La réalité virtuelle s'avère prometteuse pour la détection précoce des problèmes d'équilibre chez les personnes atteintes de sclérose en plaques
Date publiée:COLLINE DE LA CHAPELLE – Les personnes atteintes de sclérose en plaques (SEP) courent souvent un risque considérablement accru de tomber et de se blesser, même lorsqu'elles se sentent capables de marcher normalement.
Aujourd'hui, une équipe dirigée par des scientifiques de l'École de médecine de l'UNC a démontré ce qui pourrait être une méthode relativement simple pour la détection précoce de tels problèmes.
Les chercheurs, dans une étude publiée dans PLoS Un, a utilisé un système de réalité virtuelle (VR) pour faire croire aux sujets qu'ils tombaient alors qu'ils marchaient sur un tapis roulant. Les scientifiques ont constaté de nettes différences dans les réactions entre les personnes atteintes de SEP et celles du même âge sans SEP. Ces différences n’étaient pas évidentes entre les groupes lorsqu’ils marchaient normalement sans l’illusion de la « chute ».
Les chercheurs pensent qu'un test basé sur la réalité virtuelle comme celui-ci, après des études et un développement plus approfondis, pourrait être rendu portable et largement utilisé dans les cliniques de neurologie pour alerter plus tôt les patients atteints de SEP de leurs troubles de l'équilibre, leur permettant ainsi d'adopter des mesures pour réduire leur risque de chute.
"Nos résultats prometteurs suggèrent que l'on peut utiliser la réalité virtuelle pour détecter des problèmes d'équilibre qui passent généralement inaperçus jusqu'à ce que l'individu commence à subir de véritables chutes à la maison ou au travail", a déclaré le chercheur principal de l'étude, Jason Franz, PhD, professeur adjoint au département commun d'État UNC/NC. de génie biomédical.
La SEP est une maladie cérébrale qui touche environ 400 000 personnes aux États-Unis et plus de 2 millions dans le monde. On pense généralement qu’elle est causée par une activité inappropriée des cellules immunitaires dans le cerveau et se caractérise par la perte de la couche isolante de protéine de myéline autour des fibres nerveuses – une perte qui dégrade la capacité des fibres à conduire les signaux nerveux. Les signes et symptômes de la SEP comprennent la fatigue, les engourdissements et les picotements, les troubles cognitifs, l'instabilité de l'humeur et les problèmes d'équilibre et de démarche.
Cette dernière peut se manifester de manière inattendue. Les personnes atteintes de SEP et présentant peu ou pas d'incapacité courent déjà en moyenne deux fois plus de risques de chute que les personnes non atteintes de SEP. Des études ont également montré que les personnes ayant reçu un diagnostic de SEP font en moyenne une chute au moins une fois par an. Beaucoup de ces chutes surviennent lors d’activités telles que la marche.
Franz et ses collègues ont cherché à développer un test qui révélerait les troubles de l'équilibre et de la démarche, même chez les personnes atteintes de SEP qui ne sont peut-être pas conscientes de ces problèmes ou ne les manifestent pas lors de la marche normale.
"Lorsque nous marchons, notre cerveau utilise divers canaux de rétroaction sensorielle, notamment des capteurs de force situés dans nos pieds, pour guider nos mouvements et apporter des corrections d'une étape à l'autre", a déclaré Franz. "Mais chez les personnes atteintes de SEP, ces capteurs de force peuvent devenir moins fiables, de sorte que les gens doivent s'appuyer davantage sur d'autres canaux, notamment la vision."
Franz et ses collègues ont utilisé un appareil VR permettant la manipulation expérimentale de la perception visuelle. Leur appareil de laboratoire ressemble à un écran de théâtre semi-circulaire que les sujets regardent en marchant sur un tapis roulant. La scène VR représentait un couloir dans lequel le sujet semblait marcher, à la même vitesse que le sujet marchait sur le tapis roulant. Parfois, des oscillations latérales dans la scène créaient pour chaque sujet l'illusion qu'il devenait instable, déclenchant une réaction corrective qui pouvait être mesurée comme un changement dans la démarche et le placement des pieds. L'hypothèse de Franz était que les sujets atteints de SEP et présentant des troubles de l'équilibre différaient nettement des sujets normaux dans ces réactions correctives.
Les scientifiques ont testé 14 personnes atteintes de SEP et 14 participants non atteints de SEP du même âge. Ils ont constaté qu’il y avait effectivement une nette différence entre les groupes dans leurs réactions, mais cela n’est devenu clair qu’en utilisant le défi d’équilibre VR.
"Lors d'une marche normale sans VR - même avec notre équipement de laboratoire sophistiqué comprenant une batterie de caméras de capture de mouvement 3D - nous ne pouvions pas distinguer efficacement les personnes atteintes de SEP des individus en bonne santé et du même âge", a déclaré Franz. « Cette approche de marche perturbée pourrait donc avoir de nombreuses applications cliniques et translationnelles importantes. »
Lui et ses collègues adaptent désormais leur système pour l'utiliser avec des casques VR grand public comme outil de diagnostic de routine à utiliser dans les cliniques de neurologues pour détecter les troubles de l'équilibre qui autrement passeraient inaperçus.
Ils espèrent également développer le système VR comme outil de physiothérapie pour aider les patients atteints de SEP à améliorer leur équilibre et ainsi réduire le risque de chute.
Le travail était une collaboration entre le département commun d'ingénierie biomédicale de l'État UNC/NC, le centre de soins de réadaptation de l'école de médecine de l'UNC et l'Université de l'Illinois.
La recherche a été financée par une subvention de la National MS Society.
Les co-auteurs de l'étude, outre Jason Franz, étaient Brian Selgrade, PhD, et Diane Meyer de l'UNC, et Jacob Sosnoff, PhD, de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign.