Des robots-coachs lisant les signaux cérébraux

Une nouvelle voie pour la rééducation des victimes d'AVC et de lésions cérébrales.

Dans le domaine de la rééducation neurologique, une innovation prometteuse pourrait bien révolutionner la prise en charge des patients ayant subi un accident vasculaire cérébral (AVC) ou une lésion cérébrale. Le projet VITALISE, financé par l'Union Européenne et mené par des chercheurs du National Robotarium au Royaume-Uni en collaboration avec l'Institut autrichien de technologie (AIT), explore l'utilisation de robots-coachs capables de lire les signaux cérébraux pour accompagner les patients dans leur processus de récupération.

Un essai novateur pour les troubles des membres supérieurs

L'étude, qui s'est déroulée sur une période de trois mois à Vienne, s'est concentrée sur les personnes souffrant de troubles des membres supérieurs. Ces déficiences, qui touchent environ 80% des survivants d'AVC aigus, sont également fréquentes chez les victimes de lésions cérébrales. Elles constituent un défi majeur pour la rééducation, affectant considérablement la qualité de vie des patients. La récupération de la fonction du bras dans ces cas nécessite la pratique répétée d'exercices spécifiques. Le manque de motivation ou l'absence d'indicateurs visuels de progrès peuvent cependant avoir un impact négatif sur l'adhésion aux routines de rééducation prescrites, en particulier lorsqu'elles doivent être autogérées par le patient. Lynne Baillie, chercheuse principale du projet, souligne l'importance de cette approche:

"Nous savons que des exercices soutenus et répétitifs sont cruciaux pour la récupération après un AVC ou une lésion cérébrale. Cependant, sans supervision, il peut être difficile pour les survivants de rester motivés."

Une technologie innovante alliant robotique et neurosciences

Pour répondre à ce défi, l'équipe de recherche a développé un système innovant combinant un robot d'assistance sociale et un dispositif de surveillance des signaux cérébraux. Le patient porte un casque qui capte son activité cérébrale pendant qu'il effectue différents exercices. Le robot analyse ces données en temps réel pour interpréter les mouvements que le patient a l'intention d'effectuer. Cette compréhension fine de ses intentions permet au robot de jouer plusieurs rôles essentiels:

• Fournir une motivation en temps réel, adaptée aux efforts et aux progrès du patient.

• Offrir un retour d'information immédiat sur la qualité des mouvements effectués.

• Démontrer les exercices en mimant les mouvements, servant ainsi de modèle visuel.

Des résultats encourageants

L'équipe a testé cette technologie auprès de 16 patients ayant subi un AVC ou une lésion cérébrale. L'objectif était d'évaluer la facilité d'utilisation du système, la capacité du robot à motiver les patients dans leurs exercices, et la confiance que les utilisateurs pouvaient développer envers cette assistance robotique. Les résultats de cette étude pilote sont très prometteurs. Lynne Baillie rapporte:

"Le robot a rapidement appris à s'adapter aux réactions de chaque individu et s'est montré très efficace pour comprendre leurs intentions et reproduire leurs mouvements. Tous les patients ont déclaré que l’interaction avec ce dernier était une expérience motivante."

Perspectives d'avenir et défis à relever

Fort de ces résultats encourageants, l'équipe de recherche envisage désormais d'étendre ses essais à une plus grande échelle.

"Nous espérons pouvoir organiser des essais dans des hôpitaux écossais pour développer et améliorer davantage la technologie", explique Baillie. "Nous avons des conversations très positives avec le NHS (National Health Service) à ce sujet."

Cette approche s'inscrit dans une tendance généralisée de la recherche en rééducation post-AVC, où le potentiel des robots-coachs suscite un intérêt croissant depuis quelques années. Bien que cette technologie n'ait pas encore quitté le cadre académique pour une application clinique globale, elle promet d'améliorer significativement l'engagement des patients grâce à une interaction sociale enrichie.

Les avantages potentiels des robots-coachs en rééducation

• Personnalisation: La capacité du robot à s'adapter rapidement aux besoins et aux réactions de chaque patient permet une approche sur mesure de la rééducation.

• Motivation constante: Contrairement à un thérapeute humain qui peut se fatiguer, le robot peut fournir un encouragement et un feedback constants tout au long des séances d'exercices.

• Disponibilité: Les robots pourraient potentiellement offrir une assistance 24h/24, permettant aux patients de pratiquer leurs exercices quand ils le souhaitent.

• Collecte de données précises: Les capteurs du robot peuvent enregistrer des données détaillées sur les performances du patient, permettant un suivi précis des progrès.

• Réduction de la charge de travail des thérapeutes: En prenant en charge certaines tâches répétitives, les robots pourraient permettre aux thérapeutes humains de se concentrer sur des aspects plus complexes de la rééducation.

Considérations éthiques

Malgré son potentiel prometteur, l'introduction de robots-coachs dans la rééducation soulève également des questions importantes. Tous les patients ne seront pas nécessairement à l'aise avec l'idée d'interagir avec eux pour leur rééducation. Les thérapeutes et les médecins devront également être formés à l'utilisation et à l'intégration de cette nouvelle technologie dans leurs pratiques. Son déploiement à grande échelle pourrait s'avérer coûteux, soulevant des questions d'équité dans l'accès aux soins. Enfin, la collecte et le traitement des signaux cérébraux soulèvent des préoccupations en matière de confidentialité et de sécurité des données. Malgré tout, à mesure que la recherche progresse et que la technologie s'affine, nous pourrions bien assister à une transformation des pratiques de rééducation dans un avenir proche.