Projet Marcher à nouveau

Walk Again Project est un consortium international à but non lucratif dirigé par Miguel Nicolelis , créé en 2009 dans le cadre d'un partenariat entre l'Université Duke et l' IINN/ELS , où les chercheurs se réunissent pour trouver des traitements de neuro-rééducation pour les lésions de la moelle épinière, qui a été le pionnier du développement et de l'utilisation de l' interface cerveau-machine , y compris sa version non invasive, avec un EEG .

Nicolelis, un neuroscientifique brésilien travaillant à l'Université Duke , qui proposait l'utilisation de l'IMC dans son laboratoire depuis 2006, mais explorait ce domaine depuis 1999. Il avait démontré la viabilité de l'IMC aux côtés du scientifique John Chapin, en 2008, avec Gordon Cheng, dans une expérience où ils ont testé le premier IMC continental, où un singe de Caroline du Nord contrôlait un robot à Kyoto . C'était un précurseur du projet Walk Again. Auparavant, en 2000, Nicolelis avait déjà démontré, dans une publication dans Nature , la possibilité pour un ordinateur de décoder les signaux cérébraux d'un singe afin de déplacer un bras robotique. Le projet, qui a débuté en 2009, est un partenariat entre des institutions aux États-Unis, en Suisse, en Allemagne et au Brésil.

Dans l'une de ses premières étapes, publiée en 2011, l'équipe du projet a fait en sorte qu'un singe contrôle un bras mécanique et reçoive des informations tactiles de cet outil, y compris dans le monde virtuel, et les recherches de l'équipe ont été saluées « comme une avancée importante par la communauté scientifique », selon le magazine Veja . Cette année-là, dans son livre « Beyond boundaries », Nicolelis a décrit son plan visant à faire tirer le coup d'envoi de la Coupe du monde de la FIFA par un patient, dans le cadre d'un projet budgétisé à l'époque à 33 millions de R$ (15 305 489,56 USD en 2013), et financé par Finep .

En 2012, lors de la création de l' exosquelette BRA-Santos Dumont pour la Coupe du Monde de la FIFA 2014 , l'équipe du projet a enregistré 1847 neurones simultanément, ce qui était jusqu'alors sans précédent. Le projet de recherche suivant a permis aux souris de détecter des informations tactiles à partir de la lumière infrarouge, comme une nouvelle forme possible de communication IMC. L'année suivante, le projet a reçu l'autorisation de tester l'exosquelette au Brésil, avec des volontaires de l'Association d'assistance aux enfants handicapés qui testaient l'équipement depuis début novembre 2013.

À son retour au Brésil, Nicolelis a constaté que les patients ne souhaitaient pas subir une intervention chirurgicale pour retrouver leur mobilité. Son équipe a donc développé des techniques non invasives capables d’aider les patients chroniquement atteints, ce qui, selon le scientifique, « n’avait jamais été réalisé au cours des décennies de recherche et de traitement des lésions de la moelle épinière ».

En 2013, l'équipe du projet a révélé qu'elle avait réussi à faire contrôler deux bras virtuels par deux macaques rhésus , en utilisant uniquement leurs pensées. La recherche a été publiée dans Science Translational Medicine . En mars 2014, les deux exosquelettes se trouvaient déjà au Brésil.

Le premier contact avec la FIFA a été établi en 2012, mais le projet de donner le coup d'envoi, qui aurait même nécessité que le patient se lève de son fauteuil roulant et traverse 25 mètres du terrain, a été abandonné par l'entité. Nicolelis est au courant de la limitation de temps depuis mars 2014. Au final, la démonstration, réalisée par le patient Juliano Alves Pinto lors de la cérémonie d'ouverture de la Coupe du monde de la FIFA 2014 , a été réduite à seulement trois secondes sur le réseau mondial, ce qui a fait l'objet d'une controverse.

L’équipe Walk Again, composée de 150 à 156 personnes pour la Coupe du monde, n’avait aucun contrôle sur la production des images, mais le reste du projet a été mené à bien. La « MIT Technology Review » a répertorié l’exosquelette comme l’un des « principaux échecs » de la technologie en 2014, ce que Nicolelis a réfuté, tandis que « The Verge » l’a identifié comme « l’une des 50 personnalités mondiales de 2014 ».

Le 3 mars 2016, l'équipe a démontré l'utilisation de l'IMC sur des singes afin qu'ils puissent déplacer des fauteuils roulants en utilisant uniquement leurs pensées. Le 11 août de la même année, une nouvelle étude a été publiée dans Scientific Reports . Huit patients paraplégiques, qui avaient perdu tout mouvement de leurs membres inférieurs en raison de lésions de la moelle épinière, ont connu une récupération neurologique partielle après 12 mois d'entraînement avec la réalité virtuelle, un robot et un exosquelette.

L’expérience décrite ci-dessus a porté sur 6 hommes et 2 femmes : dans quatre cas, les patients sont devenus « partiellement paralysés » ; une femme de 32 ans paralysée depuis plus d’une décennie a pu marcher avec un support au bout de 13 mois. L’une des deux femmes a pu tomber enceinte après avoir retrouvé la sensation à l’intérieur et à l’extérieur du corps, et certains hommes ont retrouvé leur capacité sexuelle. Les patients ont rapporté que le traitement avait amélioré leur qualité de vie.

Les chercheurs ont été surpris par les améliorations, car les dommages à la moelle épinière auraient empêché le cerveau de communiquer avec le reste du corps. Nicolelis a alors émis l'hypothèse, toujours sans preuve par des tests d'imagerie, que l'immersion et la concentration mentale sur l'entraînement auraient stimulé la plasticité cérébrale, amenant peut-être le cerveau à transmettre des informations par ce qui restait des nerfs.

En 2018, dans un article publié dans PLOS One , le projet a démontré que sept patients complètement paraplégiques devenaient partiellement paraplégiques en raison d'un entraînement de 28 mois avec le BMI. En 2019, dans une étude publiée dans Scientific Reports , trois patients paraplégiques ont testé « l'interface cerveau-muscle », où de petites charges électriques dans leurs jambes les ont aidés à se déplacer sans exosquelette. Dans une étude publiée le 1er mai 2021 dans Scientific Reports, deux patients souffrant de paraplégie chronique se sont montrés capables de marcher avec 70 % de leur propre poids, en plus de faire 4 580 pas, également à l'aide de techniques non invasives.

Français Une étude publiée en 2022 a démontré l'effet clinique supérieur de l'utilisation de l'IMC non invasive par rapport à la mise des patients sur des robots qui n'ont pas la même technologie. Entre 2023 et 2024, Nicolelis a commencé à critiquer la société Neuralink , fondée par deux de ses anciens étudiants. Il a soulevé des préoccupations éthiques sur le fonctionnement de l'entreprise, ainsi que critiqué la façon dont elle a présenté comme nouveau un type de recherche que l'équipe de Nicolelis avait déjà mené au cours des deux décennies précédentes. Toujours en 2023, Nicolelis a annoncé la création du Nicolelis Institute for Advanced Brain Studies, qui vise à apporter des solutions à faible coût, basées sur l'IMC, au traitement des maladies neurologiques et psychiatriques pour 1 milliard de personnes. Le premier pôle sera créé à Milan, en Italie, développé avec l'hôpital IRCCS San Raffaele et l' université Vita-Salute San Raffaele , comme annoncé en mars 2024.

Sans rapport avec « Walking Again », le 9 juillet 2015, deux études ont été publiées dans Scientific Reports, démontrant l’interaction cerveau-cerveau , dans le cadre du concept Brainet .

En 2010, Nicolelis a remporté le prix de 2,5 millions de dollars américains de l' Institut national de la santé , devenant ainsi le premier Brésilien à recevoir ce prix. Pour ses recherches avec BMI, Nicolelis a remporté en 2016 le prix Daniel E. Noble dans la catégorie des technologies émergentes.

En 2019, le laboratoire responsable du projet a publié une compilation en deux volumes de 20 ans d’articles scientifiques du groupe, qui peut être téléchargée gratuitement.

• 20 ans de recherche sur l'interface cerveau-machine. Nicolelis Lab Series. Vol. 1. 2019. p. 452.
• 20 ans de recherche sur l'interface cerveau-machine. Nicolelis Lab Series. Vol. 2. 2019. p. 436.