Prouesse extraordinaire pour l'avenir

Une greffe de neurones pour réparer le cerveau abîmé

Des chercheurs française et belges ont pu remplacer une zone lésée du cortex. Une prouesse réalisée chez la souris, qui ouvre de nouveaux espoirs pour soigner l'homme.

Réparer le cortex abîmé, un peu comme la peau sait se régénérer pour "effacer" la moindre égratignure. C'est la prouesse réalisée par des chercheurs français et belges.

Notre cerveau est un organe dont la puissance n'a d'égale que la fragilité. Il est, certes, doté d'une formidable plasticité: n'essayez pas de devenir contorsionniste à l'âge adulte, votre corps n'y résistera pas, mais au prix de quelques efforts vous pourrez apprendre le chinois ou l'art d'observer les étoiles. Cependant le cerveau est aussi très fragile. Si une lésion survient (à cause d'un AVC, d'une lésion traumatique, d'une maladie neurodégénérative ou neurologique…), il ne sait pas reconstruire les cellules et connexions disparues. La seule solution est alors d'apprendre, au prix d'une longue rééducation, à passer par d'autres chemins pour retrouver les capacités perdues.

Première mondiale

 "Nous sommes les premiers à montrer que l'on peut réparer du cortex, en l'occurrence du cortex visuel", explique Afsaneh Gaillard, responsable de recherche au Laboratoire de neurosciences expérimentales et cliniques (Inserm, université de Poitiers), qui dirige une équipe de l'Inserm et de l'Institut de recherche interdisciplinaire en biologie humaine et moléculaire (Bruxelles). Ils ont pu greffer des neurones dans le cortex visuel lésé de souris adultes, et observer le rétablissement neuroanatomique et fonctionnel de la zone cérébrale. Une première mondiale racontée dans la revue "Neuron", et réalisée grâce à une arme: la thérapie cellulaire.

Ils ont d'abord dû obtenir les bons neurones à partir de cellules souches embryonnaires cultivées in vitro. Une centaine de types de neurones différents peuplent le cortex (couche superficielle du cerveau), organisés en six couches et en aires cérébrales distinctes. Puis les chercheurs ont greffé les cellules obtenues et ont observé, douze mois durant, leur comportement. "Le système était en place après un mois et demi et des connexions se sont formées, se réjouit Afsaneh Gaillard. Nous avons greffé des progéniteurs de neurones visuels, des cellules immatures qui après la greffe se sont encore développées, puis ont établi les bonnes connexions avec les bons neurones. En stimulant l'œil des souris, nous avons vu s'activer les neurones greffés."

Obtenir des connexions

Après 12 mois, la greffe avait "pris" chez 61 % des animaux. Six greffons sur 47 contenaient une large proportion de cellules non neuronales, ce qui pourrait indiquer la formation d'un tératome, type de tumeur formé par des cellules non correctement différenciées.

L'étude suggère aussi que, pour qu'un cortex puisse bénéficier d'une greffe neuronale, celle-ci doit être réalisée avec des neurones correspondant à la zone lésée. Ainsi, les mêmes progéniteurs de neurones visuels, greffés sur une lésion du cortex moteur, n'ont pas permis de la réparer ; à l'inverse, des neurones moteurs ne seront pas efficaces dans une zone visuelle. "L'un des défis majeurs de la réparation du cerveau, écrivent les chercheurs, est le rétablissement d'une connectivité neuronale spécifique et complexe. Cela implique de générer des motifs particuliers de couches corticales et d'aires cérébrales, afin de reconstruire des réseaux fonctionnels."

Afsaneh Gaillard espère désormais "pouvoir obtenir d'autres types de neurones, en particulier des neurones moteurs. Nous allons aussi tester ces greffes chez des singes, qui sont plus proches de l'homme". Car le cerveau humain est plus complexe que celui de la souris, explique la chercheuse. "Il est plus grand donc les neurones greffés devront aller plus loin et projeter de plus grandes connexions axonales."

 

 

Roméo: projet important pour la France

Robotique : 10 bonnes raisons pour soutenir Romeo

Le programme Romeo s’est fixé pour objectif de créer un robot humanoïde assistant de vie et compagnon personnel. Un aperçu sur la technologie du futur !

Par Thierry Berthier.

Romeo pèse un peu plus de 36 kg et mesure 1m46. Il est développé depuis 2009 par la société française Aldebaran Robotics à qui l’on doit déjà Pepper et Nao, son frère aîné de petite taille. Plus ambitieux que Nao, le programme Romeo s’est fixé pour objectif de créer un robot humanoïde assistant de vie et compagnon personnel. Avec un budget de 20 millions d’euros, Romeo est développé autour d’une plate-forme de recherche réunissant le laboratoire R&D d’Aldebaran et une quinzaine de partenaires académiques et industriels notamment dans le cadre du projet PSPC du programme d’investissements d’avenir « romeo 2 » soutenu par Bpifrance.

Romeo est avant tout une plate-forme de recherche. Son développement permet de tester en vraie grandeur et d’améliorer des innovations technologiques dans des domaines variés comme les interactions homme-robot, les mécanismes décisionnels, la reconnaissance vocale ou la détection de comportements sociaux. Aldebaran Robotics souhaite offrir au plus grand nombre une gamme de robots humanoïdes compagnons et assistants personnels. Après le succès de Nao (plus de 7000 exemplaires vendus) , il s’agit aujourd’hui de créer un robot humanoïde de grande taille capable d’interagir avec son environnement, d’ouvrir une porte ou de saisir des objets posés sur une table. Au niveau dynamique, Romeo possède 40 degrés de liberté, il contrôle ses mouvements et parvient à attraper les objets en adaptant les efforts qu’il exerce sur l’objet. Au niveau perception, il sait suivre du regard un individu, sait évaluer l’âge de son interlocuteur et peut détecter ses émotions. La phase de contrôle et de correction des bugs (incontournable pour un système complexe de cette nature) s’est appuyée sur des technologies issues de l’aéronautique.

Les concepteurs de Romeo ont veillé en particulier à ce que le robot ne constitue jamais un danger pour ses futurs utilisateurs. Romeo n’est pas encore pleinement opérationnel, il doit notamment apprendre à se déplacer de manière autonome. Sept exemplaires de Romeo ont été construits et les premières commandes viennent d’être signées avec des laboratoires français et européens.

Dix bonnes raisons pour lesquelles il faut soutenir le projet Romeo

1- Romeo est développé par Aldebaran Robotics, société française qui a décidé de s’implanter et de rester sur le territoire national. Ce choix audacieux mérite d’être souligné tout comme le positionnement d’Aldebaran sur un segment d’activité de la robotique d’assistance qui n’est pas aujourd’hui immédiatement rentable.

 

2- Dans peu de temps, nous posséderons tous un ou plusieurs robots humanoïdes à domicile. Le marché potentiel est colossal. Dans la course technologique qui s’engage, Romeo peut tout à fait devenir le « gagnant qui rafle tout » même si les concurrences américaine, coréenne et japonaise sont bien présentes.

3- Avec l’allongement de la durée de vie, le nombre de personnes âgées dépendantes va fortement augmenter. La robotisation de l’assistance aux personnes en perte d’autonomie deviendra vite une priorité nationale tant au niveau économique que social.

4- Avec Romeo, la France peut intégrer le club des « pays leader » dans le domaine de la robotique humanoïde d’assistance aux cotés des USA, de la Corée du Sud et du Japon.

5- Si Romeo rencontre le succès commercial, les innovations technologiques qu’il embarque diffuseront vers d’autres produits ou services robotiques et apporteront de la croissance.

6- Le savoir-faire accumulé tout au long du programme Romeo pourra facilement être dérivé et étendu afin d’élargir l’éventail des activités et des fonctionnalités en s’orientant en particulier vers l’aide à l’apprentissage (lecture, écriture). L’assistant de vie deviendra alors assistant d’éducation.

 

7- La diffusion de Romeo peut contribuer à rendre admissible le robot de compagnie auprès de la population et à lever les biais de perceptions qui sont parfois importants chez certains individus. Le robot est souvent perçu et fantasmé comme une menace potentielle prête à déshumaniser l’espace social. L’image « par défaut » de l’humanoïde est associée aux robots destructeurs du cinéma hollywoodien qui sont presque toujours mal intentionnés. Il devient urgent de modifier cette perception biaisée et rétrograde. Avec sa bonne tête de « gentil robot », Romeo saura facilement se faire accepter.

8- Romeo va devenir le porte-drapeau d’une robotique française qui réussit à s’imposer sur le marché international (Aldebaran a développé Pepper pour le groupe de télécommunication japonais SoftBank). Romeo est en mesure de créer dans son sillage un élan d’innovation technologique qui sache s’exporter durablement.

9- Romeo sera vite rejoint par Juliette qui, parité oblige, sera encore plus performante que lui en terme d’intelligence artificielle.

10- Romeo ne va pas tarder à me remplacer pour tondre la pelouse…

Le développement du projet Romeo

Le programme Roméo est construit autour de six axes de développement :

◾Plate-forme physique : développement d’innovations mécatroniques pour le robot.

◾Sûreté de fonctionnement : analyse des risques engendrés par Romeo et préconisations pour les contenir.

◾Perception multisensorielle : intégration de fonctions qui permettront au robot de mieux interagir avec son utilisateur et de mieux percevoir son environnement.

◾Interaction cognitive : mécanismes de raisonnement, de planification et d’apprentissage.

◾Interaction physique : lois de commande des mouvements du robot.

◾Évaluation : Mise en situation du robot en présence de son utilisateur final.

 

La conception de Romeo s’articule selon le schéma suivant :

La première phase du programme Romeo s’était fixée quatre objectifs ambitieux : construire une plateforme mécatronique et logicielle interactive, ouverte et modulable ; produire un robot assistant personnel, des fonctions de surveillance et d’interaction homme – machine ; développer une plate-forme robuste pour la recherche et poser les bases d’un cluster industriel robotique. Le projet Romeo 2 a été lancé en novembre 2012. Ses concepteurs décrivent ainsi la phase Romeo2 : « Romeo 2 s’appuie sur les bases initiées par le projet FUI et se focalise sur les axes qui n’avaient pas pu être traités et qui sont néanmoins indispensables pour l’acceptabilité d’un robot humanoïde de grande taille au domicile de personnes en situation de perte d’autonomie : la sûreté informatique et physique, la capacité à apprendre les habitudes de son utilisateur pour en comprendre toujours mieux les besoins et les intentions, les applications d’assistance à la personne ».

Le défi principal de Romeo est celui de l’acceptabilité. Pour que le projet se transforme en un succès commercial, Romeo doit devenir rapidement indispensable à son utilisateur. Cela sous-entend qu’il fasse preuve d’une autonomie suffisante dans ses déplacements et qu’il puisse communiquer simplement avec son interlocuteur humain. Le déplacement autonome est un problème très complexe. Tellement complexe que certains groupes de robotique américains (comme la société Boston Dynamics) orientent l’essentiel de leur développement sur la dynamique autonome. Viennent ensuite les capacités de perception du robot puis, par extension, la question de l’intelligence artificielle (IA) embarquée. Si des progrès majeurs ont bien été réalisés dans l’imitation de la marche, de la course et du franchissement d’obstacles (en mode bipède et quadrupède), les avancées d’IA sont quant à elles bien moins spectaculaires. La conversation entre un robot et son interlocuteur humain est toujours bornée par le test de Turing qui n’a pas été passé avec succès jusqu’à présent, dans le cadre d’un programme civil publié. Après avoir résolu les problèmes complexes du déplacement autonome, il faudra concentrer les efforts de R&D sur l’approche sémantique de l’interaction. L’acceptabilité du robot par le grand public est fonction du niveau d’IA embarqué dans la machine. La perception, l’imitation des comportements humains et la faculté d’apprentissage nécessitent chacune de la puissance de calcul et des algorithmes sophistiqués. C’est sur ce terrain qu’il convient de développer Romeo.

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Annexe – Les partenaires du projet Romeo

Pour développer Romeo, Aldebaran Robotics s’est associé à quinze partenaires publics et privés :

◾VOXLER pour la reconnaissance vocale, l’interaction vocale en temps réel, l’analyse de la prononciation et de l’intonation vocale.

◾ALL4TECH : sûreté de fonctionnement des systèmes programmés

◾SPIR.OPS : intelligence artificielle et mécanismes décisionnels

◾CEA LIST : conception et fabrication de robots, sûreté de fonctionnement.

◾ARMINES ENSTA PARISTECH : Navigation visuelle, navigation sémantique, perception, apprentissage, interaction homme-robot.

◾TELECOM PARISTECH : réseau de microphones, formation de voie, apprentissage statistique, modélisation acoustique.

◾APPROCHE : Expression du besoin, protocole d’évaluation, suivi des évaluations.

 INRIA : commande de robots humanoïdes, apprentissage, interactions homme-robot, commande référencée vision.

◾CNRS LAAS : planification de trajectoire, perception multi-sensorielle de l’homme.

◾CNRS LIMSI : reconnaissance des émotions, fusion d’indices non verbaux et verbaux, identification des locuteurs, perception de la parole.

◾CNRS LIRMM : mouvements acycliques, interaction homme-robot.

◾COLLEGE DE FRANCE : neurosciences, locomotion des robots.

◾UMPC ISIR : Détection de comportements sociaux, interactions homme-robot.

◾UVSQ LISV : modélisation et conception de robots bipèdes.

◾STRATE : Design et conception de systèmes intelligents, packaging.

Contrepoint.org

Roméo va vous changer la vie

Scénario

Romeo est dans l’appartement de M. Dupont, son utilisateur. M. Dupont vit seul, il est récemment sorti de l’hôpital, se déplace difficilement et a des troubles amnésiques modérés.

Dans la matinée, M. Dupont dit à Romeo qu’il va faire des courses pour son déjeuner et lui énonce sa liste de courses. Romeo en prend bonne note dans son agenda et l’informe, qu’hier, M. Dupont lui a demandé de lui rappeler d’acheter du lait. M. Dupont remercie Romeo et rajoute le lait sur sa liste. Romeo salue M. Dupont d’un « à tout à l’heure » quand il le voit sortir et referme la porte derrière lui. Mais avant que la porte ne se soit refermée, le téléphone sonne. M. Dupont rentre et décroche le téléphone. Quand il raccroche, il dit à Romeo que ses petits enfants vont venir à 16h. Romeo rajoute le rendez-vous dans l'agenda mais quand il voit M. Dupont s’en aller il se dit que c’est sans doute pour faire les courses. Considérant le temps que cela prend généralement à M. Dupont et la contrainte horaire due au nouveau rendez-vous, il lui conseille soit de reporter ses courses à plus tard, soit de prendre son fauteuil roulant plutôt que sa canne afin d’avoir le temps de faire sa sieste après le repas.

Quand M. Dupont rentre des courses, le robot détecte que M. Dupont est fatigué et lui propose de l’aider à préparer le repas. M. Dupont accepte et lui demande de mettre au four le plat préparé qu’il a acheté. Comme il a déjà montré au robot comment faire, celui-ci est capable de préparer le plat avant de le mettre au four.

Pendant ce temps, M. Dupont fait chauffer de l’eau sur la plaque de cuisson. A ce moment là, le téléphone sonne et M. Dupont part répondre dans sa chambre. Au bout d’une minute, Roméo ne le voyant pas revenir dans la cuisine, il part l’informer du danger de la casserole sur le feu. M. Dupont raccroche et revient éteindre la plaque de cuisson.

Lors de la prise du repas, M. Dupont a un doute sur les médicaments qu’il doit prendre. Il demande à Roméo qui consulte l’ordonnance qu’il a enregistrée et lui rappelle la posologie des médicaments à prendre.

Après le repas, Romeo sait que M. Dupont a l’habitude de faire une sieste d’une demi-heure. En effet, M. Dupont se retire dans sa chambre. Mais au bout d’une heure, il n’en est pas ressorti. Romeo s’inquiète et entre dans la chambre pour voir si tout va bien. Il essaye de parler à M. Dupont mais celui-ci ne réagit pas. Romeo prend alors contact avec le centre de téléassistance qui prend le contrôle de Romeo pour évaluer la situation. Comme la parole ne suffit pas à tirer M. Dupont de son sommeil, le télé-opérateur prend le contrôle de la main de Romeo pour, tout en veillant à ne pas le blesser, le secouer légèrement. Cette fois M. Dupont se réveille. Il était juste plus fatigué que d’habitude.

Lorsque les enfants arrivent à 16h, ils se précipitent pour voir le robot qui est allé chercher des boissons dans le réfrigérateur. L’un d’eux arrive derrière Romeo au moment où celui-ci se retourne avec la bouteille de jus de fruit dans la main. Le robot, qui n’a pas vu l’enfant arriver, détecte le contact de son bras contre celui de l’enfant et arrête son geste avant de lui faire mal.

Après le départ des enfants, M. Dupont reste longtemps assis, sans activité. Romeo s’en inquiète et lui suggère des activités en fonction des habitudes de M. Dupont : appeler un ami pour faire une partie de cartes, lui donner un livre ou le programme TV. M. Dupont opte pour la partie de cartes et appelle son ami.

 

 

 

 

 

http://projetromeo.com/fr/scenario

 

 

L’oculomotricté…. ça vous dit quelque chose?

EyeBrain traque les maladies du système nerveux grâce aux mouvements des yeux

EyeBrain, startup innovante dans le domaine de la santé, installée à Ivry-sur-Seine (94,) met au point des dispositifs médicaux permettant de détecter de potentielles maladies du système nerveux et cérébral grâce aux mouvements oculaires. Syndromes parkinsoniens, sclérose en plaques, dyslexie… : ses machines aident les médecins à compléter leur diagnostic et offrent aux patients des dispositifs non-invasifs comme tests sanguins et autres ponctions lombaires. Ouais, ça fait très mal une ponction lombaire, croyez-moi.

Et si le mouvement des yeux, l’oculomotricté servait de marqueur des fonctions cérébrales pour aider à diagnostiquer et à suivre l’évolution de pathologies neurologiques et psychiatriques (sclérose en plaques, traumas crâniens légers, dyslexie, Parkinson…) ? C’est l’idée sur laquelle a misé EyeBrain, une des rares sociétés françaises à créer des dispositifs médicaux fondés sur ce principe.

Des algorithmes sophistiqués pour tester certaines régions du cerveau

Les machines mises au point par Eyebrain sont basées sur l’étude des mouvements des yeux, à partir d’algorithmes sophistiqués. Leur  technologie permet de tester certaines régions du cerveau. Constituées d’une mentonnière, de deux écrans, d’un ordinateur et de logiciels de stimulation et d’analyse, elles aident les médecins à compléter leur diagnostic avec des résultats " quantifiables et objectifs ". Ce, pour des syndromes parkinsoniens, la sclérose en plaques ou encore la dyslexie. Et, en seulement vingt minutes!

" Pour chaque pathologie, nous proposons des jeux de tests, des analyses spécifiques et la possibilité d’en tirer un bilan ", explique le président- fondateur d’EyeBrain, Serge Kinkingnéhun.

Un tiers des CHU français équipés de ces dispositifs

Outre des diagnostics plus sûrs et un gain de temps, ces machines génèrent des économies. Ce type d’examens coûte en effet moins cher que ceux par imagerie (56 €, versus 150 à 300 € pour une IRM, voire davantage pour un Petscan), avec un remboursement de la Sécurité sociale. Ceci dit, " ils ne les remplacent pas ", mais  viennent utilement " les compléter ", comme tient à le préciser Serge Kinkingnéhun.

 Ces dispositifs sont également non-invasifs, contrairement à des tests sanguins et autres ponctions lombaires. De plus en plus ergonomiques (les dernières versions étant plus légères, plus confortables, plus faciles à utiliser)  et performants, ils facilitent le travail des praticiens. Ils " comblent un vide dans les outils de diagnostic utilisés en neurologie et en psychiatrie ", assure en outre EyeBrain. Et sont " les seuls de ce type à avoir obtenu le marquage CE ", ajoute-t-elle encore. Le coût d’un EyeBrain tracker se situe entre 25 000 et 30 000 euros.

 Aujourd’hui, 30 % des CHU français sont équipés d’une telle machine. EyeBrain envisage aussi d’équiper des cabinets de médecins spécialistes, tels les orthoptistes.

Eyebrain s’intéresse à la rééducation des membres supérieurs

EyeBrain entend développer d’autres outils. Son fondateur annonce travailler à une application pour les enfants hyperactifs ou en proie à des troubles de l’attention. Á cet effet, des études vont être menées cette année, notamment en partenariat avec l’hôpital Robert-Debré (Paris) et celui de Rouffach (Alsace). Des résultats pourraient être présentés dès le printemps prochain et éclairer l’utilité ou non des médicaments actuellement utilisés dans cette indication. Les comas et la maladie d’Alzheimer sont aussi, entre autres, dans la ligne de mire d’Eyebrain

 Dans le cadre d’un projet associant quatre universités européennes (britanniques et néerlandaises), la start-up va aussi se pencher sur la rééducation des membres supérieurs et la préhension d’objets avec les mains, que le fonctionnement de ceux-ci ait été endommagé suite à un AVC ou en raison d’un problème périphérique tel la myopathie de Duchenne. " L’analyse du mouvement des yeux va permettre de comprendre ce que veut faire la personne ", insiste Serge Kinkingnéhun. De l’innovation encore et toujours.

 

 

Grand bravo!

Canada: Un jeu vidéo permet de traiter une maladie oculaire

Des fans de jeux vidéo lors d'un tournoi sur "League of Legends", l'un des jeux en réseau les plus pratiqués, le 9 mai 2014 à Paris

Des fans de jeux vidéo lors d'un tournoi sur "League of Legends", l'un des jeux en réseau les plus pratiqués, le 9 mai 2014 à Paris

Deux sociétés canadiennes ont annoncé avoir développé un jeu vidéo accessible sur tablettes qui corrige le décalage de la perception visuelle entre les deux yeux, provoqué par l'amblyopie. Le module s'adresse en particulier aux enfants qui sont les plus touchés par cette maladie oculaire (3% dans le monde, NDLR).

Le jeu vidéo, nommé Dig Rush, a été mis au point par l'éditeur de jeux Ubisoft et Amblyotech, une société spécialisée dans les applications électroniques pour les déficiences oculaires. Il doit encore être approuvé par les autorités compétentes avant sa commercialisation, mais l'innovation a déjà été brevetée auprès de l'Université McGill de Montréal.

Fourni par les professionnels de santé

Le traitement de l'amblyopie est axé sur le renforcement de l'œil le plus faible et le jeu force le cerveau à faire fonctionner les deux yeux de manière identique et simultanée «grâce à la perception de contrastes de rouge et de bleu au travers de lunettes stéréoscopiques», expliquent les concepteurs.

Plus étonnant encore: le jeu vidéo sera fourni par des professionnels de santé, et son utilisation fera l'objet d'un suivi. «Le médecin pourra mieux ajuster les paramètres du jeu en fonction de l'état de l'œil faible du patient pour permettre aux deux yeux de percevoir ce qui se passe sur l'écran», ont expliqué les concepteurs.

Voir la vidéo

http://www.20minutes.fr/sante/1554603-20150304-video-canada-jeu-video-permet-traiter-maladie-oculaire

Plein le dos?

Le travail sédentaire, souvent réalisé dans de mauvaises positions, n’est pas bon pour notre dos… À la clé, des lombalgies chroniques. Il est important de se lever régulièrement de sa chaise, quand on travaille assis, et de faire quelques étirements pour relâcher les muscles du dos.

L’application pour smarthpone "Backache" pourrait bien vous aider à adopter une meilleure hygiène de vie. Elle envoie des notifications régulièrement pendant la journée pour vous inciter à prendre un micro-break, en proposant un petit exercice facile à faire au bureau. Les 30 exercices proposés prennent environ une minute et ils ne nécessitent pas de matériel. À chaque fois, ils sont présentés en vidéo par un kiné, ce qui facilite leur réalisation.

Conçus pour mobiliser en douceur les muscles et les articulations, ils sont également adaptés aux personnes qui souhaitent se remettre en mouvement après avoir souffert d’un problème de dos aigu.

Il est possible de régler la fréquence des notifications au cours de la journée mais aussi de l’adapter en fonction de votre planning de la semaine.  Et si vous êtes vraiment surchargé de boulot, il suffit d’un clic pour annuler le programme du jour!

L’application "Backache" est disponible en anglais sur l’Appstore et sur Google Play.