Près de six ans après un accident de plongée qui a laissé Keith Thomas, alors âgé de 42 ans, avec une paralysie complète sous la poitrine, sans mouvement ni sensation, il peut désormais se nourrir, boire dans une tasse et ressentir la pression d’une poignée de main. Ce changement provient d’un « double pont neural » (DNB), une neuroprothèse hybride d’interface cerveau-ordinateur (BCI) qui rétablit simultanément le mouvement et la sensation.
Les résultats, publiés le 16 juillet dans Nature Medicine par une équipe dirigée par Chad Bouton au Feinstein Institutes for Medical Research à New York, représentent la première fois qu’une BCI produit une récupération neurologique durable qui persiste des mois après l’arrêt de la stimulation.
« Le domaine attendait la preuve qu’un système bidirectionnel pouvait fonctionner chez un être humain », a déclaré Bouton, professeur et vice-président de l’ingénierie avancée au Feinstein Institutes. « Nous avons désormais cette preuve. »
Comment fonctionne le double pont neural
Le système DNB comporte deux voies parallèles. Du côté du mouvement, cinq réseaux de microélectrodes (224 électrodes au total) implantés dans le cerveau de Thomas, deux dans le cortex moteur primaire (M1) pour lire les intentions de mouvement, trois dans le cortex somatosensoriel primaire (S1) pour délivrer le retour tactile, se connectent à un ordinateur portable exécutant un réseau neuronal récurrent à mémoire à court et long terme (LSTM). Le réseau décode les signaux neuronaux en quatre états de la main (repos, ouverture, fermeture, extension) avec une précision de 84,6 %, maintenue pendant plus de cinq mois sans réentraînement en utilisant seulement 10 des 128 canaux M1.
Un agent d’apprentissage par renforcement profond régule la force de préhension en temps réel, permettant une manipulation délicate. Les commandes décodées actionnent des patchs de stimulation transcutanée de la moelle épinière au niveau cervical, une stimulation électrique neuromusculaire sur l’avant-bras et une orthèse active personnalisée imprimée en 3D.
Du côté de la sensation, des capteurs de force au bout des doigts et sur la paume détectent la pression, et la microstimulation intracorticale délivre des impulsions électriques structurées au S1, créant des perceptions tactiles. Une nouvelle intervention que l’équipe appelle « miroir cortical » rejoue les schémas d’activité neuronale enregistrés dans le S1 lors d’un toucher imaginé ou réel vers la même zone, stimulant la neuroplasticité et une récupération sensorielle durable.
Résultats mesurés
Sur 35 semaines d’essai, la force du bras droit de Thomas a augmenté de 86 % et celle du bras gauche de 62 %. Il a atteint un taux de réussite de 87 % pour saisir des objets creux et délicats comme des coquilles d’œufs tout en tenant une conversation. La sensibilité tactile restaurée au poignet est passée d’un seuil de détection de 100 grammes à 10 grammes lors des tests au monofilament. Les gains sensoriels ont persisté plus de deux mois après l’arrêt de la stimulation.
Lors du suivi à deux ans, les gains de force musculaire et de sensation persistaient, suggérant des changements neuroplastiques à long terme plutôt que des effets d’assistance temporaires.
N d’un seul, avec réserves
L’étude est un essai de faisabilité ouvert à un seul participant (N=1), et des experts ont mis en garde contre le fait que les résultats pourraient ne pas se généraliser à d’autres personnes présentant des niveaux ou des causes de lésion différents. La lésion particulière de Thomas, une tétraplégie complète C4 sensorielle/C5 motrice suite à un accident de plongée, représente un profil lésionnel spécifique.
« L’intervention nécessite une craniotomie de 15 heures avec le patient éveillé pendant certaines parties pour confirmer le placement des électrodes », a déclaré Santosh Chandrasekaran, auteur principal au Feinstein Institutes. « Ce n’est pas une intervention simple. »
Thomas a été réveillé en pleine opération le 8 mars 2023, au North Shore University Hospital à Manhasset, New York, pour fournir un retour en temps réel confirmant que la stimulation électrique produisait des sensations aux bons endroits. L’équipe chirurgicale, dirigée par le neurochirurgien Ashesh Mehta, a utilisé ce retour pour ajuster le positionnement des électrodes avant la fermeture.
Des experts indépendants interrogés par STAT News ont soulevé des questions sur l’évolutivité pratique. Le DNB nécessite des mois de cartographie IRM préopératoire, une grande équipe chirurgicale et un recalibrage continu de l’IA. Certains des résultats fonctionnels les plus impressionnants, la préhension fine, l’alimentation autonome stable, nécessitaient une connexion au système informatique en laboratoire. Les gains qui persistaient en dehors du laboratoire étaient plus modestes.
« Ce sont des résultats extraordinaires pour une personne », a déclaré un expert qui s’est exprimé auprès de STAT sous couvert d’anonymat. « La question est de savoir si vous pouvez le faire pour 100 personnes, ou 1 000. »
Perspectives
L’équipe de Feinstein recrute désormais pour un essai élargi comprenant jusqu’à trois participants atteints de tétraplégie. La technologie DNB a été reconnue dans le Best Inventions Hall of Fame du TIME Magazine en 2024. L’équipe explore également des applications dans la rééducation post-AVC, la sclérose en plaques et les traumatismes crâniens.
« Le cerveau est plastique », a déclaré Bouton. « Nous montrons que si on lui donne les bonnes entrées et sorties, il peut se recâbler de manière que nous ne pensions pas possibles. »
Traduit par Lydie
Sources
Chandrasekaran S, Wandelt SK, Jangam A, et al. “Double neural bypass restores volitional movement and tactile sensation in a person with tetraplegia.” Nature Medicine 32, 2591-2601 (2026). DOI: 10.1038/s41591-026-04498-0
Broderick OR. “Brain implant restores the sensation of touch in a person with quadriplegia.” STAT News, July 16, 2026. https://www.statnews.com/2026/07/16/brain-computer-interface-implant-restores-sensation-double-neural-bypass/