La réalité virtuelle aide à récupérer d’un AVC

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La réalité virtuelle aide à récupérer d’un AVC
20 Novembre, 2016

En sollicitant les zones du cerveau atteintes après un accident vasculaire cérébral, des exercices de jeu virtuel permettent aux patients de retrouver le contrôle de leurs membres supérieurs. Une approche innovante expérimentée à Barcelone.

À l’hôpital de l’Esperança, près du parc Güell, sur les hauteurs de Barcelone (Espagne), dans la salle de rééducation du service de neurologie, plusieurs victimes d’accident vasculaire cérébral (AVC) échangent en attendant l’heure de leur rendez- vous. « La semaine dernière, j’ai obtenu 400 points avec les balles ! s’exclame fièrement Antonio, 75 ans, à l’adresse de José, son cadet de 10 ans. Et toi, ton score, c’est combien ? »

La neurologue responsable du service, Esther Duarte, sourit. Elle connaît l’engouement de ses patients pour cet exercice… virtuel. Les balles dont parle Antonio existent en effet uniquement sur un écran d’ordinateur. Mais l’effort est bien réel pour tous les patients venus consulter pour surmonter les séquelles d’un AVC, allant de la paralysie complète d’un bras (hémiplégie) à une simple faiblesse musculaire (hémiparésie) ou à des troubles de la sensibilité. Autant de manifestations consécutives aux dégâts occasionnés sur des zones du cerveau insuffisamment vascularisées au moment de l’AVC, quand les artères ont été obstruées par un caillot. Des handicaps à l’origine de difficultés quotidiennes pour se laver, se nourrir, s’habiller. Aujourd’hui une victime d’AVC sur trois reste dépendante.

Dans son service, Esther Duarte expérimente depuis plusieurs mois un programme pilote européen de neuroréhabilitation. Appelé RGS (Rehabilitation Game System), il a été conçu et développé par le laboratoire catalan Synthetic Perceptive Emotive and Cognitive Systems (SpECS) à l’université Pompeu Fabra de Barcelone. Quinze ans de travail pour cette « kinésithérapie par réalité virtuelle » qui vise à rééduquer le membre supérieur et qui débute entre le huitième et le quatorzième jour après un AVC, à raison de trois séances hebdomadaires de trente minutes pendant six semaines. Son originalité par rapport à la rééducation « classique » ? « Il s’adapte automatiquement au handicap de la personne, que celui-ci soit mineur ou important, ce qui permet une prise en charge personnalisée, explique Esther Duarte. Mais nous ne l’employons jamais seul ! Il vient en complément de la kinésithérapie traditionnelle qui occupe trois heures quotidiennes pendant trois mois. Des études ont montré que cet ajout se traduisait par 20 % d’efficacité supplémentaire dans le groupe bénéficiant des deux approches. »

Le principe : utiliser au mieux les facultés dites de plasticité du cerveau - sa capacité à reformer les connexions neuronales endommagées - pour retrouver au plus tôt la motricité perdue. Car il est désormais établi que la clé du succès lors de ces atteintes cérébrales tient à la précocité de la prise en charge y compris en phase de rééducation : ces exercices permettent de favoriser la formation de nouveaux réseaux au niveau du cortex moteur, dans les zones endommagées.

 

Un exercice fatigant mais stimulant

 

Antonio, tout sourire, s’installe devant l’ordinateur où de grosses sphères colorées arrivent plus ou moins vite du fond de l’écran. Sa mission : les immobiliser avec de « vrais-faux » avant-bras. Avant de commencer la séance, il enfile des gants équipés de capteurs de mouvement et bouge ses bras devant l’écran, le temps que la caméra, située en face de lui, filme ces déplacements et reconstruise l’image de deux avant-bras sur l’écran. L’exercice peut alors démarrer. Du fond de l’écran divisé en deux par une ligne blanche, les balles se dirigent à droite et à gauche. « Cela m’oblige à utiliser mes deux bras,explique Antonio, et l’exercice est même intensifié du côté affaibli. C’est fatigant, mais stimulant ! » « Cela évite surtout un écueil fréquent en rééducation, le fait que le patient néglige d’utiliser son côté déficitaire et compense avec le membre valide, détaille Esther Duarte. Lors de cet exercice, il est contraint de faire travailler les deux côtés. » Les tâches d’Antonio sont variées, mobilisant à chaque fois des muscles différents. « Il doit éviter les balles et les pousser sur le côté, ou les attraper ou les ranger dans un endroit précis », détaille Belen Rubio, l’une des scientifiques impliquée dans le projet. « Ce qui importe, c’est l’adaptation automatique au handicap grâce à un contrôleur intelligent de mouvement (Personalized Training Module - PTM), qui permet d’ajuster la difficulté en fonction des possibilités de chacun », explique Martina Maier, autre membre de l’équipe. Au gré des séances, différents paramètres (vitesse de déplacement, nombre de balles) peuvent être revus à la hausse, pour augmenter le degré de difficulté et permettre de progresser. Le dispositif a même été testé à domicile. « Avec grand succès ! les patients voulaient tous garder le matériel », se souvient la neurologue.

 

Près de 600 personnes ont déjà testé le programme

 

Le programme n’est pas seulement testé dans les hôpitaux de Barcelone mais aussi à Tarragone (Espagne), Braga (Portugal), Düsseldorf (Allemagne), Sheffield (Royaume-Uni) et depuis peu à San Diego (États Unis). Plus de 30 publications parues dans différentes revues internationales ont validé l’intérêt de cette approche. Des travaux similaires sont aussi menés par d’autres équipes à travers le monde (Suisse, Israël, États- Unis, France). Mais RGS est, à ce jour, le programme qui a été testé sur le plus grand nombre de malades. « Près de 600 patients au total », précise son concepteur, le Pr Paul Vesrchure, neuroscientifique à l’université Pompeu Fabra et responsable du spECS associé à Eodyne, la société espagnole chargée du développement commercial. « On sait que le cerveau n’est pas une machine à laver et qu’en cas de panne, les pièces ne peuvent pas être remplacées,poursuit le spécialiste. Le cerveau se rééduque mieux quand il est actif.

Il a surtout horreur de la répétition et de l’échec, deux situations fréquentes en kinésithérapie traditionnelle. » Ces tâches répétitives (serrer des boules en mousse, écarter les doigts, lutter contre la résistance du bras du kinésithérapeute…) sont en effet souvent perçues comme fastidieuses par les patients. Avec le virtuel, ces derniers sont stimulés en fonction de leurs besoins et mis en confiance sur leurs performances, ce qui les motive pour continuer leur rééducation.

Les balles ne sont pas les seuls jeux proposés. Le dernier environnement mis au point par SpECS transporte les patients dans une boulangerie. Sur la droite de l’écran, des bacs de friture avec des beignets qui dorent doucement. Mais une surveillance attentive s’impose pour retirer, de la main droite, ceux qui brûlent tout en manipulant, de la main gauche, d’autres gâteaux. « Ce qu’il nous faut maintenant mieux préciser, c’est la tâche à effectuer en fonction de la localisation de l’AVC », souligne Esther Duarte. Quant aux mécanismes exacts à l’origine de la reformation des nouvelles connexions, ils devront aussi être étudiés.

L’équipe envisage déjà d’autres applications pour les troubles cognitifs fréquents après un AVC (troubles de l’attention, concentration, mémoire). Et prévoit aussi des applications mobiles pour smartphone, tablette, etc. Pour Paul Verschure, l’urgence est de démocratiser l’accès à ce type de rééducation. « Nous savons désormais qu’elle est efficace, ce serait une faute de ne pas permettre au maximum de patients d’en bénéficier pour récupérer leur autonomie, insiste-t-il. Et s’il faut agir tôt, il faut aussi garder en tête qu’il n’est jamais trop tard pour stimuler un cerveau. »

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