Mathilde Legrand

À 28 ans, Mathilde Legrand fait partie des 35 lauréates du Prix Jeunes Talents France L’Oréal-Unesco. Pour cette doctorante en troisième année de thèse au sein de l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (Isir), ce prix est une « reconnaissance » de son travail scientifique et de l'équipe qui l’accueille. 

Cette polytechnicienne au parcours sans faute a toujours eu envie de mettre ses compétences scientifiques au service de l’humain. En témoigne son engagement dans un projet humanitaire au Tchad où elle apporte, durant un an, son soutien pédagogique aux élèves, des cours d'alphabétisation aux adultes ainsi que son aide à la construction d’une école. Forte de cette expérience, elle décide, en 2015, de compléter sa formation en sciences mécaniques par un master en bio-ingénierie à l’École polytechnique fédérale de Lausanne. Elle y découvre la robotique de réhabilitation, les exosquelettes et les prothèses robotisées.  

Travailler au service des personnes en situation de handicap 

Enthousiasmée par ce domaine et souhaitant poursuivre une thèse à Paris, elle contacte des chercheurs de l’Isir dont Nathanaël Jarrassé, spécialiste en robotique de rééducation et d’assistance au sein de l’équipe Agathe. « Ce qui m'intéressait particulièrement dans cette équipe, explique la doctorante, c’est l’intérêt que les scientifiques ont pour des questions éthiques jusqu’alors inexplorées. Cela m'a convaincue de venir y travailler car la robotique de la réhabilitation est un domaine à la frontière entre homme augmenté et homme réparé, qui ne soulève pas que des questions techniques. »

Aux côtés de Nathanaël Jarrassé, elle débute en 2017 une thèse sur le contrôle des prothèses de bras robotisées à destination de personnes nées sans bras ou qui ont subi une amputation. « Le système de contrôle de ces prothèses date des années 1950, précise Mathilde Legrand. C'est une sorte de langage morse musculaire. La personne doit, par exemple, contracter le biceps pour lever la prothèse, le triceps pour réaliser le mouvement inverse, ou contracter les deux muscles pour contrôler une autre articulation. C’est assez laborieux et cela demande un temps long d’apprentissage. Un quart des personnes abandonnent. »

Pour améliorer le contrôle de ces prothèse, l’équipe de recherche s’intéresse aux mouvements du corps qui, selon la doctorante, disent beaucoup du geste que l'on veut faire. « De nombreuses études montrent que pour être plus rapide, une personne équipée d’une prothèse va, par exemple, préférer se pencher vers l’avant, plutôt que de déplier le coude pour attraper un objet avec le système de contrôle musculaire de la prothèse », note la lauréate. Ces mouvements de compensation, qui au fur et à mesure provoquent des troubles musculo-squelettiques, traduisent une erreur entre la position effective de la prothèse et la position recherchée pour faire le geste désiré. L’objectif de la doctorante est de capter ces mouvements de compensation et de faire en sorte que la prothèse bouge de façon à ce que la personne revienne dans une position confortable. 

Déjà breveté, ce concept pourrait bien donner naissance d’ici quelques années à des prothèses de bras plus performantes permettant de contrôler simultanément l’articulation du coude et du poignet. 

Des algorithmes au Cybathlon

En attendant, Mathilde Legrand a déjà pu mettre en application ses recherches. Les algorithmes qu’elle a développés durant son doctorat vont être utilisés lors du Cybathlon 2020 : une compétition internationale unique durant laquelle les athlètes handicapés s’affrontent lors d’épreuves où les technologies d’assistance bionique sont autorisées.

Avec l’ingénieure Charlotte Marchand et le chercheur Nathanaël Jarrassé, Mathilde Legrand fait partie du noyau dur de l’équipe Smart ArM qui participe à la compétition. Cette équipe, constituée d’une quinzaine de scientifiques issus de la robotique et des neurosciences, va présenter le prototype de prothèse de bras hors du laboratoire et la tester dans un contexte stimulant. « En participant au Cybathlon, nous espérons, affirme Mathilde Legrand, attirer l’attention du grand public sur ces handicaps particuliers que sont l’amputation et l’agénésie de membre supérieur et sur les possibilités des technologies robotiques d’assistance ».

Mener de front une carrière scientifique et une vie de famille

Aujourd'hui maman d’une petite fille, Mathilde Legrand est fière d’avoir réussi à intégrer un milieu où les femmes sont encore peu présentes : « Même si n’ai jamais ressenti de discrimination, je me rends compte qu'être une femme scientifique demande une implication sans faille. Le fait, par exemple, d’être en congés maternité stoppe nos projets scientifiques plus longtemps que les hommes. Il faut ensuite redoubler d'effort pour rattraper ce temps que l'on n'a pas passé à travailler ». 

Mais loin d’être défaitiste, la doctorante conseille aux jeunes femmes qui se lancent dans cette voie de garder confiance en leurs capacités, dans le chemin qu’elle choisisse et dans la façon dont elles ont envie d'être une femme dans la science. « Personnellement, j'ai envie de montrer qu’il est possible d'avoir une famille et de mener une carrière scientifique académique ou industrielle, confie la doctorante. Mais chaque femme doit pouvoir défendre ses propres choix. » 

Pour la suite de sa carrière, Mathilde Legrand se laisse encore le temps de la réflexion. Elle qui aimerait continuer dans le monde académique redoute les difficultés liées à la recherche de financement que rencontrent nombre de scientifiques. Mais que cela soit dans le privé, le public ou dans une startup, une chose est sûre, elle souhaite continuer à développer de nouvelles innovations médicales pour aider les personnes en situation de handicap.  

Crédits photo : Fondation L'Oréal
 

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