Mains bioniques

Introduction

De nombreuses personnes mènent une vie difficile soit parce qu'elles sont devenues handicapées à la suite d'un accident, ou parce qu'elles sont nées avec un membre manquant. En effet rare sont ces personnes qui ont l'accès à des prothèses qui n'offrent que des mouvement limités à la place de leurs membres. Une équipe de chirurgiens, de scientifiques mais également les militaires ont permis à la recherche scientifique de de beaucoup évoluer. L'arrivée des prothèses bioniques amène de nombreux avantages pour ces personnes en difficulté dans le monde. L'espoir d'arriver à fabriquer de manière industrielle des prothèses de hautes performances encourage la recherche scientifique dans ce domaine. L'arrivée de ces prothèses donne de nombreux avantages dans de nombreux domaines.

Une prothèse est un dispositif artificiel destiné à remplacer un membre, un organe ou une articulation.

L’histoire de la prothèse remonte il y a quelques milliers d’années.

En effet des recherches ont été effectuées par des chercheurs allemands qui affirment que les Égyptiens étaient capables d'amputer et de concevoir des prothèses ; ils appuient leur théorie sur une momie d'une femme morte il y a environ 3 000 ans. Le gros orteil est sculpté dans le bois. Il était lié au pied par une gaine de cuir cousue.

Le bois était considéré jusqu’à la première Guerre Mondiale, comme le matériau le plus fiable et donc le plus utilisé pour la conception des prothèses. Bien qu’il soit dur à travailler, au cours du temps, de nouvelles conceptions, les progrès de l’informatique et de l’électronique et une meilleure connaissance du mode de fonctionnement du corps humain ont permis de donner naissance à une prothèse de nouvelle génération : " le bras bionique ".

I-Système nerveux

1) Organisation du système nerveux

Chez les vertébrés, on compte le système nerveux central constitué de l'encéphale et de la moelle épinière ainsi que le système nerveux périphérique constitué lui de nerfs et de ganglions. D'une part à l’échelle cellulaire, le système nerveux est constitué de cellules hautement spécialisées (appelées neurones), elles peuvent très particulièrement véhiculer un signal dit signal électrochimique. D'autre part, le système nerveux est constitué des cellules de support dites cellules gliales, qui apportent un soutien structurel, métabolique et fonctionnel aux neurones.

Le système nerveux effectue de multiples tâches :

- Tout d'abord il gère les informations dites sensorielles.

- De plus, il coordonne les mouvements musculaires.

- Il régule également le fonctonnement des autres organes.

Malheureusement, de nombreuses failles peuvent se former dans le systèpme nerveux: par des anomalies génétiques, par des traumas physiques, par des intoxications, par des infections ou simplement par l'effet du vieillissement. La moindre altération du système nerveux provoque assez souvent des symptômes graves car ce système est très important dans le fonctionnement du corps. La médecine et plus précisément la neurologie ansi que la psychiatrie cherchent à soigner les pathologies du système nerveux. Les Les neurosciences correspondent à toutes les études scientifiques du système nerveux, d'un point de vue structurel et d'un point de vue de fonctionnement, de l'échelle moléculaire à l'échelle des organes.

Les messages sont véhiculés par les nerfs, puis conduits au niveau des centres nerveux, de la moelle épinière ainsi qu'à l'encéphale. Une réponse est ensuite adapté

Les neurones sont des cellules essentielles du système nerveux, ils sont composés d’un corps cellulaire, d’un axone et de dendrites.

Les dendrites permettent de véhiculer le message jusqu’au corps cellulaire du neurone et l’axone conduit le message nerveux vers la cellule suivante.

2) Fonctionnement du système nerveux

Les messages nerveux se propagent le long des axones jusqu’aux synapses sous forme de potentiel d’action électrique.

Les neurones sont des cellules très particulières, connectées entre elles dans des réseaux très complexes, pouvant recevoir des informations de milliers d’autres neurones.

Le message nerveux transmis le long de ces neurones est de nature électrique, mais la communication entre deux neurones est de nature chimique, elle se fait au niveau des synapses.

En effet, les deux neurones qui communiquent sont séparés par un espace très fin, la fente synaptique.

La synapse est le lieu de communication entre les deux cellules.

Le premier neurone libère dans cette fente une substance chimique appelée neurotransmetteur.

Ce neurotransmetteur se fixe sur des récepteurs spécifiques portés par la membrane du neurone post synaptique.

Ces messages sont ensuite intégrés au niveau des centres nerveux, moelle épinière et encéphale, et produisent une réponse adaptée.

II)-Fonctionnement et possibilités du bras bionique

Nous allons maintenant observer comment fonctionne un bras bionique.

Les mouvements effectués par notre corps sont tous contrôlés par notre cerveau qui envoie des signaux aux nerfs qui les envoient directement aux muscles.

1) Fonctionnement :

Un ordinateur est situé dans l'avant-bras du bras bionique, son rôle est de décomposée, puis de traduire en mouvements les signaux électriques provenant du cerveau, captés par les électrodes. On dit que l'ordinateur accède à l'information neurologique.

La prothèse contient des moteurs électriques, qui sont commandés par des signaux dits myoélectriques (directement envoyés par le cerveau vers les muscles au dessus de la prothèse). C'est grâce à cela que le receveur de prothèse va pouvoir réaliser des mouvements avec les actions envoyées par son

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