Des rats remarchent

Bien que blessés à la moelle épinière, des rats alors paralysés réapprennent à marcher.



Ces travaux publiés dans la revue Science datée du 1er juin et entamés il y a cinq ans à l'université de Zurich "révèlent un profond changement dans notre compréhension du système nerveux central", selon leurs auteurs.

Ils soulignent toutefois ne pas être certains que "des techniques similaires de réhabilitation puissent être utilisées avec succès chez l'homme", mais "la régénérescence des nerfs observée (chez ces rats) pointe vers de nouvelles méthodes de traitement de la paralysie", poursuivent-ils.

"Après deux semaines de neuroréhabilitation avec une combinaison de stimulation électrochimique et l'utilisation d'un harnais robotisé, nos rats dans cette expérience, non seulement se montraient prêts à marcher, mais ils se sont aussi très rapidement mis à courir, à monter les marches d'un escalier et à éviter les obstacles", explique le Dr Grégoire Courtine, président de la Fondation paraplégique internationale (IRP) et patron du département du traitement des blessures de la moelle épinière à l'École polytechnique fédérale de Lausanne.

"C'est la coupe du monde de neuroréhabilitation", poursuit celui qui est le principal auteur de cette étude, soulignant que "les rats de l'expérience sont devenus des athlètes alors que quelques semaines avant ils étaient complètement paralysés".

"Il s'agit dans ces cas d'une récupération à 100 % des mouvements volontaires", insiste-t-il.

Plus complet :

Des rats ayant subi de graves blessures de la moelle épinière et une paralysie sévère marchent et courent à nouveau, selon l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).

Les résultats des études, publiés jeudi par la revue Science, montrent qu'une partie sectionnée de la moelle épinière peut se régénérer si ses capacités de régénération sont stimulées. Commencée il y a cinq ans à l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ), la recherche a fourni des éléments fondamentaux nouveaux pour la compréhension du système nerveux.

Selon le principal auteur, Grégoire Courtine, on ne sait pas encore si des technique de restauration du même genre peuvent être appliquées à l'homme mais l'observation de la croissance des fibres nerveuses ouvre la voie à de nouvelles méthodes de traitement des paralysies.

Marche et course

"Après quelques semaine de neuro-réhabilitation, en combinaison avec un baudrier robotisé et des stimulations électrochimiques, nos rats non seulement reprennent la marche mais courent, grimpent des escaliers et évitent des obstacles lorsqu'ils sont stimulés", explique Courtine, responsable de la chaire IRP en réparation de la moelle épinière, dans le cadre de l'Institut des neurosciences de l'EPFL.

On sait que le cerveau et la moelle épinière, grâce à leur neuroplasticité, peuvent se régénérer après une blessure, si elle n'est pas trop grave. Mais jusqu'ici, la moelle n'a montré qu'une très faible plasticité, rendant toute auto-réparation impossible. Le groupe de chercheur autour de Courtine a toutefois montré que, dans certaines conditions, la réparation peut avoir lieu même après une blessure très sérieuse.

La moelle "dormante" doit en premier lieu être "réveillée". Pour ce faire, les chercheurs ont injecté aux rats une substance qui déclenche la réponse des cellules en se liant à des récepteurs spécifique des neurones de la moelle. Cette substance remplace les neurotransmetteurs actifs chez des sujets sains et prépare les neurones à coordonner les mouvements des membres inférieurs.

Moelle stimulée

Cinq à 10 minutes après l'injection, les chercheurs ont stimulé la moelle électriquement dans l'espace épidural. "Le stimulus électrique, via les fibres nerveuses, va toucher les neurones contrôleurs des mouvements de la jambe. Ce qu'il restait à faire, c'était de faire démarrer les mouvement", selon un des chercheurs, Rubia van den Brand.

En 2009, Courtine avait déjà rapporté que la colonne spinale, coupée du cerveau, pouvait se développer de manière surprenante et permettre à des rats paralysés de faire des mouvements de marche sur un tapis roulant.

Ces mouvements créaient une boucle sensorielle qui faisait que "l'intelligence interne" de la moelle prenait les commandes. La marche se faisait alors sans l'intervention du cerveau de l'animal. Le constat conduisit alors les chercheurs à penser que seul un signal très faible du cerveau était nécessaire pour que l'animal lance un mouvement de lui-même.

Chocolat en guise de récompense

Après avoir remplacé le tapis roulant par un appareillage à mouvement de stabilisation verticale encourageant les rats à faire des mouvements vers un morceau de chocolat placé devant eux, l'entraînement provoqua un quadruplement de la repousse des fibres nerveuses, selon Janine Heutschi, membre de l'équipe de chercheurs. Cette repousse prouve le formidable potentiel de neuroplasticité, même après des blessures graves du système nerveux central.

Courtine parle de la repousse comme d'une "nouvelle ontogénèse" - une sorte de duplication de la phase de croissance chez un enfant. Les chercheurs ont découvert que les fibres nouvellement formées traversaient la lésion et permettaient aux signaux venus du cerveau d'atteindre la moelle "réveillée" électrochimiquement.

Le signal était même assez fort pour lancer des mouvements sur le sol - ce qui signifie que les rats commençaient à marcher volontairement vers une récompense, supportant entièrement leur poids sur leurs jambes.

Des athlètes

"Nos rats sont devenus des athlètes alors même que quelques semaines auparavant ils étaient complètement paralysés. Je parle d'une récupération à 100 % des mouvements volontaires", affirme Courtine. En principe, la réaction de la moelle épinière du rat offre des raisons de penser que les victimes humaines d'accidents pourraient voir s'éclaircir l'horizon.

D'ici un an ou deux, des essais en phase deux vont commencer à la clinique universitaire Balgrist, à Zurich, spécialisée dans le traitement de la moelle épinière. Les chercheurs de l'EPFL, pour leur part, coordonnent un projet doté de neuf millions d'euros, "NewWalk", qui vise à mettre au point un système de neuro-prothèse pour les humains, calqué sur celui qui a été utilisé pour les rats.

J'ai vu récemment sur la chaine discovery science un reportage sur le sujet.

Ils expliquaient comment les chercheurs on réussi à démontrer qu'il était possible de contrôler des mouvements en agissant sur la moelle par le biais d'électrodes, soit l'expérience décrite sur les posts précédents.

Le nouveau de l'histoire, c'est qu'ils ont commencé les tests sur un être humain.
Le contrôle est très complexe, et ils en sont aux balbutiements.

Ils ont démarré ces tests chez un ex-joueur de baseball, qui s'est fait renverser par une voiture et a perdu l'usage de ses jambes.

Les médecins ont été surpris par le fait qu'il puissent se remettre debout rapidement. En ce moment il s’entraîne à apprendre à contrôler l'appareil en se tenant debout le plus longtemps possible :

http://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/environnement-securite-energie-thematique_191/marcher-en-depit-d-une-moelle-epiniere-sectionnee-bientot-possible-article_62474/

La vidéo :

http://espn.go.com/video/clip?id=espn:7384302&startTime=00:01