Dans la série populaire L'homme de six millions de dollars, l'œil droit du superhéros cybernétique était une prothèse dotée d'un puissant zoom et permettant la vision infrarouge. Nous n'en sommes pas encore là, mais on s'en approche. Il existe des prothèses rétiniennes expérimentales dont les photorécepteurs transmettent les stimulus lumineux au nerf optique, ce qui permet de compenser en partie la dégénérescence rétinienne.
D'autres chercheurs travaillent sur des neuroprothèses capables de contrôler un membre artificiel directement à partir du cerveau.
Ce genre d'avancées en neurosciences et en technologie bionique fera l'objet du 32e Symposium international du Groupe de recherche sur le système nerveux central (GRSNC), de la Faculté de médecine de l'Université de Montréal, qui se tiendra sur le campus les 10 et 11 mai prochain. Sur le thème «Accroitre la performance pour la perception et l'action», 16 conférenciers du Québec, de l'Ontario, des États-Unis, de l'Angleterre et de l'Allemagne feront le point sur les plus récents travaux réalisés en intégration multisensorielle, en neuroplasticité et en matière de neuroprothèses.
Plasticité neuronale
«En neurosciences, il se fait beaucoup de recherche pour comprendre comment le cerveau s'adapte à la perte d'un membre et comment les différents cortex, qui sont autant de cartes fonctionnelles spécialisées, peuvent se réorganiser à la suite de changements de fonction dans des neurones», mentionne Franco Lepore, professeur au Département de psychologie et l'un des quatre organisateurs du symposium.
Ces recherches visent ultimement la mise au point de prothèses intelligentes qui non seulement seraient commandées par le cerveau, mais qui pourraient aussi lui transmettre des sensations tactiles pour assurer un contrôle optimal du mouvement. Présentement, les prothèses articulées le sont à partir d'influx nerveux produits par la contraction de muscles situés à proximité de l'amputation. En l'absence de sensations tactiles, il est difficile pour le sujet de déterminer quelle force exercer par exemple pour la préhension d'un objet.
«Les travaux actuels ont pour but d'adapter ces progrès techniques à la vie de tous les jours», ajoute le professeur Lepore.
L'interface cerveau-machine n'est que l'une des quatre thématiques du symposium. «Nous discuterons également des mécanismes neuronaux susceptibles d'accroitre nos performances motrices, souligne Elaine Chapman, professeure au Département de physiologie. Comment, par exemple, un joueur de tennis procède-t-il pour évaluer où va tomber la balle? Comment peut-il utiliser les capacités de son partenaire pour améliorer les siennes?»
Ces performances font appel à l'ensemble des centres neuronaux responsables de la vision, de l'équilibre, de la marche, de la projection dans l'espace et même des mouvements faciaux.
Dans la même veine, une autre série de conférences portera sur l'amélioration des performances sensorielles. Au centre de cette thématique, la plasticité cérébrale. «Le cerveau n'est pas fixe; avec de l'entrainement, nous pouvons parvenir à employer des aires cérébrales à d'autres fins que celles auxquelles elles sont vouées, signale Mme Chapman. Que se passe-t-il sur le plan moléculaire dans de telles circonstances?»
Le cortex visuel récupéré au profit de l'audition chez les aveugles est un exemple de cette plasticité qui a fait l'objet de nombreux travaux à l'UdeM. Mais la plasticité peut aussi jouer de mauvais tours. «Chez des pianistes, la représentation corticale des doigts dans l'aire consacrée à la perception de la main est plus grande que la moyenne et il arrive que des neurones fusionnent, ce qui entraine une incapacité de distinguer les doigts concernés», affirme Franco Lepore.
Les exposés de la quatrième thématique aborderont l'intégration multisensorielle et sa contribution à l'amélioration de l'action et de la perception.
«Plusieurs sens, comme la vue et l'ouïe, nous livrent de l'information simultanément et ces renseignements peuvent être analysés par divers cortex; des données visuelles peuvent ainsi être traitées par le cortex auditif, et inversement», fait observer Andrea Green, professeure au Département de physiologie.
Ce qui laisse penser qu'il y a moyen d'améliorer le traitement de cette information en réussissant à intégrer l'ensemble des données reçues par le cerveau.
Le symposium est soutenu financièrement par le Fonds de la recherche en santé du Québec, les Instituts de recherche en santé du Canada, la Faculté de médecine et la Faculté des arts et des sciences. Il s'adresse à la fois aux chercheurs, aux étudiants et aux cliniciens en réadaptation, et les organisateurs comptent sur la rencontre pour instaurer un axe de recherche sur la plasticité et les neuroprothèses au sein du GRSNC.
Daniel Baril
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