METHODES DE RETOUR SENSORIEL INVASIVES
Dans le cadre de prothèses myoélectriques, un autre défi majeur est de réussir à recréer, chez les sujets amputés, une sensation « naturelle » d'un membre prothétique.
L'aspect temporel
Un des aspects primordial d'un feedback est celui de la synchronisation du retour sensoriel. En effet, la latence est un problème récurent auquel il est indispensable de remédier. De façon naturelle, les stimuli tactiles mettent très peu de temps à afférer jusqu'au système nerveux central. On estime entre 14 et 28 ms le transport de l'information jusqu'au noyau cunéiforme, noyau qui reçoit les informations sensorielles des membres supérieurs de manière somatotopique. Il est alors nécessaire de réussir à induire un retour sensoriel avec un temps de latence très court (théoriquement fixé à moins de 300ms) afin que ce dernier paraisse comme plus « naturel ». De plus, un délai très faible permettrait une forme de synchronisation entre les signaux sensoriels afférents et le retour visuel. Ainsi, l'utilisateur du bras robotique développerait une forme d'attribution de la prothèse, autrement dit il aurait le sentiment qu'elle fait partie de son corps. La notion de continuité est aussi un aspect important concernant la qualité d'un feedback. Cependant, cet aspect continu peut également représenter une contrainte. En effet, un retour sensoriel continu peut créer un phénomène d'adaptation. La prothèse n'est pas continuellement en mouvement, ou en constante interaction avec des objets extérieurs. Ainsi, le retour sensoriel peu variable serait alors jugé comme peu pertinent par le système nerveux central et est alors inhibé.
Pertinence de modalité
On peut distinguer différents récepteurs somatiques du membre supérieur. En effet, les mécano-récepteurs cutanés et sous cutanés, les mécanorécepteurs musculaires et squelettiques, les nocicepteurs ou encore les recepteurs thermiques, permettent de capter les stimuli et de les moduler sous formes d'impulsions électriques. Par la suite, les informations sont transmises au système nerveux central par le biais de canaux, selon les différentes modalités du stimulus. Ainsi on distingue quatre types de modalités principales : les informations tactiles, proprioceptives, douloureuses ou encore thermiques. De ces quatre modalités, la proprioception est celle qui permet à l'utilisateur de ressentir le mouvement comme le plus « naturel ». En effet, la proprioception représente la capacité d'un individu à positionner son corps dans l'espace. Dans le cas de sujets amputés et se servant de prothèses myoélectriques, c'est la surveillance visuelle qui vient combler ce manque de retour proprioceptif. Le seul moyen pour l'utilisateur de situer sa prothèse dans l'espace est de la voir. Cependant, cette charge cognitive est lourde. Il est donc nécessaire de réussir à renvoyer des informations sensorielles (proprioceptives) à l'utilisateur de bras robotiques quant à la position de la prothèse ou encore sa vitesse. Cependant, comme indiqué dans les parties précédentes, on observe une difficulté à traiter des informations provenant de différentes sources à la fois. Il est donc nécessaire de se concentrer sur la vitesse ou bien sur la position de la prothèse. Le but n'est pas, ici, de remplacer le rôle de la vision mais d'apporter des éléments de solution afin de réduire la charge visuelle. Des études antérieures ont montré qu'une estimation visuelle de position était plus précise qu'une information visuelle sur la vitesse. De ce fait, réussir à fournir des informations sur la vitesse représenterait un bénéfice supérieur à des informations sur la position. En effet, un retour artificiel qui ne correspond pas au retour visuel peut être inhibé en faveur de la vision.