Les avancées en matière de recherche scientifique ne cessent d'étonner. Et s'il était possible pour une personne paraplégique de pouvoir marcher à nouveau ? Grâce à une physiothérapie spécifique, des rats paraplégiques ont retrouvé le contrôle de leurs membres paralysés. Mais alors comment les commandes cérébrales, servant à marcher, nager ou monter des escaliers, peuvent-elles contourner la lésion ? Cette thérapie, mise au point par des scientifiques de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), a permis la création de nouvelles connexions entre le cerveau et la moelle épinière. Les résultats de cette étude sont parus le 19 mars 2018 dans la revue Nature Neuroscience.
Une double stimulation
Selon Grégoire Courtine, chercheur au centre de neuroprothèses de l'EPFL, « le cerveau développe de nouvelles connexions à travers des régions du système nerveux restées intactes après la lésion. Le cerveau rebranche alors les circuits du cortex cérébral, du tronc cérébral et de la moelle épinière. » Cette dernière est ensuite doublement stimulée : d'abord par injection de produits pharmaceutiques puis par stimulation électrique en-dessous de la lésion afin d'activer les muscles des jambes. « La guérison n'est pas spontanée, précise Léonie Asboth, scientifique de l'EPFL et auteure principale de l'étude. Pour que le "recâblage" ait lieu, nous avons dû faire suivre aux animaux une thérapie de rééducation intensive. » Grâce à un harnais allégeant le poids du corps et une rééducation assistée par un robot, les rats ont retrouvé, au bout de quelques semaines, le contrôle de leurs pattes postérieures. Sur le long terme, ils ont même pu contrôler leurs muscles sans stimulation ni harnais.
Des technologies de pointe
En comparant les cerveaux de rats blessés puis réhabilités avec ceux de rats sains, les scientifiques ont pu identifier une certaine région du tronc cérébral comme acteur clé du rétablissement. Ce rôle, les scientifiques l'ont découvert à l'aide de techniques de pointe, l'optogénétique et la chimiogénétique, permettant d'activer ou d'inhiber certains circuits du cerveau afin d'en étudier la fonction. Les chercheurs ont également utilisé, pour visualiser les voies nerveuses, un puissant microscope à « feuilles lumineuses ». Cette technologie permet de rendre le système nerveux central transparent, à l'exception des nerfs spécifiques mis en avant par une protéine fluorescente. En passant un feuillet de lumière à travers le cerveau et la moelle épinière intactes, les scientifiques ont obtenu des images 3D inédites qui illustrent l'organisation des voies nerveuses chez les animaux sains et montrent comment la thérapie réorganise ces connexions.
Premiers tests sur l'Homme
Reste encore à savoir si cette réhabilitation pourrait conduire, chez l'Homme, à un recâblage similaire. Grégoire Courtine est optimiste : « Nous avons déjà montré que la plasticité du système nerveux, c'est-à-dire sa remarquable capacité à développer de nouvelles connexions après une lésion de la moelle épinière, est encore plus robuste chez l'Homme que chez le rongeur. Nous sommes actuellement en train de tester notre thérapie sur des personnes atteintes d'une lésion de la moelle épinière au Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV). »
© Communiqué de presse EPFL + Fotolia (rat)
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