ABOUT THE SPEAKER
Grégoire Courtine - Spinal cord researcher
Grégoire Courtine and his interdisciplinary lab imagine new ways to recover after devastating, mobility-impairing injury to the spinal cord.

Why you should listen

In a lab in Switzerland, a little white rat is re-learning how to walk. In research dubbed Project Rewalk, Grégoire Courtine and his collaborators are figuring out how a spinal cord with a severe lesion might repair itself, to the point that voluntary locomotion could happen again -- not just reactive movement but brain-directed walking and running. The treatment involves a re-awakening cocktail of chemicals released onto the spinal cord, combined with electrical stimulation -- plus repeated exercise that rehearses the walking movement. As part of the experiment, Courtine's team developed a robot that gently supports the rat vertically but does not push it forward; the rat has to decide to move on its own. And eventually, it does. As Courtine explains, "the training forces the brain to recruit what is left of the neural system to get the job done."
 
Courtine holds the International Paraplegic Foundation chair in spinal cord repair at the Center for Neuroprosthetics at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne.

More profile about the speaker
Grégoire Courtine | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2013

Grégoire Courtine: The paralyzed rat that walked

Grégoire Courtine: La rata paralizada que caminó

Filmed:
989,937 views

Una lesión de la médula espinal puede cortar la comunicación entre el cerebro y su cuerpo, llevando a la parálisis. Recién salido de su laboratorio, Grégoire Courtine muestra un nuevo método, la combinación de fármacos, estimulación eléctrica y un robot, que podrían despertar de nuevo las vías neurales y ayudar al cuerpo a aprenden otra vez a moverse por sí mismo. Vea cómo funciona, como una rata paralizada llega a ser capaz de correr y guiarse por las escaleras.
- Spinal cord researcher
Grégoire Courtine and his interdisciplinary lab imagine new ways to recover after devastating, mobility-impairing injury to the spinal cord. Full bio

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00:12
I am a neuroscientistneurocientífico
0
446
1625
Soy neurocientífico
00:14
with a mixedmezclado backgroundfondo in physicsfísica and medicinemedicina.
1
2071
3811
con un historial mixto
en física y medicina.
00:17
My lablaboratorio at the Swisssuizo FederalFederal InstituteInstituto of TechnologyTecnología
2
5882
5041
Mi laboratorio en el Instituto
Federal Suizo de Tecnología
00:22
focusesenfoques on spinalespinal cordcable injurylesión,
3
10923
3190
se centra en la lesión
de la médula espinal,
00:26
whichcual affectsafecta more than 50,000 people
4
14113
2731
que afecta a más
de 50 000 personas
00:28
around the worldmundo everycada yearaño,
5
16844
2690
en todo el mundo cada año,
00:31
with dramaticdramático consequencesConsecuencias for affectedafectado individualsindividuos,
6
19534
3606
con consecuencias graves
para los individuos afectados,
00:35
whosecuyo life literallyliteralmente shattersdestroza
7
23140
2233
cuya vida cabalmente se desmorona
00:37
in a matterimportar of a handfulpuñado of secondssegundos.
8
25373
3235
en cuestión de
un puñado de segundos.
00:40
And for me, the Man of SteelAcero,
9
28608
3058
Y para mí, el Hombre de Acero,
00:43
ChristopherChristopher ReeveJuez local,
10
31666
2204
Christopher Reeve,
00:45
has bestmejor raisedelevado the awarenessconciencia
11
33870
2090
fue el que mejor
despertó la conciencia
00:47
on the distressangustia of spinalespinal cordcable injuredlesionado people.
12
35960
2915
de la angustia de los lesionados
de médula espinal.
00:50
And this is how I startedempezado my ownpropio personalpersonal journeyviaje
13
38875
3139
Y así es cómo empecé
mi propio viaje personal
00:54
in this fieldcampo of researchinvestigación,
14
42014
1499
en este campo de investigación,
00:55
workingtrabajando with the ChristopherChristopher and DanaDana ReeveJuez local FoundationFundación.
15
43513
3437
trabajando con la Fundación
Christopher y Dana Reeve.
00:58
I still rememberrecuerda this decisivedecisivo momentmomento.
16
46950
4596
Todavía recuerdo
ese momento decisivo.
01:03
It was just at the endfin of a regularregular day of work
17
51546
1951
Fue justo al final de
un día normal de trabajo
01:05
with the foundationFundación.
18
53497
1543
con la Fundación.
01:07
ChrisChris addresseddirigido us, the scientistscientíficos and expertsexpertos,
19
55040
4652
Chris se dirigía a nosotros,
los científicos y expertos,
01:11
"You have to be more pragmaticpragmático.
20
59692
3593
"Tienen que ser más pragmáticos.
01:15
When leavingdejando your laboratorylaboratorio tomorrowmañana,
21
63285
2352
Cuando salgan del
laboratorio mañana,
01:17
I want you to stop by the rehabilitationrehabilitación centercentrar
22
65637
2904
quiero que pasen por
el centro de rehabilitación
01:20
to watch injuredlesionado people
23
68541
1609
y vean a las personas lesionadas
01:22
fightinglucha to take a steppaso,
24
70150
2025
luchando por dar un paso,
01:24
strugglingluchando to maintainmantener theirsu trunkel maletero.
25
72175
2641
luchando por mantener su tronco.
01:26
And when you go home,
26
74816
1413
Y cuando se vayan a su casa,
01:28
think of what you are going to changecambio in your researchinvestigación
27
76229
2410
piensen en lo que van a
cambiar en su investigación
01:30
on the followingsiguiendo day to make theirsu livesvive better."
28
78639
3568
al día siguiente para
mejorar sus vidas".
01:34
These wordspalabras, they stuckatascado with me.
29
82207
4053
Estas palabras,
permanecen conmigo.
01:38
This was more than 10 yearsaños agohace,
30
86260
2391
Esto fue hace más de 10 años,
01:40
but ever sinceya que, my laboratorylaboratorio has followedseguido
31
88651
2767
pero desde entonces,
mi laboratorio ha seguido
01:43
the pragmaticpragmático approachenfoque to recoveryrecuperación
32
91418
1963
el enfoque pragmático
a la recuperación
01:45
after spinalespinal cordcable injurylesión.
33
93381
2411
después de la lesión
de la médula espinal.
01:47
And my first steppaso in this directiondirección
34
95792
2041
Y mi primer paso
en esta dirección
01:49
was to developdesarrollar a newnuevo modelmodelo of spinalespinal cordcable injurylesión
35
97833
3289
fue desarrollar un nuevo modelo
de lesión de la médula espinal
01:53
that would more closelycercanamente mimicimitar some of the keyllave featurescaracteristicas of humanhumano injurylesión
36
101122
3647
que imita más de cerca algunas de las principales características de la lesión humana
01:56
while offeringofrecimiento well-controlledbien controlada experimentalexperimental conditionscondiciones.
37
104769
3372
al tiempo que ofrece unas condiciones
experimentales bien controladas.
02:00
And for this purposepropósito, we placedmetido two hemisectionshemisecciones
38
108141
2567
Y para ello, hicimos
dos hemisecciones
02:02
on oppositeopuesto sideslados of the bodycuerpo.
39
110708
1415
en lados opuestos del cuerpo.
02:04
They completelycompletamente interruptinterrumpir the communicationcomunicación
40
112123
2145
Interrumpen completamente
la comunicación
02:06
betweenEntre the braincerebro and the spinalespinal cordcable,
41
114268
2582
entre el cerebro y
la médula espinal,
02:08
thusasí leadinglíder to completecompletar and permanentpermanente paralysisparálisis
42
116850
2710
lo que conduce a la parálisis
completa y permanente
02:11
of the legpierna.
43
119560
1767
de las piernas.
02:13
But, as observedobservado, after mostmás injurieslesiones in humanshumanos,
44
121327
3891
Pero, como se observa, después de la mayoría
de las lesiones en los seres humanos,
02:17
there is this interveninginterviniendo gapbrecha of intactintacto neuralneural tissuetejido
45
125218
2950
hay este espacio intermedio
del tejido neural intacto
02:20
throughmediante whichcual recoveryrecuperación can occurocurrir.
46
128168
2703
a través del cual
la recuperación puede ocurrir.
02:22
But how to make it happenocurrir?
47
130871
3041
Pero ¿cómo lograrlo?
02:25
Well, the classicalclásico approachenfoque
48
133912
3361
Bueno, el enfoque clásico
02:29
consistsconsiste of applyingaplicando interventionintervención
49
137273
2636
consiste en aplicar
la intervención
02:31
that would promotepromover the growthcrecimiento of the severedcortado fiberfibra
50
139909
2910
que promovería el crecimiento
de la fibra dañada
02:34
to the originaloriginal targetobjetivo.
51
142819
2108
al objetivo original.
02:36
And while this certainlyciertamente remainedse mantuvo the keyllave for a curecura,
52
144927
3751
Y mientras este ciertamente sigue
siendo la clave para una cura,
02:40
this seemedparecía extraordinarilyextraordinariamente complicatedComplicado to me.
53
148678
3515
parecía extraordinariamente
complicado para mí.
02:44
To reachalcanzar clinicalclínico fruitionfruición rapidlyrápidamente,
54
152193
2725
Para llegar a buen término
clínico rápidamente,
02:46
it was obviousobvio:
55
154918
1560
era obvio:
02:48
I had to think about the problemproblema differentlydiferentemente.
56
156478
3920
tenía que pensar en
el problema de forma diferente.
02:52
It turnedconvertido out that more than 100 yearsaños of researchinvestigación
57
160398
3108
Resultó ser que más de
100 años de investigación
02:55
on spinalespinal cordcable physiologyfisiología,
58
163506
1641
sobre la fisiología de
la médula espinal,
02:57
startingcomenzando with the NobelNobel PrizePremio SherringtonSherrington,
59
165147
2325
a partir de la premio
Nobel Sherrington,
02:59
had shownmostrado that
60
167472
1807
han demostrado que
03:01
the spinalespinal cordcable, belowabajo mostmás injurieslesiones,
61
169279
2235
la médula espinal, por debajo
de la mayoría de las lesiones,
03:03
containedcontenido all the necessarynecesario and sufficientsuficiente neuralneural networksredes
62
171514
3253
contiene todas las redes
neurales necesarias y suficientes
03:06
to coordinatecoordinar locomotionlocomoción,
63
174767
2320
para coordinar la locomoción,
03:09
but because inputentrada from the braincerebro is interruptedinterrumpido,
64
177087
2959
pero como se interrumpe
la señal del cerebro,
03:12
they are in a nonfunctionalno funcional stateestado, like kindtipo of dormantlatente.
65
180046
3168
están en un estado
no funcional, como inactivo.
03:15
My ideaidea: We awakendespertar this networkred.
66
183214
4332
Mi idea: que despertemos esta red.
03:19
And at the time, I was a post-doctoralpost-doctoral fellowcompañero in LosLos AngelesAngeles,
67
187546
4287
En ese entonces, yo era un estudiante
de postdoctorado en Los Ángeles,
03:23
after completingcompletando my PhPh.D. in FranceFrancia,
68
191833
2566
después de terminar
mi doctorado en Francia,
03:26
where independentindependiente thinkingpensando
69
194399
1909
donde el pensamiento independiente
03:28
is not necessarilynecesariamente promotedpromovido.
70
196308
3107
no es necesariamente promovido.
03:31
(LaughterRisa)
71
199415
1827
(Risas)
03:33
I was afraidasustado to talk to my newnuevo bossjefe,
72
201242
3753
Tenía miedo de hablar
con mi nuevo jefe,
03:36
but decideddecidido to musterreunión up my couragevalor.
73
204995
2393
pero decidí juntar coraje.
03:39
I knockedgolpeado at the doorpuerta of my wonderfulmaravilloso advisortutor,
74
207388
2657
Llamé a la puerta de
mi maravilloso tutor,
03:42
ReggieReggie EdgertonEdgerton, to sharecompartir my newnuevo ideaidea.
75
210045
3991
Reggie Edgerton, para
compartir mi nueva idea.
03:46
He listenedescuchado to me carefullycuidadosamente,
76
214036
2250
Él me escuchó atentamente,
03:48
and respondedrespondido with a grinmueca.
77
216286
2941
y respondió con
una gran sonrisa.
03:51
"Why don't you try?"
78
219227
2043
"¿Por qué no lo intentas?"
03:53
And I promisepromesa to you,
79
221270
2125
Y les prometo,
03:55
this was suchtal an importantimportante momentmomento in my careercarrera,
80
223395
3355
este fue un momento
tan importante en mi carrera,
03:58
when I realizeddio cuenta that the great leaderlíder
81
226750
2435
cuando me di cuenta
de que el gran líder
04:01
believedcreído in youngjoven people and newnuevo ideasideas.
82
229185
2993
creía en la gente joven
y en las nuevas ideas.
04:04
And this was the ideaidea:
83
232178
1608
Y esta era la idea:
04:05
I'm going to use a simplisticsimplista metaphormetáfora
84
233786
2666
voy a usar una metáfora simplista
04:08
to explainexplique to you this complicatedComplicado conceptconcepto.
85
236452
2126
para explicar este
concepto complicado.
04:10
ImagineImagina that the locomotorlocomotor systemsistema is a carcoche.
86
238578
4766
Imaginen que el aparato
locomotor es un coche.
04:15
The enginemotor is the spinalespinal cordcable.
87
243344
2246
El motor es la médula espinal.
04:17
The transmissiontransmisión is interruptedinterrumpido. The enginemotor is turnedconvertido off.
88
245590
3258
La transmisión se interrumpe.
El motor está apagado.
04:20
How could we re-engagecomprometerse otra vez the enginemotor?
89
248848
3007
¿Cómo podríamos volver
a reengranar el motor?
04:23
First, we have to provideproporcionar the fuelcombustible;
90
251855
3142
En primer lugar, tenemos que
proporcionar el combustible;
04:26
secondsegundo, pressprensa the acceleratoracelerador pedalpedal;
91
254997
2343
en segundo lugar,
presionar el acelerador;
04:29
thirdtercero, steerdirigir the carcoche.
92
257340
1938
en tercer lugar, dirigir el coche.
04:31
It turnedconvertido out that there are knownconocido neuralneural pathwayscaminos
93
259278
1762
Resulta que se conocen
redes neurales
04:33
comingviniendo from the braincerebro that playjugar this very functionfunción
94
261040
2954
provenientes del cerebro
que desempeñan esta función
04:35
duringdurante locomotionlocomoción.
95
263994
1382
durante la locomoción.
04:37
My ideaidea: ReplaceReemplazar this missingdesaparecido inputentrada
96
265376
2715
Mi idea: sustituir
esta falta de entrada
04:40
to provideproporcionar the spinalespinal cordcable
97
268091
1402
para darle a la médula espinal
04:41
with the kindtipo of interventionintervención
98
269493
1396
el tipo de intervención
04:42
that the braincerebro would deliverentregar naturallynaturalmente in orderorden to walkcaminar.
99
270889
4730
que el cerebro entregaría
naturalmente para caminar.
04:47
For this, I leveragedapalancado 20 yearsaños of pastpasado researchinvestigación in neuroscienceneurociencia,
100
275619
4439
Para esto, aproveché 20 años de
investigaciones anteriores en neurociencias,
04:52
first to replacereemplazar the missingdesaparecido fuelcombustible
101
280058
2764
primero para reemplazar
la falta de combustible
04:54
with pharmacologicalfarmacológico agentsagentes
102
282822
2068
con los agentes farmacológicos
04:56
that preparepreparar the neuronsneuronas in the spinalespinal cordcable to firefuego,
103
284890
3480
que preparan a las neuronas de
la médula espinal para disparar,
05:00
and secondsegundo, to mimicimitar the acceleratoracelerador pedalpedal
104
288370
4055
y segundo, para imitar
el pedal del acelerador
05:04
with electricaleléctrico stimulationestímulo.
105
292425
1480
con estimulación eléctrica.
05:05
So here imagineimagina an electrodeelectrodo
106
293905
2169
Imaginen aquí un electrodo
05:08
implantedimplantado on the back of the spinalespinal cordcable
107
296074
2406
implantado en la parte posterior
de la médula espinal
05:10
to deliverentregar painlesssin dolor stimulationestímulo.
108
298480
2262
para dar estímulos indoloros.
05:12
It tooktomó manymuchos yearsaños, but eventuallyfinalmente we developeddesarrollado
109
300742
2832
Tomó muchos años, pero
finalmente hemos desarrollado
05:15
an electrochemicalelectroquímico neuroprosthesisneuroprótesis
110
303574
2557
un neuroprótesis electroquímica
05:18
that transformedtransformado the neuralneural networkred
111
306131
1766
que transforme la red neuronal
05:19
in the spinalespinal cordcable from dormantlatente to a highlyaltamente functionalfuncional stateestado.
112
307897
5006
en la médula espinal de inactiva
a un estado altamente funcional.
05:24
ImmediatelyInmediatamente, the paralyzedparalizado ratrata can standestar.
113
312903
6280
Inmediatamente, la rata
paralizada puede pararse.
05:31
As soonpronto as the treadmillrueda de andar beltcinturón startsempieza movingemocionante,
114
319183
2327
Tan pronto como la banda
comienza a moverse,
05:33
the animalanimal showsmuestra coordinatedcoordinado movementmovimiento of the legpierna,
115
321510
3806
el animal presenta movimiento
coordinados de las piernas,
05:37
but withoutsin the braincerebro.
116
325316
1978
pero sin el cerebro.
05:39
Here what I call "the spinalespinal braincerebro"
117
327294
1990
Aquí lo que yo llamo
"el cerebro espinal"
05:41
cognitivelycognitivamente processesprocesos sensorysensorial informationinformación
118
329284
3122
cognitivamente procesa
la información sensorial
05:44
arisingsurgiendo from the movingemocionante legpierna
119
332406
1895
derivada del movimiento de la pierna
05:46
and makeshace decisionsdecisiones as to how to activateactivar the musclemúsculo
120
334301
3695
y toma las decisiones sobre
la manera de activar el músculo
05:49
in orderorden to standestar, to walkcaminar, to runcorrer,
121
337996
3390
con el fin de pararse,
caminar, correr,
05:53
and even here, while sprintingcorriendo,
122
341386
2112
y aun aquí, mientras corre,
05:55
instantlyinstantáneamente standestar
123
343498
2297
instantáneamente para
05:57
if the treadmillrueda de andar stopsparadas movingemocionante.
124
345795
2463
si la cinta deja de moverse.
06:00
This was amazingasombroso.
125
348258
1337
Esto fue increíble.
06:01
I was completelycompletamente fascinatedfascinado by this locomotionlocomoción
126
349595
3387
Estaba totalmente fascinado
por este locomoción
06:04
withoutsin the braincerebro,
127
352982
2495
sin el cerebro,
06:07
but at the samemismo time so frustratedfrustrado.
128
355477
3655
pero al mismo tiempo tan frustrado.
06:11
This locomotionlocomoción was completelycompletamente involuntaryinvoluntario.
129
359132
2393
Esta locomoción era
totalmente involuntaria.
06:13
The animalanimal had virtuallyvirtualmente no controlcontrolar over the legspiernas.
130
361525
3365
El animal prácticamente no
tenía control sobre las piernas.
06:16
ClearlyClaramente, the steeringgobierno systemsistema was missingdesaparecido.
131
364890
4120
Claramente, faltaba
el sistema de manejo.
06:21
And it then becameconvirtió obviousobvio from me
132
369010
1892
Y luego llegó a ser obvio para mí
06:22
that we had to movemovimiento away
133
370902
1348
que teníamos que movernos.
06:24
from the classicalclásico rehabilitationrehabilitación paradigmparadigma,
134
372250
3372
desde el paradigma de
la rehabilitación clásica,
06:27
steppingcaminando on a treadmillrueda de andar,
135
375622
1722
caminar sobre una cinta rodante,
06:29
and developdesarrollar conditionscondiciones that would encouragealentar
136
377344
3220
y desarrollar condiciones
que alentarían
06:32
the braincerebro to beginempezar voluntaryvoluntario controlcontrolar over the legpierna.
137
380564
5233
al cerebro a comenzar a controlar
voluntariamente las piernas.
06:37
With this in mindmente, we developeddesarrollado a completelycompletamente newnuevo
138
385797
3385
Con esto en mente, desarrollamos
un sistema robótico totalmente
06:41
roboticrobótico systemsistema to supportapoyo the ratrata
139
389182
3230
nuevo para apoyar a la rata
06:44
in any directiondirección of spaceespacio.
140
392412
2526
en cualquier dirección del espacio.
06:46
ImagineImagina, this is really coolguay.
141
394938
2175
Imaginen, esto es genial.
06:49
So imagineimagina the little 200-gram-gramo ratrata
142
397113
3831
Así que imagínen a
la ratita de 200 gramos
06:52
attachedadjunto at the extremityextremidad of this 200-kilo-kilo robotrobot,
143
400944
3701
atada a la extremidad de
este robot de 200 kilos,
06:56
but the ratrata does not feel the robotrobot.
144
404645
2572
pero la rata no siente el robot.
06:59
The robotrobot is transparenttransparente,
145
407217
2072
El robot es transparente,
07:01
just like you would holdsostener a youngjoven childniño
146
409289
2362
al igual que cuando Uds.
sostienen a su bebé
07:03
duringdurante the first insecureinseguro stepspasos.
147
411651
2364
durante los primeros
pasos inseguros.
07:06
Let me summarizeresumir: The ratrata receivedrecibido
148
414015
3554
Permítanme resumir:
la rata recibió
07:09
a paralyzingparalizante lesionlesión of the spinalespinal cordcable.
149
417569
2445
una lesión paralizante
de la médula espinal.
07:12
The electrochemicalelectroquímico neuroprosthesisneuroprótesis enabledhabilitado
150
420014
2590
La neuroprótesis
electroquímica habilitó
07:14
a highlyaltamente functionalfuncional stateestado of the spinalespinal locomotorlocomotor networksredes.
151
422604
4207
un estado altamente funcional
de las redes locomotoras espinales.
07:18
The robotrobot providedprevisto the safeseguro environmentambiente
152
426811
3766
El robot provee
un ambiente seguro
07:22
to allowpermitir the ratrata to attemptintento anything
153
430577
1963
para permitir que la rata
intente cualquier cosa
07:24
to engagecontratar the paralyzedparalizado legspiernas.
154
432540
2682
para involucrar
las piernas paralizadas.
07:27
And for motivationmotivación, we used what I think
155
435222
2825
Y para la motivación,
utilizamos lo que pienso
07:30
is the mostmás powerfulpoderoso pharmacologyfarmacología of SwitzerlandSuiza:
156
438047
3834
es la más poderosa
droga de Suiza:
07:33
fine Swisssuizo chocolatechocolate.
157
441881
2307
fino chocolate suizo.
07:36
(LaughterRisa)
158
444188
2922
(Risas)
07:39
ActuallyActualmente, the first resultsresultados were very, very,
159
447110
4563
La verdad, los primeros
resultados fueron muy, muy,
07:43
very disappointingdecepcionante.
160
451673
2635
muy decepcionantes.
07:46
Here is my bestmejor physicalfísico therapistterapeuta
161
454308
3302
Aquí está mi mejor fisioterapeuta
07:56
completelycompletamente failingdefecto to encouragealentar the ratrata
162
464794
2590
completamente incapaz
de estimular la rata
07:59
to take a singlesoltero steppaso,
163
467384
2061
para dar un solo paso,
08:01
whereasmientras the samemismo ratrata, fivecinco minutesminutos earliermás temprano,
164
469445
2846
mientras que la misma rata,
5 minutos antes,
08:04
walkedcaminado beautifullyhermosamente on the treadmillrueda de andar.
165
472291
2306
caminó bellamente en la caminadora.
08:06
We were so frustratedfrustrado.
166
474597
2157
Estábamos tan frustrados.
08:08
But you know, one of the mostmás essentialesencial qualitiescalidades
167
476754
2899
Pero saben, una de
las cualidades más esenciales
08:11
of a scientistcientífico is perseveranceperseverancia.
168
479653
2476
de un científico es
la perseverancia.
08:14
We insistedinsistió. We refinedrefinado our paradigmparadigma,
169
482129
3416
Insistimos. Hemos refinado
nuestro paradigma,
08:17
and after severalvarios monthsmeses of trainingformación,
170
485545
2263
y después de varios
meses de entrenamiento,
08:19
the otherwisede otra manera paralyzedparalizado ratrata could standestar,
171
487808
3806
la otrora rata paralizada
podía pararse,
08:23
and whenevercuando she decideddecidido,
172
491614
1812
y cuando ella decidía,
08:25
initiatediniciado fullcompleto weight-bearingsoportar peso locomotionlocomoción
173
493426
2332
iniciaba la locomoción
soportando el peso
08:27
to sprintsprint towardshacia the rewardsrecompensas.
174
495758
3250
para correr hacia las recompensas.
08:31
This is the first recoveryrecuperación ever observedobservado
175
499008
3405
Esta es la primera
recuperación jamás observada
08:34
of voluntaryvoluntario legpierna movementmovimiento
176
502413
1894
de movimiento de
las piernas voluntaria
08:36
after an experimentalexperimental lesionlesión of the spinalespinal cordcable
177
504307
2454
después de una lesión de
la médula espinal experimental
08:38
leadinglíder to completecompletar and permanentpermanente paralysisparálisis.
178
506761
3461
que llevó a una parálisis
completa y permanente.
08:42
In facthecho --
179
510222
1987
De hecho...
08:44
(ApplauseAplausos)
180
512209
1720
(Aplausos)
08:45
Thank you.
181
513929
4379
Gracias.
08:50
In facthecho, not only could the ratrata initiateiniciado
182
518308
3094
De hecho, no solo
podría la rata iniciar
08:53
and sustainsostener locomotionlocomoción on the groundsuelo,
183
521402
2677
y sostener la locomoción en el suelo,
08:56
they could even adjustajustar legpierna movementmovimiento,
184
524079
2281
incluso podría ajustar
movimiento de las piernas,
08:58
for exampleejemplo, to resistresistir gravitygravedad
185
526360
2356
por ejemplo, para
resistir la gravedad
09:00
in orderorden to climbescalada a staircaseescalera.
186
528716
2624
para subir una escalera.
09:03
I can promisepromesa you this was
187
531340
1950
Puedo prometerles
que esto fue
09:05
suchtal an emotionalemocional momentmomento in my laboratorylaboratorio.
188
533290
3109
un momento emotivo
en mi laboratorio.
09:08
It tooktomó us 10 yearsaños of harddifícil work
189
536399
2743
Nos tomó 10 años
de trabajo duro
09:11
to reachalcanzar this goalGol.
190
539142
2451
alcanzar esta meta.
09:13
But the remainingrestante questionpregunta was, how?
191
541593
2551
Pero la pregunta
remanente era, ¿cómo?
09:16
I mean, how is it possibleposible?
192
544144
1692
Quiero decir, ¿cómo es posible?
09:17
And here, what we foundencontró
193
545836
1678
Y aquí, lo que encontramos
09:19
was completelycompletamente unexpectedinesperado.
194
547514
3676
fue completamente inesperado.
09:23
This novelnovela trainingformación paradigmparadigma
195
551190
4158
Este novedoso paradigma
de entrenamiento
09:27
encouragedalentado the braincerebro to createcrear newnuevo connectionsconexiones,
196
555348
3671
alentó al cerebro a
crear nuevas conexiones,
09:31
some relayrelé circuitscircuitos
197
559019
2902
algunos circuitos relé
09:33
that relayrelé informationinformación from the braincerebro
198
561921
3048
que transmiten información
desde el cerebro
09:36
pastpasado the injurylesión and restorerestaurar corticalcortical controlcontrolar
199
564969
3156
más allá de la lesión y
restauran el control cortical
09:40
over the locomotorlocomotor networksredes belowabajo the injurylesión.
200
568125
3441
sobre las redes del aparato
locomotor debajo de la lesión.
09:43
And here, you can see one suchtal exampleejemplo,
201
571566
2922
Y aquí, pueden ver
un ejemplo de ello,
09:46
where we labeletiqueta the fibersfibras comingviniendo from the braincerebro in redrojo.
202
574488
3363
donde marcamos las fibras
provenientes del cerebro, en rojo.
09:49
This blueazul neuronneurona is connectedconectado with the locomotorlocomotor centercentrar,
203
577851
3420
Esta neurona azul está
conectada con el centro locomotor,
09:53
and what this constellationconstelación
204
581271
2363
y lo que esta constelación
09:55
of synapticsináptico contactscontactos meansmedio
205
583634
2351
de contactos sinápticos significa
09:57
is that the braincerebro is reconnectedreconectado with the locomotorlocomotor centercentrar
206
585985
3799
es que el cerebro está reconectado
con el centro locomotor
10:01
with only one relayrelé neuronneurona.
207
589784
3998
con solo una neurona relé.
10:05
But the remodelingremodelación was not restrictedrestringido
208
593782
1931
Pero la remodelación
no fue restringida
10:07
to the lesionlesión areazona.
209
595713
1087
a la zona de la lesión.
10:08
It occurredocurrió throughouten todo the centralcentral nervousnervioso systemsistema,
210
596800
3289
Ocurrió a través de todo
el sistema nervioso central,
10:12
includingincluso in the braincerebro stemvástago,
211
600089
2318
incluso en el tallo cerebral,
10:14
where we observedobservado up to 300-percent-por ciento increaseincrementar
212
602407
3262
donde pudimos observar
hasta un 300% de aumento
10:17
in the densitydensidad of fibersfibras comingviniendo from the braincerebro.
213
605669
3759
en la densidad de fibras
provenientes del cerebro.
10:21
We did not aimobjetivo to repairreparar the spinalespinal cordcable,
214
609428
3527
No pretendíamos
reparar la médula espinal,
10:24
yettodavía we were ablepoder to promotepromover
215
612955
2597
sin embargo hemos sido
capaces de promover
10:27
one of the more extensiveextenso remodelingremodelación
216
615552
2157
una de las más
extensas remodelaciones
10:29
of axonalaxonal projectionsproyecciones ever observedobservado
217
617709
2469
de proyecciones axonales
jamás observadas
10:32
in the centralcentral nervousnervioso systemsistema of adultadulto mammalmamífero
218
620178
2261
en el sistema nervioso central
de mamíferos adultos
10:34
after an injurylesión.
219
622439
2545
después de una lesión.
10:36
And there is a very importantimportante messagemensaje
220
624984
5069
Y hay un mensaje
muy importante
10:42
hiddenoculto behinddetrás this discoverydescubrimiento.
221
630053
4443
oculto detrás de
este descubrimiento.
10:46
They are the resultresultado of a youngjoven teamequipo
222
634496
3222
Es el resultado de
un equipo joven
10:49
of very talentedtalentoso people:
223
637718
2392
de personas muy talentosas:
10:52
physicalfísico therapiststerapeutas, neurobiologistsneurobiólogos, neurosurgeonsneurocirujanos,
224
640110
4458
terapeutas físicos,
neurobiólogos, neurocirujanos,
10:56
engineersingenieros of all kindsclases,
225
644568
2199
ingenieros de todo tipo,
10:58
who have achievedlogrado togetherjuntos
226
646767
1791
que han logrado juntos
11:00
what would have been impossibleimposible by singlesoltero individualsindividuos.
227
648558
3643
lo que hubiera sido imposible
por personas individuales.
11:04
This is trulyverdaderamente a trans-disciplinarytransdisciplinario teamequipo.
228
652201
3083
Este es verdaderamente
un equipo interdisciplinario.
11:07
They are workingtrabajando so closecerca to eachcada other
229
655284
2188
Están trabajando
tan cerca uno del otro
11:09
that there is horizontalhorizontal transfertransferir of DNAADN.
230
657472
3191
que hay transferencia
horizontal de ADN.
11:12
We are creatingcreando the nextsiguiente generationGeneracion
231
660663
1623
Estamos creando
la nueva generación
11:14
of M.D.'ses and engineersingenieros
232
662286
2241
de médicos e ingenieros
11:16
capablecapaz of translatingtraductorio discoveriesdescubrimientos all the way
233
664527
2444
capaces de traducir los descubrimientos
por todo el camino,
11:18
from benchbanco to bedsidecabecera.
234
666971
2672
del laboratorio al paciente.
11:21
And me?
235
669643
2006
¿Y yo?
11:23
I am only the maestromaestro who orchestratedorquestado this beautifulhermosa symphonysinfonía.
236
671649
4547
Soy solo el maestro que orquestó
esta hermosa sinfonía.
11:28
Now, I am sure you are all wonderingpreguntando, aren'tno son you,
237
676196
6803
Ahora, estoy seguro de que todos
se están preguntando, verdad,
11:34
will this help injuredlesionado people?
238
682999
3764
¿ayudará esto a
las personas con lesiones?
11:38
Me too, everycada day.
239
686763
3892
Yo también, todos los días.
11:42
The truthverdad is that we don't know enoughsuficiente yettodavía.
240
690655
3413
La verdad es que todavía
no sabemos lo suficiente.
11:46
This is certainlyciertamente not a curecura for spinalespinal cordcable injurylesión,
241
694068
4224
Esto no es una cura para
la lesión de la médula espinal,
11:50
but I beginempezar to believe that this maymayo leaddirigir
242
698292
2734
pero empiezo a creer
que se podría conducir
11:53
to an interventionintervención to improvemejorar recoveryrecuperación
243
701026
2567
a una intervención para
mejorar la recuperación
11:55
and people'sla gente qualitycalidad of life.
244
703593
3187
y la calidad de vida
de las personas.
11:58
I would like you all
245
706780
2489
Quiero que todos ustedes
12:01
to take a momentmomento and dreamsueño with me.
246
709269
3627
tomen un momento
y sueñen conmigo.
12:04
ImagineImagina a personpersona just sufferedsufrió a spinalespinal cordcable injurylesión.
247
712896
5895
Imaginen que una persona acaba de
sufrir una lesión en la médula espinal.
12:10
After a fewpocos weekssemanas of recoveryrecuperación,
248
718791
3155
Tras unas semanas de recuperación,
12:13
we will implantimplante a programmableprogramable pumpbomba
249
721946
2360
implantaremos una bomba programable
12:16
to deliverentregar a personalizedpersonalizado pharmacologicalfarmacológico cocktailcóctel
250
724306
3033
para ofrecer un cóctel
farmacológico personalizado
12:19
directlydirectamente to the spinalespinal cordcable.
251
727339
2442
directamente a la médula espinal.
12:21
At the samemismo time, we will implantimplante an electrodeelectrodo arrayformación,
252
729781
3263
Al mismo tiempo, implantaremos
una serie de electrodos,
12:25
a sortordenar of secondsegundo skinpiel
253
733044
2107
una especie de segunda piel
12:27
coveringcubierta the areazona of the spinalespinal cordcable controllingcontrolador legpierna movementmovimiento,
254
735151
3560
cubriendo el área de la médula espinal
que controla el movimiento de las piernas,
12:30
and this arrayformación is attachedadjunto to an electricaleléctrico pulselegumbres generatorgenerador
255
738711
3266
y este conjunto está conectado a
un generador de impulsos eléctricos
12:33
that deliversentrega stimulationsestimulaciones that are tailoredadaptado
256
741977
2462
que ofrece estímulos
que se adaptan
12:36
to the person'spersona needsnecesariamente.
257
744439
2186
a las necesidades de la persona.
12:38
This definesdefine a personalizedpersonalizado electrochemicalelectroquímico neuroprosthesisneuroprótesis
258
746625
4858
Esto define una neuroprótesis
electroquímica personalizada
12:43
that will enablehabilitar locomotionlocomoción
259
751483
2751
que le permitirá la locomoción
12:46
duringdurante trainingformación with a newlyrecién designeddiseñado supportingsecundario systemsistema.
260
754234
4047
durante el entrenamiento con un sistema
de apoyo recientemente diseñado.
12:50
And my hopeesperanza is that after severalvarios monthsmeses of trainingformación,
261
758281
3283
Y mi esperanza es que después
de varios meses de entrenamiento,
12:53
there maymayo be enoughsuficiente remodelingremodelación of residualresidual connectionconexión
262
761564
2163
pueda haber suficiente
remodelación de conexión residual
12:55
to allowpermitir locomotionlocomoción withoutsin the robotrobot,
263
763727
3669
como para permitir
la locomoción sin el robot,
12:59
maybe even withoutsin pharmacologyfarmacología or stimulationestímulo.
264
767396
3778
tal vez incluso sin
farmacología o estimulación.
13:03
My hopeesperanza here is to be ablepoder to createcrear
265
771174
2534
Mi esperanza es
ser capaz de crear
13:05
the personalizedpersonalizado conditioncondición
266
773708
2265
las condiciones personalizadas
13:07
to boostaumentar the plasticityplasticidad of the braincerebro
267
775973
2663
para potenciar
la plasticidad del cerebro
13:10
and the spinalespinal cordcable.
268
778636
1531
y la médula espinal.
13:12
And this is a radicallyradicalmente newnuevo conceptconcepto
269
780167
2739
Y este es un concepto
radicalmente nuevo
13:14
that maymayo applyaplicar to other neurologicalneurológico disorderstrastornos,
270
782906
3293
que podría aplicarse a
otros trastornos neurológicos,
13:18
what I termeddenominado "personalizedpersonalizado neuroprostheticsneuroprosthetics,"
271
786199
4538
lo que denomino
"neuroprótesis personalizada",
13:22
where by sensingdetección and stimulatingestimulante neuralneural interfacesinterfaces,
272
790737
3024
donde detectando y estimulando
las interfaces neurales,
13:25
I implantedimplantado throughouten todo the nervousnervioso systemsistema,
273
793761
3714
que yo implanto en
todo el sistema nervioso,
13:29
in the braincerebro, in the spinalespinal cordcable,
274
797475
3341
en el cerebro,
en la médula espinal,
13:32
even in peripheralperiférico nervesnervios,
275
800816
2756
incluso en nervios periféricos,
13:35
basedbasado on patient-specificespecífico del paciente impairmentsimpedimentos.
276
803572
3167
basado en las deficiencias
específicas del paciente.
13:38
But not to replacereemplazar the lostperdió functionfunción, no --
277
806739
4608
Pero no para reemplazar
la función perdida, no...
13:43
to help the braincerebro help itselfsí mismo.
278
811347
3191
para ayudar a que el cerebro
se ayude a sí mismo.
13:46
And I hopeesperanza this enticedseducido your imaginationimaginación,
279
814538
2640
Y espero que esto
seduzca su imaginación,
13:49
because I can promisepromesa to you
280
817178
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porque les puedo prometer que
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this is not a matterimportar of whethersi this revolutionrevolución will occurocurrir,
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esto no es una cuestión de
si esta revolución se producirá,
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but when.
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sino cuándo.
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And rememberrecuerda, we are only as great
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Y recuerden, solo
somos tan grandes
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as our imaginationimaginación, as biggrande as our dreamsueño.
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como nuestra imaginación,
tan grandes como nuestros sueños.
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Thank you.
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Gracias.
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(ApplauseAplausos)
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(Aplausos)
Translated by Ciro Gomez
Reviewed by Emma Gon

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ABOUT THE SPEAKER
Grégoire Courtine - Spinal cord researcher
Grégoire Courtine and his interdisciplinary lab imagine new ways to recover after devastating, mobility-impairing injury to the spinal cord.

Why you should listen

In a lab in Switzerland, a little white rat is re-learning how to walk. In research dubbed Project Rewalk, Grégoire Courtine and his collaborators are figuring out how a spinal cord with a severe lesion might repair itself, to the point that voluntary locomotion could happen again -- not just reactive movement but brain-directed walking and running. The treatment involves a re-awakening cocktail of chemicals released onto the spinal cord, combined with electrical stimulation -- plus repeated exercise that rehearses the walking movement. As part of the experiment, Courtine's team developed a robot that gently supports the rat vertically but does not push it forward; the rat has to decide to move on its own. And eventually, it does. As Courtine explains, "the training forces the brain to recruit what is left of the neural system to get the job done."
 
Courtine holds the International Paraplegic Foundation chair in spinal cord repair at the Center for Neuroprosthetics at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne.

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Grégoire Courtine | Speaker | TED.com