Les personnes aux membres artificiels peuvent se sentir à sentir leur prothèse dans le cadre de leur corps – et dans une nouvelle étude, les scientifiques ont montré que les souris de laboratoire peuvent également ressentir ce même type de «mode de réalisation». Les chercheurs disent que l’œuvre pourrait éclairer la conception de meilleurs membres artificiels pour les personnes à l’avenir.
Grâce à cette ligne de recherche, « nous apportons une boîte à outils pour… l’ingénierie neurale chez la souris (et pourrions) découvrir de nouvelles façons de contrôler une prothèse », a déclaré l’auteur de l’étude principale Luc Estebanezun chercheur qui étudie l’intégration et la plasticité sensorimotrices à l’Université Paris-Saclay.
Nous avons tous une carte interne de notre corps qui nous aide à suivre la façon dont ils se déplacent, ce qu’ils touchent et comment ils interagissent avec l’environnement. Idéalement, lorsque quelqu’un perd un membre et gagne une prothèse, il l’incorpore dans cette carte mentale, l’intériorisant dans le cadre de son corps. Ce sentiment de propriété et de contrôle est obtenu grâce à un processus appelé « mode de réalisation prothétique. «
Cependant, de nombreuses personnes qui utilisent des prothèses rencontrent des difficultés avec l’incarnation. De plus, il y en a des troubles psychiatriques – tel que schizophrénie et dépression sévère – dans lequel les cartes internes des gens deviennent floues et perdent le sens de leur corps, ce qui peut contribuer à un manque de soins pour leur propre corps et à un risque plus élevé d’accidents graves.
Dans la nouvelle étude, publiée jeudi 5 juin dans la revue Biologie PLOSdes chercheurs de l’Université Paris-Saclay ont développé un nouveau modèle pour étudier le mode de réalisation des membres à l’aide de souris de laboratoire. Ce modèle pourrait permettre aux chercheurs d’étudier de plus près les neurosciences derrière l’incarnation, et peut-être même de concevoir des prothèses améliorées pour ceux qui ont perdu des membres.
La plupart Études sur le mode de réalisation prothétique présentent des sujets humains et des évaluations d’utilisation, comme les questionnaires et les analyses cérébrales. Mais cette approche limite la façon dont nous pouvons étudier des changements plus granulaires qui se déroulent dans le cerveau pendant l’incarnation.
« Le mode de réalisation est un phénomène multiforme, englobant les dimensions neuronales, comportementales et phénoménologiques », a déclaré Tamar Makinprofesseur de neurosciences cognitives à l’Université de Cambridge qui n’a pas été impliquée dans l’étude. « Ce dernier – le sens subjectif de la propriété corporelle – est sans doute le plus critique, et aussi le plus inaccessible des espèces non verbales », comme les souris, a déclaré Makin à Live Science dans un e-mail.
Ainsi, Estebanez et son équipe voulaient voir si les souris de laboratoire présenteraient des comportements similaires aux humains en termes de façon dont ils représentent en interne leur propre corps. Cela pourrait ouvrir la porte à étudier comment l’incarnation fonctionne plus en détail que possible avec les sujets humains.
À cette fin, les chercheurs ont utilisé le « Illusion de main-d’œuvre« Une expérience de psychologie bien connue dans laquelle un bras est caché derrière une barrière et un bras en caoutchouc est placé aux côtés du sujet, où ils peuvent le voir. Ensuite, un expérimentateur gère un pinceau sur le bras en caoutchouc et le vrai bras du sujet en même temps. Cela crée l’illusion pour frapper le bras en caoutchouc, la plupart des sujets montrent une réaction de l’expérimentale.
Dans l’étude de la souris, les chercheurs ont utilisé une patte en caoutchouc au lieu d’une main. En suivant et en quantifiant les mouvements des élèves des rongeurs, ils ont constaté que les souris réagissaient dans un MOYAL À L’HUMANS Lorsque la patte en caoutchouc a été menacée par l’approche rapide d’un objet en forme de flèche. Bref, les souris sont également tombées dans l’illusion.
Fait intéressant, les souris n’ont pas réagi de la même manière lorsque la patte en caoutchouc a été remplacée par un bloc simple, reproduisant à nouveau ce qui a été vu dans études humaines. Cela indique que les souris n’ont pas seulement besoin de voir la fausse patte – elle doit également ressembler à leur vraie patte.
« Pour vraiment étudier le mode de réalisation, vous devez regarder les souris d’une manière que les gens ne regardent pas les souris », a expliqué Estebanez. « Si vous prenez la pleine conséquence de l’étude, cela suggère que les souris ont en fait une représentation cognitive très riche de leur corps, ce qui est super excitant. »
La recherche suggère également que les souris pourraient être utilisées pour répondre à des questions biologiques plus profondes sur les parties du cerveau codent réellement l’incarnation. De telles études pourraient aider ceux qui ont des prothèses ou des troubles qui affectent l’incarnation, disent les chercheurs.
Le nouveau modèle est également unique en ce qu’il permettra aux scientifiques de stimuler le cerveau de la souris de manière ciblée et de changer de cerveau spécifique sur et désactivé de manière à ne pas être effectuée chez l’homme. Ils envisagent qu’un tel modèle pourrait alors être utilisé pour concevoir de meilleures interfaces de computer du cerveau – des appareils qui relient l’activité électrique du cerveau à un dispositif externe – qui pourrait améliorer les conceptions de la neuroprométique avancée.
Makin, cependant, reste sceptique quant à la façon dont ce modèle peut réellement être utilisé dans le contexte de la recherche neuroprothétique.
« Je conseillerais la prudence en dessinant des liens avec la neuroprosthétique », a-t-elle déclaré. « Le membre dans cette étude est passif, sans contrôle volontaire ni boucle sensorimoteur. La plupart du défi dans le mode de réalisation neuroprosthétique provient de la charge de contrôle, ce qui est précisément ce que ce modèle ne traite pas. »
Estebanez a noté que, dans un autre projet, l’équipe a développé une minuscule prothèse pour leurs souris qu’ils peuvent contrôler par une interface cérébrale. « C’est là que les choses deviennent intéressantes », a-t-il déclaré. « Nous aimerions sonder le niveau de mode de réalisation que nous parvenons à déclencher à travers les commandes motrices et (cette mini-prosthèse a maintenant fait partie d’une boîte à outils pour la neuro-ingénierie chez la souris. »
