Guillaume Charvet, directeur du service de recherche biomédicale en neurotechnologie à Clinatech Grenoble, est l'invité de 6 minutes chrono/ Lyon Capitale.
C'est une avancée qui semblait relever de la science-fiction. Grâce à une puce implantée à la surface du cerveau, des patients souffrant de paralysie sévère parviennent aujourd'hui à contrôler leurs membres, ou un exosquelette, par la seule force de leur intention. Derrière cette prouesse, plus de quinze ans de recherche de l'équipe de Guillaume Charvet, directeur du service de recherche biomédicale en neurotechnologie à Clinatech, plateforme biomédicale hébergée par le CEA à Grenoble.
La technologie au cœur de ces travaux s'appelle WIMAGINE. Il s'agit d'un implant composé d'électrodes capables de capter, en temps réel, l'activité électrique du cortex cérébral. "Ces électrodes sont capables de capter l'activité électrique directement à la surface du cortex, correspondant à des intentions de mouvement, en particulier chez des patients en situation de handicap moteur sévère", explique Guillaume Charvet. Ces signaux sont ensuite décodés par des algorithmes pour actionner différents effecteurs : exosquelettes, ou systèmes de stimulation de la moelle épinière.
Un pont numérique entre le cerveau et le corps
En 2019, un premier essai clinique mené à Clinatech a démontré qu'un patient tétraplégique pouvait contrôler un exosquelette grâce à WIMAGINE. Puis, en 2023, en collaboration avec les équipes de Grégoire Courtine et Jocelyne Bloch (NeuroRestore, Suisse), une interface cerveau-moelle épinière a permis à un patient paraplégique de retrouver une marche plus naturelle en stimulant directement sa moelle épinière.
Ensemble, ces approches constituent ce que les chercheurs appellent des "ponts numériques" : ils rétablissent la communication entre le cerveau et le corps lorsque celle-ci est interrompue par une lésion neurologique sévère.
"L'objectif est de synchroniser l'activité électrique cérébrale directement avec le mouvement réalisé, car nous savons qu'il est essentiel de renforcer les mécanismes de neuroplasticité impliqués dans la récupération fonctionnelle"
L'équipe de Guillaume Charvet travaille désormais à miniaturiser l'ensemble du système en embarquant le décodage neuronal directement sur des circuits intégrés, pour que les patients puissent utiliser la technologie à domicile. Un second axe vise les patients victimes d'AVC : il s'agit de synchroniser l'activité cérébrale avec les mouvements réalisés afin de renforcer la neuroplasticité.
Un essai clinique est en cours de démarrage à Clinatech, avec des premiers résultats attendus dans les prochains mois.
La retranscription intégrale de l'entretien avec Guillaume Charvet
Bonjour à tous et bienvenue dans ce nouveau rendez-vous de 6 minutes chrono. Nous accueillons aujourd'hui Guillaume Charvet. Bonjour. Guillaume Charvet, vous dirigez le service de recherche biomédicale en neurotechnologie au sein de Clinatech Grenoble. Vous venez d'être lauréat du Grand Prix scientifique 2026 de la Fondation Energy Institute France. Avant de parler de ce prix et de vos travaux de recherche, juste un petit mot sur Clinatech Grenoble. Finalement, qu'est-ce que cette plateforme ?
Clinatech, c'est un centre de recherche biomédicale qui se trouve au sein du CEA, le centre de recherche technologique à Grenoble. L'objectif de Clinatech est de développer et d'accélérer la validation clinique de dispositifs médicaux innovants, en particulier basés sur des technologies avancées du CEA, mais également sur l'expertise scientifique et médicale du CHU de Grenoble.
Vous venez d'obtenir, avec deux autres scientifiques, le Grand Prix scientifique 2026 de la Fondation Energy Institute France. Qu'est-ce qui a finalement été récompensé dans vos travaux de recherche ?
Ce qui a été récompensé, c'est le travail d'une équipe pluridisciplinaire, l'équipe de Clinatech, dans le domaine des interfaces cerveau-machine. Nous travaillons depuis maintenant plus d'une quinzaine d'années sur un programme visant à développer une technologie d'interface cerveau-machine implantable. C'est la technologie WIMAGINE.
Comment est composée cette technologie WIMAGINE ? Elle est composée en particulier d'un implant, un dispositif implanté capable d'enregistrer l'activité électrique cérébrale à la surface du cerveau. C'est ce dispositif que vous pouvez voir ici, composé d'électrodes. Ces électrodes sont capables de capter l'activité électrique directement à la surface du cortex, correspondant à des intentions de mouvement, en particulier chez des patients en situation de handicap moteur sévère.
Grâce à ces signaux, il est possible de les décoder en temps réel pour permettre à ces patients de contrôler différents effecteurs, différents outils de suppléance fonctionnelle, comme par exemple des exosquelettes ou des stimulateurs appliqués au niveau de la moelle épinière.
On le voit effectivement, les exosquelettes, on le voit à l'image. Vous avez réussi, ce qui est quand même assez extraordinaire, à faire remarcher une personne qui était tétraplégique. C'est vraiment une avancée révolutionnaire ?
Effectivement. En 2019, nous avons publié les premiers résultats d'un essai clinique mené à Clinatech qui avait pour objectif de démontrer la capacité de cette interface cerveau-machine, permettant ainsi à un patient tétraplégique de contrôler le mouvement d'un exosquelette.
C'est un premier essai clinique qui a été réalisé. Ce que vous voyez également à l'écran, c'est un essai clinique mené en collaboration avec les équipes suisses de Grégoire Courtine et Jocelyne Bloch, pour développer cette fois-ci une interface cerveau-moelle épinière, permettant à un patient paraplégique de contrôler un système de stimulation de la moelle épinière.
Le système que vous voyez ici vient stimuler directement la moelle épinière pour activer le mouvement des muscles de ses jambes. Grâce aux implants que vous voyez ici, le patient va imaginer, par exemple, marcher, lever sa jambe droite ou lever sa jambe gauche. Grâce à des algorithmes développés par le CEA, nous sommes capables de décoder les intentions de mouvement de ce patient pour lui permettre de contrôler naturellement le mouvement de ses jambes grâce à cette interface cerveau-moelle épinière.
Quand on y pense, c'est quand même extraordinaire. C'était en 2019, ce premier défi. C'était, pour le coup, une vraie avancée. Les prochains défis, vous les imaginez comment ?
Ce que vous avez pu voir à l'écran, ce sont des réalisations de 2019 avec le contrôle d'un exosquelette par un patient tétraplégique, mais également de 2023 avec le contrôle d'un système de stimulation de la moelle épinière par un patient paraplégique.
Aujourd'hui, nous travaillons sur d'autres défis. Le premier consiste à miniaturiser cette technologie et à travailler sur une nouvelle génération en embarquant la partie décodage de l'activité cérébrale sur des puces électroniques, des circuits intégrés, afin de permettre à ces patients d'utiliser cette technologie à leur domicile.
Le deuxième objectif est d'aller encore plus loin en proposant de nouvelles approches de neuro-rééducation pour des patients ayant subi un AVC. L'objectif est de synchroniser l'activité électrique cérébrale directement avec le mouvement réalisé, car nous savons qu'il est essentiel de renforcer les mécanismes de neuroplasticité impliqués dans la récupération fonctionnelle chez les patients victimes d'un AVC.
C'est un essai clinique que nous sommes en train de démarrer à Clinatech et nous espérons obtenir des résultats très encourageants dans les prochains mois.
Dans les prochains mois, nous vous réinviterons dans l'émission 6 minutes chrono, qui touche déjà à sa fin, pour parler de ces avancées. Bravo à vous et à votre équipe, parce que cela donne de l'espoir, beaucoup d'espoir. Merci beaucoup et à très bientôt. Au revoir.
