Développement de stratégies de rétroaction sensorielles optimales pour maximiser la fonction après tétraplégie

L'objectif global de cette étude est de comparer les sensations perçues par microstimulation intracorticale (ICMS) à celles perçues par stimulation nerveuse périphérique (PNS), ainsi qu'aux sensations perçues par une combinaison d'ICMS et de PNS.

Étude précédente

Les participants à cette étude seront des personnes atteintes d'une lésion médullaire haute déjà inscrites dans l'essai clinique « Reconnecting the Hand and Arm to the Brain (ReHAB) » (ID# NCT03898804). L'essai clinique ReHAB implique l'implantation de minuscules réseaux d'électrodes dans le cerveau et de petits électrodes autour de certains nerfs du bras. L'objectif de l'essai clinique ReHAB est de restaurer le mouvement et la sensation du bras et de la main chez les personnes paralysées suite à une lésion médullaire.

Objectifs de cet essai clinique

Le but de l'étude proposée est d'étudier la perception et l'impact fonctionnel de la neurostimulation sensorielle chez des participants atteints de tétraplégie. Les chercheurs développeront et mettront en œuvre de nouveaux paradigmes d'ICMS appliqués au cortex somatosensoriel primaire (S1) et de PNS appliqués aux nerfs du membre supérieur via des électrodes à manchette implantées chroniquement. Les chercheurs développeront et évalueront également des paradigmes de neurostimulation hybride impliquant l'application couplée d'ICMS et de PNS. Pour chaque paradigme, les chercheurs quantifieront la sensation perçue avec des méthodes psychophysiques classiques. Les chercheurs mettront également en œuvre l'approche dans des tâches en boucle fermée en réalité virtuelle contrôlées par des signaux corticaux décodés enregistrés à partir de réseaux de microélectrodes intracorticales. Enfin, les chercheurs évalueront l'impact de chaque paradigme de stimulation sur la fonction sensorielle résiduelle.

Dans l'Objectif 1, les chercheurs développeront un nouveau paradigme d'ICMS qui tente de reproduire à la fois les modèles d'activation temporels et spatiaux qui se produisent dans S1 lors d'un toucher normal. Les chercheurs compareront ce nouveau paradigme à d'autres encodeurs ICMS existants. Les chercheurs évalueront l'impact de chaque encodeur ICMS sur la réponse perceptive, la performance aux tâches en réalité virtuelle (VR) et la fonction sensorielle résiduelle. Dans l'Objectif 2, les chercheurs développeront de nouveaux paradigmes PNS et évalueront pour la première fois l'efficacité du PNS pour le retour sensoriel chez les personnes tétraplégiques. Comme dans l'Objectif 1, les chercheurs développeront et compareront plusieurs encodeurs PNS, y compris ceux qui reproduisent des aspects de la réponse périphérique au toucher normal et les encodeurs linéaires traditionnels. Nous évaluerons l'impact de chaque encodeur PNS sur la réponse perceptive, la performance aux tâches en VR et la fonction sensorielle résiduelle. Dans l'Objectif 3, nous développerons des paradigmes de neurostimulation hybride qui associent l'ICMS au PNS. Nous évaluerons l'impact de l'encodeur de stimulation et de l'amplitude de stimulation sur les sensations perçues générées par la stimulation hybride. Nous étudierons ensuite l'impact des délais temporels PNS-ICMS dans le paradigme de neurostimulation hybride sur la réponse perceptive, l'impact fonctionnel et l'impact sur la fonction sensorielle résiduelle.

Tous les participants participeront à tous les objectifs et recevront toutes les approches de stimulation et effectueront toutes les tâches et mesures. Tous les participants serviront de leur propre contrôle pour les analyses statistiques prévues. L'étude générera des dizaines de milliers de points de données de réponse perceptive, des centaines de points de données de tâches fonctionnelles et des centaines de milliers d'enregistrements intracorticaux (pour des analyses exploratoires).