Grand oral: Comment un exosquelette peut-il permettre à des personnes tétraplégiques de se déplacer de manière autonome ?

« Comment un exosquelette peut-il permettre à des personnes tétraplégiques de se déplacer de manière autonome ? Intro La science-fiction a souvent été précurseur quant au futur de nos sociétés, montrant notamment les champs de transformations potentielles à venir.

Qui n’a pas en tête lorsque l’on parle d’exosquelettes, des films comme Elysium, où le héros équipé d’un exosquelette décuple sa force, ou encore les robots de combat anthropomorphes de Matrix ou d’Edge of Tomorrow.

Exemple perso Notre société évolue, et l’innovation est au cœur même des réflexions de transformations.

Plein d’ambitions, nos concepteurs du futur veulent intégrer de nouvelles solutions innovantes, et l’exosquelette en est une des représentations : il permettrait à des personnes tétraplégiques de se déplacer de manière autonome. Mais comment cela peut-il être rendu possible ? 1.

D’abord un exosquelette, c’est quoi ? (définition) Un exosquelette est, par opposition à un endosquelette, un squelette externe.

Il existe dans la nature de multiples exemples d’exosquelettes : beaucoup d’arthropodes et de mollusques en possèdent.

La partie dorsale d'un exosquelette est communément appelée carapace.

Elle protège l’organisme qui le porte et lui sert de support. En se basant sur ce modèle, la science et la technologie, à travers la robotique, ont conçu des exosquelettes en réponses à des besoins humains.

C’est ainsi que depuis quelques années des exosquelettes robotisés ont été développés pour assister des personnes ayant des troubles moteurs handicapants. En France, le centre Clinatec installé sur le polygone scientifique de Grenoble teste depuis 2017 des exosquelettes se mouvant par la seule pensée d'un patient tétraplégique.

Ce dernier doit au préalable se faire implanter deux implants cérébraux dotés chacun de 64/68 électrodes au niveau des zones sensori-motrices du cerveau. Ces capteurs enregistrent des signaux électriques du cerveau et envoient des ordres à l’exosquelette. 2.

Mais précisément comment ça marche ? (le fonctionnement)  Tout d’abord, regardons comment le cerveau contrôle les mouvements du corps. Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble. Dans le cerveau, il existe des zones de neurones spécialisées pour des fonctions bien précises comme la vision, l’audition ou encore la motricité.

Quand je lève le bras par exemple, la zone du cerveau en charge de la motricité s’active.

L’exploration du cortex cérébral, la zone la plus externe des deux hémisphères du cerveau permet en effet de situer les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires. Continuons notre exemple : je lève le bras et une zone du cerveau s’active.

Les informations pour faire ce geste sont alors transmises entre les neurones sous forme de petits courants électriques.

On parle de messages nerveux moteurs. Ensuite, ces informations circulent dans les fibres nerveuses de la moëlle épinière située dans la colonne vertébrale jusqu’en direction des muscles.

Plus précisément, les messages nerveux moteurs partent du cerveau, cheminent par des faisceaux de neurones qui « descendent » dans la moelle jusqu’aux neurones-moteurs.

Le corps cellulaire du neurone-moteur reçoit alors des informations diverses qu’il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur. Le problème chez une personne tétraplégique c’est qu’au niveau du cou une lésion.... »