HÉROS : Réadaptation robotique des extrémités humaines et amélioration des résultats en cas d'accident vasculaire cérébral (HEROES)

Le titre complet du projet HEROES est <Réadaptation robotique des extrémités humaines et amélioration des résultats en cas d'accident vasculaire cérébral>. Il s'agit d'un projet multidisciplinaire d'ingénierie neurophysiologique et de réadaptation neuronale, développé par le Laboratoire de physique médicale et d'innovation numérique, École de médecine, Faculté des sciences de la santé de l'Université Aristote de Thessalonique et soutenu par un département de neurochirurgie. Le site Web du projet est accessible à l'adresse https://heroes.med.auth.gr.

Le projet HEROES implique :

• Une étude clinique pour la rééducation des patients atteints d'AVC chronique (CS), utilisant plusieurs interfaces homme-machine immersives (dispositif de bras robotiques contrôlés par interface cerveau-ordinateur (BCI), veste et gants robotiques portables, application de jeu sérieux, présentation en réalité augmentée)
• Une analyse neurophysiologique secondaire hors ligne de l'activation, de la connectivité et de la plasticité cérébrales ainsi que de l'électrophysiologie musculaire chez les patients atteints de CS subissant un entraînement par imagerie motrice (IM) et BCI et une assistance par stimulation musculaire électrique

Jalons de l'étude :

• Les enquêteurs visent à développer, tester et optimiser une intervention basée sur de multiples interfaces homme-machine immersives
• Les enquêteurs visent à développer et valider des protocoles de neuro-rééducation à votre rythme pour les patients atteints de CS.
• Les enquêteurs visent à identifier et étudier la fonctionnalité neurophysiologique et l'altération de l'activité cérébrale dans le CS chronique.

Les réseaux de neurones cérébraux des patients atteints d'AVC chronique (CS) et des individus en bonne santé partagent des modèles de connectivité similaires, mais de nouvelles interactions fonctionnelles ont été identifiées comme uniques aux réseaux de patients CS et peuvent être attribuées à des effets d'organisation adaptatifs et inadaptés après l'AVC. L'importance de tels phénomènes, à la fois en tant que facteurs pronostiques possibles et en tant que contributeurs à la réadaptation des patients, reste encore indéterminée. Le processus neurophysiologique sous-jacent exact et la mesure dans laquelle il est modulé par des interactions d’ordre supérieur ne sont pas non plus entièrement compris. Les enquêteurs ont utilisé de riches retours visuels et tactiles, des environnements de réalité virtuelle (VRE), des exosquelettes et des actionneurs robotiques contrôlés par BCI et ont en outre documenté les effets de plasticité au niveau des réseaux cérébraux.

La reconversion des circuits cérébraux et la promotion de la plasticité pour restaurer les fonctions corporelles ont été reconnues parmi les principes clés de la réparation de la moelle épinière par l'Institut national américain des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (US NIH/NINDS). Néanmoins, la littérature existante ne décrit pas encore avec précision le processus physiopathologique et l'effet du sCS sur le SNC et les réseaux sensorimoteurs. Les études nécessaires pour aborder cette question (telles que notre étude) devraient être envisagées, en identifiant des questions spécifiques auxquelles il faudra répondre par des investigations plus approfondies : a) comment et pourquoi la réorganisation des réseaux du SNC est établie, b) comment cette réorganisation évolue dans le temps par rapport à la la gravité et la chronicité de l'accident vasculaire cérébral, c) quand peut-il être considéré comme une évolution adaptative ou inadaptée, et d) comment peut-il être favorisé ou prévenu respectivement. Les connaissances acquises devraient avoir une pertinence clinique dans la prévention de la plasticité inadaptée après une césarienne grâce à une neuro-réadaptation individualisée, ainsi que dans la conception de technologies d'assistance pour les patients atteints de césarienne.

Cette étude HEROES est à la fois une enquête neurophysiologique préclinique sur des patients humains atteints de CS qui vise à faire progresser les connaissances de base sur les séquelles SC du SNC et également une mise en œuvre translationnelle dans la pratique clinique (réadaptation). Notre analyse vise à terme à contribuer à produire un modèle de la fonction du SNC à différents stades de l'AVC (aigu, subaigu, chronique), au cours de différentes activités (état de repos, tâches motrices simples, activité sensorimotrice complexe), et idéalement être capable de prédire les effets négatifs. résultat versus récupération possible. Le projet HEROES vise à étudier et à promouvoir la neuroplasticité dormante après un accident vasculaire cérébral chronique, un type de blessure provoquant une hémiparésie, une hémiplégie, une tétraparésie ou une tétraplégie. Notre protocole déploiera une formation sur les interfaces cerveau-ordinateur et les bras robotiques, les environnements virtuels (bras virtuels contrôlés par le cerveau, avatars et robotique portable en réalité augmentée avec capteurs et actionneurs (gants et veste) et de riches stimuli audiovisuels/tactiles ainsi que des applications de jeux sérieuses. pour renforcer la motivation. Les réseaux cérébraux sensorimoteurs visuels et kinesthésiques seront également étudiés par électroencéphalographie haute densité afin de démontrer et de surveiller la plasticité du SNC.