerveau et ceux sur la moelle épinière sont sous la peau. Donc, il n'y a rien d'apparent. Et puis, tout est fait digitalement. Donc, ça, c'est vraiment la chose importante parce que c'est la première fois, comme le disait Grégoire, qu'on reconnecte deux parties du système nerveux par ce pont digital.

Alors, vous qui êtes neurochirurgienne, j'aimerais que vous m'expliquiez. Ça va peut-être vous paraître bizarre, ma question. Mais, concrètement, ça se passe comment ? Ce monsieur se met debout et il pense très fort. Il se dit quoi ? Je veux marcher ou il faut qu'il détaille tout ? Il faut que je lève la jambe droite, puis la gauche. Comment ça se passe, concrètement ?

Alors, tout au début, juste après les opérations, c'était ça. Il devait réfléchir à ce qu'il faisait. Et plus il le fait, plus ça devient naturel. Quand il l'explique, ça devient un peu comme quelqu'un qui réapprend à marcher. Il s'est dit, j'ai l'impression d'être un enfant d'un, deux ans qui est en train de réapprendre à marcher. Donc là, actuellement, il ne réfléchit plus. Tout se fait naturellement. Il peut parler et marcher. Il peut marcher et puis bouger son bras, faire ses courses. Hier, on était au marché avec lui, sans que ça perturbe le décodage de son cerveau. Donc, il a vraiment entraîné son cerveau à marcher naturellement.

Et ça veut dire aussi que le cerveau avait une mémoire de ce qu'était la marche, puisqu'il a marché avant son accident, évidemment.

Et ça, c'est vraiment impressionnant, comme vous le disiez, parce que même dix ans après un accident où il y a une paralysie complète, on observe que le cerveau est tout à fait capable d'envoyer une commande aux jambes, comme il le faisait à l'époque.

Alors, on le redit, il y a donc un ordinateur, il a un casque connecté, il lui faut quand même un déambulateur pour marcher. Il y avait déjà eu des prouesses auparavant. On avait réussi à faire remarcher des jeunes paralysés. Mais là, c'était avec des impulsions électriques ou avec des exosquelettes. Là, il n'y a quasiment rien sur lui. C'est ça qui est exceptionnel, et c'est ça qui est une première. Oui, absolument. À l'époque, on stimulait la moelle épinière, mais il y avait des stimulations pré-programmées. Donc, en quelque sorte, la stimulation électrique contrôlait le patient. Il y avait une marche qui était un peu robotique, pas très fluide.

Aujourd'hui, c'est vraiment les pensées de Gersian qui vont contrôler la stimulation électrique. D'où une marche extrêmement fluide, naturelle, et aussi adaptative, parce que Gersian peut tenir debout, décide de marcher, peut même monter des escaliers, c'est-à-dire adapter la hauteur de son pas. Alors, c'est déjà extraordinaire. Moi, je n'en reviens toujours pas. Mais ce qui l'est encore plus, j'ai vu dans les conclusions de votre étude, qui a été publiée hier dans la rejue Nature, c'est que ça a permis de régénérer certaines connexions neuronales. Donc, ça veut dire quoi ? Qu'en s'entraînant beaucoup, on ne pourrait presque plus ne plus avoir besoin de tout ce dispositif pour remarcher ?

Alors, ça, c'était aussi l'aspect inattendu un peu de cette étude. C'est vrai que grâce à ce pont digital qui permet d'en s'entraîner de manière extrêmement active, on observe une récupération, c'est-à-dire une capacité d'activer des muscles paralysés depuis plus de 10 ans sans stimulation électrique, suggérant que des connexions nerveuses ont repoussé. Effectivement, on a exposé cette repousse, cette espèce de régénération du système nerveux central sur des modèles précliniques. Ça veut dire que le potentiel est dingue ? Ah oui, absolument. Il ne faut peut-être pas s'enflammer, ce n'est pas pour demain, j'imagine.

Alors, à quel, exactement, il faut maintenant le confirmer sur plus de patients et puis voir vraiment quel est l'impact de son pont digital, non seulement sur la parapégie, mais aussi sur d'autres pathologies, par exemple les accidents vasculaires cérébraux. C'est-à-dire, qu'est-ce qu'on pourrait faire ? On a déjà observé que la stimulation électrique de la moelle épinière peut permettre d'améliorer les mouvements des membres supérieurs, des gens qui ont eu des accidents vasculaires cérébraux.

On imagine que si on le connectait avec notre pont digital, ce serait encore plus efficace, que ça augmenterait la récupération et peut-être, on ne va pas avoir des gens qui vont complètement récupérer, mais améliorer quand même une qualité de vie, on l'espère, avec ce type de technologie. Et est-ce que vous l'avez testé

sur les mains ou les bras aussi ? Pas encore, mais c'est notre prochaine étape. On a d'ailleurs reçu toutes les autorisations pour débuter bientôt et on aimerait pouvoir réhabiliter le bras, la main chez une personne qui a une lésion plus haute et qui est quadriplégique, tétraplégique et pour laquelle n'importe quel mouvement récupéré au niveau du bras serait vraiment un gain énorme.

Et j'imagine qu'avec la publication de cette étude, vous allez avoir plein de demandes. Est-ce que ça peut s'adapter à tous les paralysés, quelles que soient les causes de leur paralysie ?

Alors, pour l'instant, on travaille principalement avec des personnes qui ont une lésion traumatique de la moelle épinière et puis là aussi, ce qui est important, c'est d'avoir la région de la moelle épinière responsable de la mobilité du bras ou de la jambe qui est intacte parce que c'est là qu'on va mettre nos électrodes médulaires. Donc, une lésion trop basse qui détruit la région où on doit mettre nos électrodes ne pourra pas être... Une personne qui a ce type de lésion ne pourra pas être candidat.

J'aimerais que vous me racontiez tous les deux comment vous avez eu l'intuition de cette innovation. C'est toujours intéressant de savoir le point de départ. À quel moment vous avez dit « Allez, on va aller dans cette direction ? » Tout est né en fait assez longtemps, en 2009, où j'étais faible à la râle paralysée, on se stimulait électriquement et on voyait qu'en fait on pouvait être précis avec la stimulation. C'est-à-dire aller engendrer des mouvements spécifiques des différentes articulations. Et à ce moment-là, on a développé une stimulation qui était efficace mais qui réduisait des mouvements un peu robotiques.

Et là, je me suis dit « Autant aller connecter directement le cerveau avec ces stimulations. C'est créer un pont digital, extraire les pensées pour aller moduler la stimulation de la moelle épinière. » Au début, c'était un peu de la science-fiction. On était sur des rails il y a 15 ans. Aujourd'hui, c'est miraculeux de voir que cette science-fiction devienne une réalité avec ces mouvements de Gertsian. Merci beaucoup à tous les deux et merci surtout pour vos travaux.

Jocelyne Bloch de l'Hôpital Universitaire de Lausanne, Grégoire Courtine de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne et je recite encore l'ECEA de Grenoble avec qui vous avez travaillé tous ensemble pour cette prouesse scientifique vraiment exceptionnelle. Merci et bonne journée à vous. Merci et bonne journée à vous.