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Brain Computer Interface

Brain Computer Interface

Capter et décoder l’activité électrique du cortex pour permettre à des personnes en situation de handicap moteur sévère de piloter des systèmes complexes.

Publié le 5 septembre 2017

Capter et décoder l’activité électrique du cortex

Capter et décoder l’activité électrique du cortex pour permettre à des personnes en situation de handicap moteur sévère de piloter des systèmes complexes.

Qu'est-ce-que BCI ?
Le projet BCI (Brain Computer Interface, ou interface cerveau-machine)  dirigé par le Pr Alim-Louis Benabid au sein de Clinatec®, a pour objectif d’apporter la preuve qu’il est possible de piloter un exosquelette 4 membres à partir de signaux corticaux (ECoG) mesurés par un implant, nommé WIMAGINE®, afin d’offrir, à terme, des perspectives d’avenir aux personnes en situation de handicap moteur.


Le principe du BCI repose sur le fait qu’imaginer un mouvement ou l’exécuter provoque la même activité électrique cérébrale au niveau du cortex moteur. L’objectif du projet BCI est de capter ces signaux électriques appelés ElectroCorticoGrammes, de les décoder afin de piloter des objets complexes, comme par exemple bouger les membres d’un exosquelette.

Comment ça fonctionne ? Le sujet étant placé dans l’exosquelette pourra le piloter en imaginant les mouvements comme s’il allait les effectuer lui-même. L’activité cérébrale résultant l’imagination du mouvement est captée par les implants WIMAGINE® placés sur son cortex moteur à droite et à gauche, et décodée afin de piloter les moteurs des articulations des bras et des jambes de l’exosquelette

Schéma de principe du projet BCI


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Applications : 
Ce projet offre des perspectives de solutions innovantes de suppléance fonctionnelle, permettant l’amélioration la qualité de vie des personnes en situation de handicap moteur sévère. 


Nouveautés :
Capter l’activité électrique au niveau du cortex moteur a nécessité de développer un dispositif médical implantable unique au monde, WIMAGINE®. Ce dispositif permet de mesurer les ElectroCorticoGrammes  grâce à une matrice d’électrodes en contact avec la dure-mère, et ce sur du long terme. L’implant WIMAGINE® est constitué de circuits intégrés (ASIC) de mesure des signaux neuronaux, d’une électronique et d’antennes de transmission sans fil et de téléalimentation, d’un packaging médical hermétique et biocompatible. 

Les signaux électriques cérébraux, les ElectroCorticoGrammes, ainsi captés sont ensuite décodés en temps réel grâce à des algorithmes innovants (destinés à traiter des volumes de données gigantesques) afin de prédire le mouvement volontairement imaginé par le sujet et piloter l’exosquelette. L’exosquelette EMY est composé de 14 moteurs permettant de contrôler les 4 membres de l’exosquelette (2 bras de 4 degrés de liberté chacun et 2 jambes avec 3 degrés de liberté), de PCs embarqués dédiés au traitement du signal et à son contrôle. De plus, il est autonome en énergie (en fonctionnant sur batterie).  

Cette plateforme BCI (constituée de l’implant WIMAGINE®, des logiciels de décodage et de l’exosquelette EMY) est conforme aux directives européennes relatives aux DMIA classe III pour une utilisation dans le cadre d’un essai clinique. Le Professeur Alim-Louis Benabid, Investigateur Principal du Protocole de Recherche clinique  « BCI et Tétraplégie », a reçu l'autorisation de la Direction de la Recherche Clinique et de l'Innovation du CHU de Grenoble (DRCI) et des autorités réglementaires (Agence Nationale de Sécurité du Médicament et des produits de santé (ANSM) et Comité de Protection des Personnes (CPP)) de démarrer l'essai clinique à Clinatec.

Brevets : 14 brevets


Exosquelette EMY

 


 
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