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En équipant une prothèse d’une série de capteurs électroniques capables de mesurer la pression s’exerçant sur elle, la sensation du toucher pourrait être restaurée.©Bao Research GroupStanford University

Prothèse de membre : ressentir aussi le toucher

Restaurer une fonctionnalité ou pallier l’absence d’un membre. Voilà la mission première d’une prothèse de membre. Bientôt, cette dernière pourrait être également capable de transmettre la sensation du toucher.

Elle recouvre l’ensemble de notre corps, isole et protège notre organisme de la multitude d’agressions potentielles issues du milieu extérieur. Cependant, notre peau n’a pas comme unique rôle de former une barrière physique entre organes internes et air ambiant : elle permet également de transmettre à notre cerveau les sensations issues de l’un de nos cinq sens : le toucher. Cette propriété, les prothèses de demain pourraient en être dotées grâce aux travaux de chercheurs américains, dont les résultats ont été publiés dans la prestigieuse revue anglo-saxonne Science.

Un mécanisme copié sur le vivant

Comment ? En les équipant d’une série de capteurs électroniques capables de mesurer la pression s’exerçant sur la prothèse. Le principe de leur fonctionnement s’inspire de celui des mécanorécepteurs (sensibles aux différences de pression). Ces récepteurs sont naturellement présents sur toute la surface de notre épiderme. Ils servent à indiquer l’endroit où une pression cutanée est appliquée et évaluer son intensité puis transmettent ces informations au cerveau. Ce sont eux qui entrent en jeu, par exemple, lorsque l’on pince, plus ou moins fortement, la peau en un point précis. Afin de les imiter, les capteurs artificiels vont générer un signal électrique proportionnel à la pression exercée sur la prothèse. Plus l’appui ou la force ressentie sur la surface de la prothèse est important(e), plus la fréquence du message émis sera forte. Schéma et explications (en anglais) en vidéo :

Établir un lien entre prothèse et cerveau

Reste néanmoins une étape cruciale à relever par les scientifiques pour reproduire le sens du toucher chez une personne appareillée : acheminer les signaux générés par la prothèse jusqu’au cerveau. Une voie, en cours d’expérimentation chez l’animal, passe par la conversion des signaux électriques en impulsions lumineuses. Émis par une diode, ces dernières sont captées par une partie du cortex, préalablement sensibilisée. Cette portion de tissu neuronal engendre en retour une réponse dont l’intensité dépend de la quantité de lumière perçue.
Plus concrètement chez l’homme, des électrodes insérées dans le cortex du porteur représentent une possibilité, bien que pas dépourvue d’innocuité. À moins, comme le souligne Zhenan Bao, ingénieur au sein de l’équipe à l’origine des travaux parus dans Science, que la solution ne vienne de l’emploi d’une nouvelle génération de connecteurs faisant le pont entre les capteurs de pression sur la prothèse et le cerveau. O. Clot-Faybesse

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