Junior Talent NExT : portrait de Simon Avrillon, porteur du projet MOSART

Qui suis-je?

Après avoir réalisé ma thèse à l’Université Paris Saclay et à l’Institut National du Sport, de l’Expertise et de la Performance (INSEP), j’ai passé 5 années en post-doctorat aux États-Unis et au Royaume-Uni. J’ai pu y diversifier mes activités de recherche en travaillant à Chicago dans un département de médecine physique et rééducation et à Londres dans un département de bioingénierie.

Ma recherche porte sur l’étude du contrôle nerveux du mouvement chez le sujet sain et pathologique. Je cherche à mieux comprendre comment plusieurs zones du système nerveux se coordonnent pour contrôler nos muscles. Pour cela, j’utilise de larges grilles d’électrodes que l’on colle sur la peau pour décoder l’activité de centaines de neurones moteurs. J’associe ensuite cette activité à différentes variables comportementales.

Cette technique est particulièrement utile car elle nous permet de détecter chez des patients paralysés leur intention de bouger sans avoir à implanter une électrode dans leur cerveau. J’utilise alors cette information pour la transformer en commande vers des systèmes comme des membres robotiques ou des environnements virtuels. Cette approche sera au cœur de mon projet avec NExT pour permettre à des patients paralysés d’apprendre à jouer de la musique ou à peindre. Nous chercherons ensuite à utiliser ces nouveaux moyens d’expressions artistiques pour favoriser l’engagement des patients dans leur programme de rééducation fonctionnelle.

Pourquoi j’ai choisi Nantes ?

La ville de Nantes possède un écosystème unique dont le projet MOSART va directement bénéficier. En effet, les laboratoires locaux maitrisent l’ensemble des compétences nécessaires au développement d’une interface nerveuse aux applications thérapeutiques. Le laboratoire L2SN de l’École Centrale développe des algorithmes permettant de détecter l’activité des neurones moteurs. Le laboratoire Motricité, Interactions, Performance de Nantes Université utilise ces algorithmes pour étudier le mouvement humain sain et pathologique. Le Service Universitaire de Médecine Physique et Réadaptation Neurologique du CHU de Nantes est reconnu nationalement pour leur prise en charge des patients paralysés à la suite d’une lésion médullaire. Enfin, l’environnement culturel nantais sera source d’inspiration afin d’inventer de nouvelles manières de produire de l’art avec nos patients.

Ce que le soutien NExT va m’apporter :

Le financement du projet MOSART va me permettre de développer ma propre ligne de recherche en créant un nouvel espace expérimental et en recrutant des jeunes chercheurs. Ces outils matériels et logiciels développés en source ouverte seront imaginés afin d’être utilisables par les praticiens ou les patients eux-mêmes. Au fil du projet, les données accumulées me permettront de soutenir le dépôt de nouveaux projets de recherche auprès d’organes de financements français et européens, et ainsi étendre cette activité de recherche au sein de l’écosystème nantais.

MOSART: Motor Augmentation and Rehabilitation after a Spinal cord injury using Art.

Chaque année, des milliers de personnes souffrent d'une lésion de la moelle épinière qui perturbe considérablement leur capacité à bouger, à ressentir et à acquérir de nouvelles compétences. Les lésions de la moelle épinière peuvent exclure des individus de la société, avec des taux inférieurs de scolarisation, d'emploi ou de participation à des événements sociaux et culturels. Dans ce projet, nous visons à créer une interface neurale intuitive qui permettra aux patients atteints d'une lésion de la moelle épinière de contourner leur handicap moteur, leur permettant de produire et d’apprendre des mouvements complexes tout en pratiquant des activités artistiques.

Nous croyons que cette technologie a le potentiel d'améliorer leur bien-être, d'accélérer la récupération du contrôle moteur partiel et d'augmenter leur répertoire moteur grâce au processus de réadaptation. Pour cela, nous développerons des systèmes non invasifs avec des algorithmes qui décodent l'activité de nombreux neurones situés dans la moelle épinière et l'utiliserons pour contrôler des instruments de musique virtuels ou des crayons/pinceaux. Profitant de cette technologie, nous explorerons comment la moelle épinière transmet et transforme l’intention nerveuse de se mouvoir en action physique. Enfin, nous adapterons, pour la première fois chez l'homme, un nouveau paradigme d'apprentissage qui alimente le cortex avec des informations directes et amplifiées sur les mouvements intentés pour déclencher l'apprentissage et améliorer le contrôle moteur avec la rééducation. Au-delà de l'art, la technologie développée dans MOSART soutiendra de nouvelles façons pour les patients d'interagir avec des dispositifs d'assistance et pour les thérapeutes de fournir des traitements personnalisés basés sur la neurostimulation.

Porté par : Simon AVRILLON
Organisme tutelle porteur : Nantes Université
Laboratoire de recherche : MIP