Avant cette découverte faite par des chercheurs sur les implants neuroprothétiques du cerveau, les scientifiques supposaient que les signaux dans un hémisphère cortical contrôlaient exclusivement le coté opposé du corps, et que les AVC empêcheraient ces implants (connus sous le nom d'interfaces cerveau-ordinateur ou IBC) de capter les signaux de contrôle des mouvements provenant du cerveau et de restaurer la mobilité de la moitié paralysée du corps.

Quand l'hémisphère ipsilatéral rentre en scène !

Les preuves scientifiques ont toujours suggéré que l’hémisphère cérébral controlatéral avait le rôle principal dans le contrôle des mouvements du corps, ce qui n'est pas faux. Seulement, l’hémisphère ipsilatéral (ou homolatéral) est également impliqué dans ce mécanisme de mouvement.

Il est de plus en plus évident que l'hémisphère homolatéral d'un membre en mouvement volontaire joue un rôle dans la planification et l'exécution de ce dernier. Cependant, la relation exacte entre l'activité corticale et les mouvements des membres ipsilatéraux était jusque là incertaine.

Pour la première fois, des chercheurs de la Washington University à St. Louis ont démontré que la cinématique 3D des mouvements du bras, c'est à dire sa vitesse et sa position dans l'espace, pouvait être décodée à partir de signaux corticaux enregistrés à partir de l'hémisphère ipsilatéral par rapport au membre en mouvement.

Ces résultats ont permis à cette équipe de neuroscientifiques de comprendre la contribution importante de l'hémisphère ipsilatéral à l'exécution motrice et confirment que l'information de mouvements complexes est plus bihémisphériquement représentée chez l'homme que ce qui avait été compris auparavant. Avant cela, ces traces de cinématique de mouvement décodées étaient relativement limitées.

Schéma conceptuel d'IBC ipsilatéral utilisé dans l'hémisphère non affecté.

Une révolution dans le domaine de la neuroprothèse et de la neurorééducation :

Cette étude a été effectuée sur quatre patients atteints d'épilepsie, dont trois hommes et une femme qui ont été soumis à une procédure ECoG distincte pour la localisation de leurs foyers épileptiques en vue d'une éventuelle élimination chirurgicale.

Leur tissu cérébral a été implanté d'électrodes ECoG afin d'enregistrer leur activité neurale dans les hémisphères gauche et droit du cerveau. Eric C. Leuthardt, chercheur principal, voulait mesurer l'activité à la fois controlatérale et ipsilatérale lorsque les participants bougeaient les bras lors d'un exercice tridimensionnel.

Étonnamment, l'encodage spatial et spectral de la cinématique des membres controlatéraux et ipsilatéraux était similaire, permettant une prédiction croisée de la cinématique entre les bras.

Les chercheurs estiment que leur découverte constituent un progrès important qui pourrait un jour indiquer de nouveaux traitements potentiels pour les patients victimes d'un AVC, dont l'état pourrait toucher l'une des parties de leur cerveau, mais pas l'autre.

 "Maintenant, nous avons montré que ces signaux peuvent être détectés et qu'ils sont séparables des signaux qui contrôlent le côté opposé du corps, ce qui signifie que nous pourrons peut-être utiliser un BCI pour restaurer la fonction."

Cette découverte a sans équivoque, des implications importantes pour les applications de neuroprothèse et de neurorééducation. Ces résultats pourraient aider les patients à réapprendre à contrôler leur corps dans le cadre d'un traitement de rééducation par voie ipsilatérale.

L'être humain de demain serai-il donc amené à exploiter plus que les 10% des capacités de son cerveau auxquels il croit être limité ?

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