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Le cerveau contrôle la dextérité des doigts par des mécanismes complexes qui posent depuis longtemps un défi aux scientifiques de différents domaines. Une étude menée au Technion fait la lumière sur ce sujet et devrait conduire à l'élaboration de stratégies de rééducation innovantes, adaptables aux besoins individuels des patients. La recherche a été menée par le professeur Firas Mawase, directeur du laboratoire de neurosciences sensorimotrices et de neuroréadaptation de la faculté d'ingénierie biomédicale du Technion, et par Gili Kamara, étudiante diplômée. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Cell Reports.

Au cours de leurs recherches, le professeur Mawase et Gili Kamara ont mis au point un dispositif ergonomique unique qui permet de tester en profondeur la force du bout des doigts d'un patient. Ils ont utilisé cet appareil pour analyser la capacité d'apprentissage et de généralisation de la motricité des doigts. L'étude s'est concentrée sur deux types de mouvements principaux : la flexion (fermeture des doigts vers l'intérieur) et l'extension (ouverture des doigts vers l'extérieur) - deux mouvements nécessaires à la plupart des actions des doigts. Mme Kamara a recruté trois cohortes de jeunes sujets en bonne santé : un groupe qui n'a été entraîné qu'à la flexion des doigts, un groupe qui n'a été entraîné qu'à l'extension des doigts et un groupe témoin qui n'a suivi aucun entraînement. Elle a vérifié leur dextérité dans la direction apprise ainsi que la généralisation dans l'autre direction. Les résultats ont révélé que l'entraînement à l'extension des doigts améliorait les capacités dans l'autre direction (flexion), mais que l'inverse n'était pas vrai : l'entraînement à la flexion des doigts n'était pas généralisé dans l'autre direction (extension). Ces résultats indiquent que les circuits de contrôle responsables de la dextérité des doigts sont interactifs et partiellement transmis, mais ne sont pas symétriques dans les deux directions.

Les résultats de cette étude pourraient améliorer les techniques utilisées pour la rééducation des patients souffrant de lésions cérébrales, y compris des affections telles que l'hémiparésie - une affection qui nuit à la mobilité d'un côté du corps et entraîne des difficultés à marcher et à saisir, une perte d'équilibre, etc.

La recherche a été soutenue par la Fondation israélienne pour la science (ISF) et la Fondation germano-israélienne pour la recherche scientifique et le développement (GIF).

Firas Mawase est professeur assistant à la faculté d'ingénierie biomédicale du Technion. Il a obtenu son doctorat au département d'ingénierie biomédicale de l'université Ben-Gurion du Néguev et a effectué un stage post-doctoral au département de médecine physique et de réadaptation et de neurosciences de l'école de médecine de l'université Johns Hopkins. Dans son laboratoire de recherche, le professeur Mawase développe des expériences comportementales sur des sujets sains et des patients souffrant de lésions cérébrales, en utilisant des outils d'ingénierie et de calcul ainsi que l'imagerie fonctionnelle du cerveau, afin de déterminer la base neuronale qui contrôle les capacités motrices chez l'homme.

Gili Kamara a fait son Aliyah des États-Unis en 2010. Elle a obtenu une licence et une maîtrise à la faculté d'ingénierie biomédicale du Technion et a travaillé dans l'industrie pendant deux ans entre les deux diplômes.

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