Thomas Pesquet s’envolera bientôt depuis Cap Canaveral à destination de la Station spatiale internationale. Dans le cadre de la mission Alpha et pour son deuxième séjour en orbite, le spationaute français, testera l’utilisation de LUMINA, un dosimètre à fibre optique mis au point dans les laboratoires de l’Université de Saint-Étienne. Si le dispositif tient ses promesses, notamment en termes de sensibilité de mesure, LUMINA pourrait devenir un outil indispensable à la protection des astronautes vis-à-vis des radiations solaires lorsqu’ils sont en mission dans l’espace.

Un article rédigé par Caroline Depecker, journaliste scientifique

pour Pop’Sciences – 14 avril 2021

Sauf report de dernière minute, le compte à rebours sera lancé le 22 avril. A 6h11 heure de Floride, soit 12h11 en France métropolitaine, l’astronaute de l’Agence spatiale européenne Thomas Pesquet décollera de Cap Canaveral vers la station spatiale internationale (ISS). Il sera accueilli à bord de la capsule Crew Dragon de la firme SpaceX. Après la mission Proxima de 2016-17, ce sera la seconde occasion pour le plus médiatique des spationautes français d’expérimenter les effets de l’impesanteur à quelques 400 km d’altitude. Dans le cadre de cette nouvelle mission, nommée Alpha, sur la centaine d’expériences auxquelles Thomas Pesquet contribuera pendant son séjour de six mois, l’une d’entre elles utilise le tout nouveau dosimètre à fibre optique développé par les chercheurs de l’Université Jean Monnet (UJM) de Saint-Étienne. Ce dispositif est testé dans le cadre de l’expérience LUMINA.

Mission Alpha / © ESA (en anglais)

Protéger les astronautes en route vers Mars des radiations solaires

Pour les agences spatiales, la mesure des radiations, émises principalement par le Soleil, est un réel sujet de préoccupation.
Au sein de l’ISS, son niveau est presque comparable à celui que l’on reçoit lors d’un vol Paris-New-York. « Là-haut, le blindage de la station et la présence des ceintures de Van Allen (une portion de la magnétosphère terrestre) protège les astronautes de niveaux radiatifs trop élevés », explique Rémi Canton, chef de projet de la mission Alpha et responsable du Centre d’aide au développement des activités en micropesanteur et des opérations spatiales (Cadmos), une structure qui dépend du Centre national d’études spatiales (Cnes) de Toulouse. Mais, plus on s’éloigne de l’ISS et de la Terre, et dans le cadre des missions habitées à destination de la Lune ou de Mars, l’affaire est tout autre. « La quantité totale de radiations absorbée par un astronaute est le facteur principal limitant sa carrière. Après un certain temps passé dans l’espace, la dose ionisante maximale tolérable est atteinte, c’est le moment de la retraite. Dans le cas d’un voyage vers Mars, les calculs montrent que celle-ci serait déjà en grande partie atteinte une fois arrivé sur la planète rouge ! », complète l’ingénieur du Cnes. La mise au point de systèmes de protection renforcée (blindages entre autres), mais aussi d’outils capables de mesurer finement les niveaux d’exposition aux radiations et de s’activer en cas d’alerte est donc cruciale pour la santé des spationautes qui pourraient être envoyés en mission spatiale dans le futur.

Station spatiale internationale / © Pixabay

C’est là qu’intervient LUMINA. « Il s’agit pour nous de valider dans l’espace ce dosimètre capable d’atteindre robustesse inédite à l’environnement. Un outil qui constitue une véritable technologie de rupture », précise Florence Clément, responsable de l’expérience LUMINA au Cadmos.

Détecter les rayonnements en temps réel

Le dosimètre à fibre optique de LUMINA est le fruit d’une collaboration entre le laboratoire Hubert Curien de l’UJM, la société française de hautes technologies iXBlue, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (Cern) et le Cnes.

Son principe ? Sous l’effet des radiations, des défauts apparaissent naturellement dans une fibre optique et affaiblissent sa capacité à propager la lumière : celle-ci s’opacifie progressivement. Lorsqu’on injecte un signal lumineux à l’entrée, la puissance détectée à sa sortie diminue au fur et à mesure de cette opacification. « Cette propriété, qui est plutôt un inconvénient des fibres, nous l’avons détournée utilement comme moyen de mesure, explique Sylvain Girard, chercheur en physique au sein du laboratoire Hubert Curien et responsable scientifique universitaire du projet LUMINA. On est capable en effet de corréler directement la perte de puissance lumineuse observée avec la dose de radiations que la fibre a reçue. Et en jouant sur la composition des matériaux, on arrive à ajuster la sensibilité de détection de la fibre à des niveaux de radiations extrêmement bas ».

Les partenaires de l’expérience LUMINA (de gauche à droite: Sylvain Girard, Nicolas Balcon (Cnes), Pierrick Cheiney (iXblue), Florence Clément (Cnes) / © Cnes – DE PRADA Thierry, 2021

Écusson de l’expérience LUMINA embarquée à bord de l’ISS lors de la mission Alpha. / © CNES/GRARD Emmanuel, 2021

Les doses de rayonnements auxquelles sont soumis les spationautes sont suivies depuis le début de l’occupation permanente de l’ISS, en 2000. Cette mesure est, en général, réalisée par des dosimètres dits « passifs » : ces derniers comptent le nombre de particules ionisantes rencontrées pendant tout le temps de la mission et restituent cette information à postériori, une fois sur Terre. La dose journalière absorbée par le spationaute est ainsi une valeur moyennée. A la différence, LUMINA associée à ses cartes électroniques, constitue un capteur actif qui enregistre chaque seconde la quantité de radiations impactant la station par unité de temps. Ses données sont récupérables à tout moment par Thomas Pesquet ou l’un de ses collègues : pour cela il suffit de se connecter par Bluetooth au dosimètre à l’aide d’une tablette.

Les autres avantages de LUMINA

Ils sont nombreux…
– Son faible encombrement. Avec ses deux bobines de fibres, longues de plusieurs kilomètres et fonctionnant respectivement dans le visible et l’infrarouge, le volume du dispositif de mesure avoisine celui d’un parallélépipède de 27 x 27 x 10 cm.
Il pourrait être facilement réduit pour équiper un satellite ou devenir un système portatif. Ce qui n’est pas le cas de la plupart des systèmes actifs de détection de particules actuels, certains atteignant la taille d’une petite armoire.
– Le verre, matériau principal de la fibre, la préserve des perturbations électromagnétiques.
– La mesure des radiations incidentes se fait indépendamment du flux de particules.
– Le dosimètre répond de la même façon sur une large plage de températures compatible avec celle des missions spatiales (entre -80°C et +120°C).
– Enfin, l’utilisation de la fibre optique permet mesurer la dose déposée par tous types de particules : protons, rayons gamma ou X ou neutrons.

Les expériences de la mission Alpha, embarquée à bord de l’ ISS / © Cnes – GRARD Emmanuel, 2021

« Toutes ces propriétés, couplées à la très grande sensibilité de LUMINA, nous permettent d’imaginer l’utiliser comme système autonome de prévention en cas de tempête solaire, envisage Sylvain Girard. Quelques heures avant l’arrivée d’un tsunami, l’observation de la montée des eaux sert d’alerte aux populations pour se mettre à l’abri. C’est un peu la même idée poursuivie ici : la détection d’une toute petite élévation du niveau des radiations, prémices d’une irruption solaire, serait le signal pour le spationaute d’aller se protéger. Un exemple d’utilisation qu’on imagine parmi d’autres possibles ».

L’utilisation de la fibre optique est onéreuse face aux dosimètres disponibles sur le marché, et dont le coût avoisine les quelques dizaines d’euros. Récente, la technologie doit encore faire ses preuves, mais, dans certains secteurs privilégiés, l’intérêt est d’ores et déjà présent. « Nous avons une dizaine de projets en cours de développement sur le sujet, précise le chercheur de l’UJM. Dans le domaine du spatial, du nucléaire civil ou bien de la médecine. Il s’agit d’une petite révolution en marche ! »

Le planning de travail prévu sur 1 à 5 ans 

Comme la majorité des expériences, LUMINA ne partira pas en même temps que Thomas Pesquet, le dosimètre devrait s’envoler en août depuis Wallops Island, en Virginie (USA), pour rejoindre l’ISS. Ce délai laissera le temps à l’équipe de recherche française de finir les derniers réglages de calibration de l’appareil, à l’aide d’une version jumelle du modèle embarqué dans la station.

Dès l’activation de LUMINA, il est prévu de récolter les données du dosimètre et de les transmettre pour analyse sur Terre de façon hebdomadaire tout d’abord, puis mensuellement, une fois la bonne tenue du détecteur confirmée. Leur exploitation fera l’objet d’un travail de recherche doctoral spécifique avec à la clé, une réponse essentielle : la sensibilité de mesure est-elle bien au rendez-vous pour détecter des niveaux de radiations extrêmement faibles, soit aux alentours de 200 µGy (microGray) ?

Les expériences de la mission Alpha, embarquées à bord de l’ISS / ©Cnes – GRARD Emmanuel, 2021

Idéalement, le Cadmos souhaiterait que cette expérience fonctionne pendant cinq ans. Dans un premier temps, le dosimètre sera seulement utilisé à l’intérieur du complexe spatial. Dans un second temps, il pourrait être adapté pour fonctionner à l’extérieur de l’ISS de manière à comparer les mesures prises dans ces deux environnements différents.

La science à bord de l’ISS

Le vol Crew Dragon-2 s’inscrit dans le cadre de la rotation des équipages de la Station spatiale Internationale. Les quatre astronautes qui s’envoleront à son bord, iront compléter l’équipage de trois personnes déjà en orbite : la station aura atteint alors sa capacité d’accueil maximale. Le but principal de ces expéditions : la science.

Qu’y étudie-t-on ? Rémi Canton : « Il y a deux volets importants dans l’utilisation de l’ISS : l’un est de préparer les futures missions de longue, voire très longue durée. L’autre concerne le travail de recherche fondamentale dans un environnement où règne en permanence la micropesanteur ». Dans le laboratoire spatial, et nulle part ailleurs, il est possible d’observer sur le long terme des phénomènes en physique, sciences de la matière ou de la vie quasi « libérés » du champ de pesanteur terrestre et non plus « écrasés » par lui.
Au-delà des expériences menées en biologie et en médecine pour comprendre les effets des vols spatiaux sur le corps humain, l’ensemble des domaines abordés est vaste : astronomie, mécanique des fluides, sciences des matériaux, mécanique quantique, exobiologie, neurosciences… « Nous n’avons aucun problème à nous renouveler, souligne le scientifique du Cnes. Nous croulons sous les demandes d’expérimentation de protocoles scientifiques. On va dans l’espace malgré l’espace…

Malgré les contraintes scientifiques, logistiques et matérielles importantes pour tout le monde, mais cela vaut le coup ! L’intérêt de la station comme laboratoire de recherche est indéniable. » Pour la mission Alpha, le nombre d’expériences fournies par le Cadmos sera d’une douzaine.

PPour aller plus loin

• LUMINA à bord de l’ISS, Espace de médiation scientifique de l’Université Jean Monnet Saint-Étienne, 12-01-2021
• Ces universités qui embarquent sur la Station spatiale internationale, Conférence des présidents d’universités – L’instant recherche n°19, 12-04-21
• Mission Alpha : décollage de Thomas Pesquet en direct, Planétarium de Vaulx-en-Velin, 22-23 avril 2021 – à suivre en ligne
• Comment se préparer face aux conséquences de la prochaine puissante tempête solaire ?, notre-planete.info, 11-07-2020
• Mission Alpha : quelles seront les expériences étonnantes de Thomas Pesquet à bord de l’ISS ?, Futura Sciences, 22-02-2021
• Exploration spatiale : 50 ans après, pourquoi l’homme veut-il retourner sur la Lune ?, Sud-Ouest Eco, Sciences et technologies, entretien avec Francis Rocard, astrophysicien responsable des programmes d’exploration du système solaire, 20-07-2019

Deux ans après sa première parution, en écho à la tenue du Forum du cancéropôle CLARA (29 mars- 2 avril 2021), l’Université de Lyon réédite le 3^e numéro de Pop’Sciences Mag, dédié aux innovations en cancérologie.

Avec 382 000 nouveaux cas, 157 000 décès en France, le cancer affichait encore en 2018 une dure réalité que les chercheurs s’appliquent à déjouer en innovant. Au travers de ce magazine, le CLARA et Pop’Sciences, s’engagent dans la diffusion et l’ouverture du monde de la recherche au grand public pour une mobilisation éclairée.

Sommaire :

> LES DÉFIS DE L’IMMUNOTHÉRAPIE

> RADIOTHÉRAPIE. 130 ANS D’INNOVATION

> MIEUX VIVRE AVEC LE CANCER. L’APPORT DES SCIENCES HUMAINES ET SOCIALES

> VIK-E. UN ROBOT DE TÉLÉPRÉSENCE POUR LES ENFANTS A L’HÔPITAL

> L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE BOULEVERSE LE DIAGNOSTIC EN CANCÉROLOGIE

Pour attirer plus de touristes, les villes construisent des récits et se mettent en scène dans des stratégies publicitaires. Elles se saisissent d’images et de symboles pour promettre aux visiteurs une expérience urbaine singulière.

Entretien croisé proposé par Pop’Sciences en collaboration avec le Musée d’histoire de Lyon-Gadagne, enregistré le 5 mars 2021.

Le récit des villes, celui de Lyon particulièrement, est de plus en plus emprunt d’une visée touristique. De Guignol à la Fête des Lumières, en passant par les bouchons ou son nouveau grand stade, l’identité et l’image de la capitale des Gaules, se construisent autour de nombreux symboles et clichés, savamment sélectionnés, entretenus et construits. Les pouvoirs publics s’en saisissent pour dresser des stratégies publicitaires destinées à attirer de nouveaux habitants, de nouvelles entreprises, mais aussi – et donc surtout – des touristes.

Ce marketing territorial et touristique ne s’appuie pas seulement sur des éléments patrimoniaux ou identitaires pré-existants. Il est aussi à l’origine de nouveaux aménagements et de nouvelles organisations urbaines destinés à satisfaire l’expérience touristique de la ville. Comment et pourquoi ces symboles et clichés sont préférés à d’autres pour intégrer le récit « publicitaire » de la ville ? Et en quoi l’industrie touristique a-t-elle bousculé les codes et participé à redessiner le portrait d’une ville comme Lyon ? Deux universitaires décryptent le phénomène de marketing touristique :

• Isabelle Lefort, géographe, Professeure des universités (Université Lumière Lyon 2, Institut Universitaire de France)
• Julien Thiburce sémioticien*, chercheur post-doctoral (LabEx ASLAN, Laboratoire ICAR)

Un entretien enregistré au cœur de l’exposition Portraits de Lyon, proposée par Gadagne

* : linguiste, spécialiste de l’étude des signes, des symboles et de leur signification

De la découverte de l’incroyable plasticité du cerveau, notamment en situation de handicap, sont nées des approches thérapeutiques totalement innovantes, très  loin des séances de rééducation classiques qui nous paraissent aujourd’hui presque désuètes. Au-delà de comprendre l’auto-adaptation dont le cerveau est capable, les thérapeutes, à l’appui des connaissances neuroscientifiques, parviennent désormais à stimuler ou leurrer le cerveau pour modifier ses réponses à bon escient, à savoir en faveur de l’amélioration du patient. Un pan entier de soins d’un genre nouveau s’ouvre, laissant entrevoir des solutions thérapeutiques jusqu’alors ignorées. Partenaire de la Semaine du Cerveau, Pop’Sciences vous emmène à la découverte de ces nouvelles approches fascinantes.

Un article rédigé par Nathaly Mermet, Docteur en Neurosciences,

journaliste scientifique & médicale, Lyon, pour Pop’Sciences – 17-03-2021

On ne peut aujourd’hui avoir une vision uni-directionnelle ! La dialectique entre le corps et l’esprit combine la façon dont le pouvoir descendant (soit du cerveau vers le corps) s’exerce sur le plan thérapeutique pour la « réparation », la réappropriation de son corps par le patient ET la façon dont le corps renvoie des informations sensitives et proprioceptives au cerveau dans le « sens montant », par exemple en provoquant la sécrétion d’endorphines, les neuro-hormones du plaisir, par le cerveau en réponse à un effort sportif intensif.

La dialectique entre recherche et thérapie

La même dialectique s’opère entre chercheurs et thérapeutes ! Les services de médecine physique et de réadaptation neurologique, tel celui de l’hôpital Henry Gabrielle, accueillent des patients présentant un handicap neurologique, suite principalement à une affection aiguë, afin de les faire bénéficier de programmes de rééducation intensifs visant à maintenir un certain niveau d’autonomie (bilan d’évaluation et reprise de rééducation). Impliquant une équipe pluri-professionnelle ainsi que des plateaux techniques et des méthodes de rééducation innovantes (tapis de marche, posturographie, exo-squelette, imagerie motrice, adaptation prismatique, neuromodulation cérébrale…), ces programmes sont assurés, dans le cadre d’une hospitalisation brève (1 semaine) ou de longue durée (plusieurs mois). Les activités de recherche du service portent quant à elles notamment sur l’étude des mécanismes de récupération et de plasticité cérébrale pour mieux comprendre et rééduquer le handicap neurologique et l’étude des troubles de la conscience après coma. Elle est réalisée en collaboration étroite avec le Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon, l’Université de Lyon, l’École Normale Supérieure de Lyon, l’Institut Fédératif de Recherche sur le Handicap, la fondation Neurodis ainsi que les plateformes Mouvement et handicap et Neuro-immersion.

L’analyse du mouvement est historique au laboratoire de recherche adossé au Service de Médecine Physique et de Réadaptation de l’Hôpital Henry Gabrielle. Équipement rare, la plateforme Mouvement et handicap est une plateforme multimodale, qui permet d’analyser autant la vision que la marche, et qui est accessible à la fois aux patients et aux chercheurs. Ces derniers ont ainsi des cas cliniques sous les yeux à explorer, et intérêt réciproque, les patients vont bénéficier d’explorations fort utiles pour leur prise en charge thérapeutique.

Zoom sur la plateforme multimodale Mouvement et handicap

Dessin d’un patient atteint d’héminégligence / ©TLM-Votre santé#9

Parmi les troubles neurologiques « troublants », faisant suite à une lésion cérébrale dans l’hémisphère droit ou une section médullaire, celui de l’héminégligence, une négligence spatiale unilatérale, qui consiste à ne plus avoir conscience de l’hémi-espace controlatéral au côté lésé^{[Encadré 1]}. « C’est un trouble assez difficile à concevoir, car on observe chez certains patients, qui ont des capacités cognitives et intellectuelles intactes, un déficit très particulier dans le registre de l’espace … comme si tout ce qui existe dans l’hémi-espace gauche avait disparu ! » explique le Pr Yves Rossetti, praticien hospitalier dans le Service de Médecine Physique et de Réadaptation de l’Hôpital Henry Gabrielle, et chercheur au sein du  Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon (CRNL) co-responsable avec Laure Pisella-Rosine de l’équipe Trajectoires créée depuis janvier 2021¹. Le syndrome d’héminégligence s’accompagne souvent d’une hémiplégie gauche …mais dont le patient n’a pas conscience non plus ! Parmi les causes de l’héminégligence

Pr Yves Rossetti / ©HCL CRNL

on trouve tout type de lésion : d’origine vasculaire, tumorale, traumatique ou encore chirurgicale. Pour essayer de comprendre ce que les neuroscientifiques appellaient « le syndrome majeur de l’hémisphère mineur » les chercheurs ont inventé différents dispositifs pour observer et décortiquer les mouvements avec une extrême précision.

L’adaptation prismatique : un excellent « cas d’école »

Grâce à un dispositif utilisant des lunettes très particulières dotées de prismes, il est possible de corriger certains troubles en utilisant la plasticité sensori-motrice. Le principe est, grâce aux prismes, de faire dévier les images à droite …et ainsi de réorienter le cerveau du côté gauche! « Les prismes décalent l’environnement visuel, et après plusieurs exercices de pointage sur une cible, le cerveau “trompé” re-calibre les informations visuelles » explique le Pr Jacques Luauté, chef du Service de Médecine Physique et de Réadaptation. Dans un exercice qui consiste à viser une cible visuelle avec le doigt en regardant à travers les lunettes dotées de prisme, c’est la plasticité cérébrale, en particulier la plasticité sensori-motrice, qui est démontrée. Ainsi grâce à des « cures » avec ces prismes on parvient à « corriger » le cerveau des patients héminégligents : on « trompe » le cerveau au niveau sensoriel, en lui faisant parvenir une image décalée grâce aux lunettes qui créent une erreur. Le cerveau modifie alors les coordonnées visio-motrices pour corriger et atteindre la cible. Si on utilise des prismes qui dévient l’environnement du côté droit, et qui ont des effets consécutifs on peut arriver à réorienter le comportement du patient du côté gauche, et donc produire un bénéfice thérapeutique.

Ces lunettes dotées de prismes permettent de corriger certains troubles en utilisant la plasticité sensori-motrice / ©TLM-Votre santé #9

Pour aller encore plus loin qu’avec les prismes, les thérapeutes utilisent depuis quelques années la stimulation transcrânienne à courant continu, ou tDCS, de l’anglais Transcranial direct current stimulation, qui est une technique permettant de stimuler de manière complètement indolore le cerveau humain. La tDCS modifie l’excitabilité cérébrale à l’aide d’un faible courant électrique (1mA) induit par l’intermédiaire de deux électrodes. « L’objectif de cette technique est d’augmenter l’intensité et la durée de l’effet du traitement obtenu avec les prismes » déclare le Pr Rossetti, expliquant que la légère dépolarisation des neurones va permettre une sur-activation du réseau, et in fine le renforcement de la plasticité. « L’hyperfonctionnement grâce à l’abaissement du seuil de déclenchement facilite l’adaptation et améliore l’effet thérapeutique sur le déséquilibre attentionnel. » rapporte-t-il. Avec des séances de 20 minutes de stimulation électrique les effets obtenus peuvent durer 4 mois^{[Encadré 2]} et la technique pourrait être déclinée aux acouphènes unilatéraux ainsi à la douleur.

Lever les blocages grâce à la reprogrammation neuro-motrice

Un des objectifs majeurs de l’ensemble des recherches au sein des services de réadaptation est le développement de nouvelles méthodes pour améliorer la récupération et amplifier les gains de la rééducation. Jouer sur les inhibitions motrices centrales afin de dépasser les limites de la rééducation classique: telle est l’approche proposée par la startup lyonnaise Allyane . « La reprogrammation neuro-motrice repose sur une triade » explique Shingo Kitada, MKDE kinésithérapeute au sein du Centre de formation de l’Olympique Lyonnais (OL) pour la moitié de son temps, et praticien de la méthode Allyane au sein de la Clinique éponyme : 1/ l’utilisation de l’imagerie et la visualisation mentale, 2/ le ressenti en proprioception, qui consiste en la perception du mouvement et de l’articulation concernée par le patient et 3/ l’utilisation de sons de basse fréquence pour placer le cerveau dans un rythme approprié favorisant l’occurrence de l’imagerie mentale.

L’utilisation de sons basse fréquence consolide la reprogrammation_Allyane / ©France 3 AURA_02-2019

Si les deux premières composantes sont relativement “classiques”, la troisième repose sur une approche particulière : celle de provoquer le déclenchement d’ondes Alpha, qui mettent le cerveau dans un état proche de celui dans lequel il se trouve lors de la pratique de la méditation². « De façon surprenante les ondes cérébrales se calquent sur les ondes sonores » rapporte Shingo Kitada, ancien sportif de haut niveau ds domaine du ski qui a expérimenté la préparation mentale, et qui suite à ses études de kinésithérapie est “tombé dans la marmite des neurosciences”. C’est lors d’un master sur le handicap et l’autonomie qu’il s’est d’ailleurs intéressé à la reprogrammation neuro-motrice. Si dans le sport de haut niveau la préparation mentale est un incontournable (visualisation du slalom en ski de descente avec les caractéristiques des portes, du circuit et de ses courbes pour course moto ou auto, etc.), et se trouve largement boostée par le changement d’état du cerveau, la “méthode” de reprogrammation neuro-motrice peut aussi bénéficier à tout patient atteint de handicap et même moins entraîné à l’exercice de visualisation et de proprioception. « Les personnes à qui on met le casque se détendent spontanément et développent la capacité à “descendre” sur le rythme Alpha qui correspond à un état d’hypovigilance du cerveau » indique Shingo Kitada, précisant que chez le non sportif on peut utiliser les termes du patient s’il a des difficultés à ressentir. Après une prothèse orthopédique (genou, hanche, épaule, mais aussi colonne dans le cas du remplacement de disques vertébraux), qui est une “agression” du corps, de nombreux patients vont garder une douleur qui les conduit à compenser …induisant des douleurs généralisées dans un cercle vicieux infernal.

« La méthode va alors permettre de passer par un côté plus central de la commande motrice afin de se concentrer sur le ressenti du patient, en l’occurrence pour ressentir la bonne activation » explique Shingo Kitada, soulignant que l’approche fonctionne aussi toute autre pathologie impliquant des déficits moteurs, à condition qu’il n’y ait pas de limitations mécaniques et/ou cognitives chez le patient (par exemple, rupture des ligaments croisés antérieurs (LCA) ou entorses de cheville sur le versant traumatique, post AVC et paralysie cérébrale en neurologie).

Utilisation de sons de basse fréquence pour placer le cerveau dans un rythme approprié favorisant l’occurrence de l’imagerie mentale / ©Allyane

Outre en post opératoire, la reprogrammation neuro-motrice peut également être utilisée en amont de l’intervention chirurgicale afin de préparer le cerveau à se concentrer sur la bonne activation musculaire. Un travail de thèse est d’ailleurs en cours afin de mieux comprendre les phénomènes d’activation dans le cerveau. Plusieurs équipes de kinésithérapie sont d’ores et déjà formées à cette méthode dans le domaine du sport de haut niveau (Fédération Française de Ski, Centre national de football de Clairefontaine, LOU Rugby, etc.) et Allyane a établi des partenariats de recherche et soins avec des établissements de référence tels le centre Orthopédique Santy, le centre médico-chirurgical de réadaptation des Massues ainsi qu’avec des associations de patients qui proposent des équipements adaptés (association Ants, salle Eden).

La méthode de reprogrammation neuro-motrice qui s’appuie sur des connaissances récentes en neurosciences et la puissance du cerveau permet permet de gagner en temps et en performance. « On ne remplace pas la rééducation, mais l’approche, très complémentaire, permet de passer des paliers de rééducation »  conclut Shingo.

La réalité virtuelle alliée

Autre approche thérapeutique disruptive faisant du cerveau une “ressource technologique essentielle” : la rééducation en réalité virtuelle. « C’est la recherche de solutions pour aider mes patients qui m’a conduit à la réalité virtuelle » déclare Franck Assaban, kinésithérapeute et entrepreneur, fondateur de la société Virtualis qui transpose le “gaming” aux outils thérapeutiques.

Rééducation en réalité virtuelle / © Virtualis

Spécialisé au départ dans la prise en charge des troubles de l’équilibre en kinésithérapie, il fabrique dans un premier temps de manière plutôt artisanale un équipement de désensibilisation au mal des transports avec un masque d’apiculteur, du fil de fer et du papier journal !« Cela marchait très bien pour reproduire les sensations à l’arrière d’une voiture lorsque l’on n’a pas de vue extérieure » confie t-il, rappelant que dans le mal des transports il y a conflit entre la perception par l’oreille interne et la vision, les deux systèmes étant en interaction permanente. « La technologie intégrant un casque de réalité virtuelle s’est imposée naturellement et rapidement pour la prise en charge des troubles de l’équilibre.  Dans certains aspects de ce type de prise en charge, il n’y a que très peu de solutions nouvelles depuis l’avènement de la boule d’optocinétique médicale dans les années 90 (qui nécessite de travailler dans le noir et dans une pièce dédiée dotée d’un mur hémisphérique …) » rapporte F. Assaban. La technologie VR s’est étendue depuis à de nombreuses autres pathologies pour la rééducation fonctionnelle, la traumatologie, la neurologie, etc. « Le potentiel est énorme » affirme t-il, et les résultats sont étonnants tant en neurologie, qu’en traumatologie, soulignant par ailleurs que la réalité virtuelle ne remplace pas le kinésithérapeute, mais qu’il s’agit d’un outil complémentaire.

Rééducation de l’équilibre en réalité virtuelle / © Virtualis

Selon le Pr Rossetti, l’engouement actuel pour la “réalité virtuelle”, qui est davantage un “environnement virtuel”, ne doit pas occulter le besoin de mieux comprendre les mécanismes. « A travers les prismes on a accès à une vraie réalité virtuelle réaliste !» observe-t-il.

A pathologies curieuses, approches thérapeutiques originales …et c’est donc la plasticité sensori-motrice qui va modifier le fonctionnement cérébral et mener à la reprogrammation mentale ! Sachez aussi que la plateforme d’analyse du mouvement située dans le service hospitalier Henry Gabrielle au sein d’un réseau de recherche international est unique au monde : des chercheurs du monde entier viennent y mener des travaux de recherche avec des patients du réseau.

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Notes :

(1) Votre Santé “Mouvement & Handicap” : la plasticité du cerveau en situation de handicap (TLM, juillet 2017) :  écoutez le Pr Y. Rossetti expliquer le syndrome d’héminégligence à 1’44”

(2) Lire aussi La méditation à la croisée des neurosciences et de la psychologie, un article Pop’Sciences, Nathaly Mermet, 27-03-2020

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          Encart 1

         Le mystère des hémisphères… et pourquoi l’héminégligence ?

Notre cerveau est composé de deux hémisphères cérébrales reliées par le corps calleux qui compte quelques 500 millions de neurones et permet la communication entre les deux. Dans l’histoire de la neurologie, la découverte des fonctions s’est faite « grâce » aux lésions :

• l’hémisphère gauche est celui du langage, de la logique, du raisonnement …il est dit « dominant » ;
• l’hémisphère droit est dédié à ce qui est plus global : l’esthétique, la représentation …et est qualifié de « mineur ».

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Encart 2

Comment récupérer son GPS interne grâce à l’adaptation prismatique ?

Effets sensori-moteurs et fonctionnels à long terme d’un traitement hebdomadaire par adaptation prismatique dans la négligence : un essai randomisé et contrôlé en double insu. Rode G, Lacour S, Jacquin-Courtois S, Pisella L, Michel C, Revol P, Luauté J, Halligan P, Pélisson D, Rossetti Y.Ann Phys Rehabil Med. 2015 Apr;58(2):e1-e15.  Voir la vidéo sur Youtube

PPour aller plus loin

• Neurosciences et reprogrammation neuromotrice, Allyane, 22 fev. 2021
• Rééducation en réalité virtuelle, Virtualis
• Plateforme Mouvement et handicap, Hôpital Henry Gabrielle, Hospices civils de Lyon
• Plateforme Mouvement et handicap / Adaptation prismatique, Hospices civils de Lyon
• Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon
• Un centre expert utilise la reprogrammation mentale pour la rééducation, reportage France 3 Auvergne-Rhône-Alpes, 18 fév. 2019
• Lyon : un centre expert utilise la reprogrammation mentale pour la rééducation, reportage France 3 Rhône-Alpes, 18 fév. 2019 :

• Votre Santé “Mouvement & Handicap” : la plasticité du cerveau en situation de handicap, TLM, juillet 2017 :

• ImpAct – Integrative multisensory perception Action cognition team, CRNL, Inserm, Université de Lyon, HCL (en anglais)

Le recours massif aux énergies vertes est une stratégie sur laquelle mise désormais un grand nombre de pays pour réduire au plus vite leurs émissions de gaz à effet de serre. Devant l’impérieuse nécessité de décarboner l’économie mondiale, n’est-il pas pour autant illusoire d’espérer faire reposer la transition écologique sur les seules énergies renouvelables ?

^{6 janvier 2021}

Entretien avec Olivier Labussière, géographe, chercheur rattaché au laboratoire Pacte (CNRS, Université Grenoble-Alpes), enregistré dans le cadre du 7^e numéro de Pop’Sciences Mag : ÉNERGIES. UNE TRANSITION A PETITS PAS

Pour aller plus loin, découvrez l’article de Grégory Fléchet :