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

Грегуар Куртен: Парализованные крысы могут ходить

Filmed:
989,937 views

Повреждение спинного мозга может разорвать связь между вашим мозгом и телом, приводя к параличу. Грегуар Куртен демонстрирует только что разработанный в его лаборатории новый метод — сочетание препаратов, электрическую стимуляцию и робота — которые могут вновь пробудить нервные пути и помочь организму снова научиться двигаться на своих собственных конечностях. Посмотрите, как это работает, как парализованная крыса может самостоятельно бегать и подниматься по лестнице.
- 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

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
I am a neuroscientistнейробиолог
0
446
1625
Я нейробиолог,
00:14
with a mixedсмешанный backgroundзадний план in physicsфизика and medicineлекарственное средство.
1
2071
3811
специализируюсь в физике и медицине.
00:17
My labлаборатория at the Swissшвейцарцы Federalфедеральный Instituteинститут of TechnologyТехнологии
2
5882
5041
Моя лаборатория в Швейцарском
федеральном институте технологии
00:22
focusesфокусирует on spinalспинномозговой cordшнур injuryтравма,
3
10923
3190
занимается повреждениями спинного мозга,
00:26
whichкоторый affectsвлияет more than 50,000 people
4
14113
2731
которые поражают более 50 000 людей
00:28
around the worldМир everyкаждый yearгод,
5
16844
2690
во всем мире каждый год,
00:31
with dramaticдраматичный consequencesпоследствия for affectedпострадавших individualsиндивидуумы,
6
19534
3606
с ужасными последствиями
для поражённых людей —
00:35
whoseчья life literallyбуквально shattersрасшатывает
7
23140
2233
их жизнь разрушается
00:37
in a matterдело of a handfulгорсть of secondsсекунд.
8
25373
3235
буквально в считанные секунды.
00:40
And for me, the Man of SteelСтали,
9
28608
3058
Для меня Супермен,
00:43
ChristopherКристофер Reeveнадзиратель,
10
31666
2204
Кристофер Рив,
00:45
has bestЛучший raisedподнятый the awarenessосознание
11
33870
2090
больше всех привлёк внимание
00:47
on the distressбедствие of spinalспинномозговой cordшнур injuredпострадавший people.
12
35960
2915
к страданиям людей,
имеющих травму позвоночника.
00:50
And this is how I startedначал my ownсвоя personalличный journeyпоездка
13
38875
3139
И вот так я начал своё путешествие
00:54
in this fieldполе of researchисследование,
14
42014
1499
в эту область исследований,
00:55
workingза работой with the ChristopherКристофер and DanaDana Reeveнадзиратель FoundationФонд.
15
43513
3437
работая с организацией
Кристофера и Даны Рив.
00:58
I still rememberзапомнить this decisiveрешающий momentмомент.
16
46950
4596
Я до сих пор помню
решающий момент.
01:03
It was just at the endконец of a regularрегулярный day of work
17
51546
1951
Это был конец обычного рабочего дня
01:05
with the foundationФонд.
18
53497
1543
в организации.
01:07
ChrisКрис addressedадресованный us, the scientistsученые and expertsэксперты,
19
55040
4652
Крис обратился к нам,
учёным и специалистам:
01:11
"You have to be more pragmaticпрагматический.
20
59692
3593
«Вы должны быть более прагматичными.
01:15
When leavingуход your laboratoryлаборатория tomorrowзавтра,
21
63285
2352
Завтра, когда вы выйдете из лаборатории,
01:17
I want you to stop by the rehabilitationреабилитация centerцентр
22
65637
2904
я хочу, чтобы вы остановились
у реабилитационного центра
01:20
to watch injuredпострадавший people
23
68541
1609
и посмотрели на травмированных людей,
01:22
fightingборьба to take a stepшаг,
24
70150
2025
сражающихся за каждый свой шаг,
01:24
strugglingборющийся to maintainподдерживать theirих trunkхобот.
25
72175
2641
старающихся держать своё тело прямо.
01:26
And when you go home,
26
74816
1413
И на пути домой подумайте,
01:28
think of what you are going to changeизменение in your researchисследование
27
76229
2410
что вы измените в своих исследованиях,
01:30
on the followingследующий day to make theirих livesжизни better."
28
78639
3568
чтобы сделать их жизни лучше».
01:34
These wordsслова, they stuckзастрял with me.
29
82207
4053
Эти слова задели меня.
01:38
This was more than 10 yearsлет agoтому назад,
30
86260
2391
С тех пор прошло более 10 лет,
01:40
but ever sinceпоскольку, my laboratoryлаборатория has followedс последующим
31
88651
2767
но моя лаборатория
до сих пор придерживается
01:43
the pragmaticпрагматический approachподход to recoveryвосстановление
32
91418
1963
прагматичного подхода в лечении
01:45
after spinalспинномозговой cordшнур injuryтравма.
33
93381
2411
травм позвоночника.
01:47
And my first stepшаг in this directionнаправление
34
95792
2041
Моим первым шагом в этом направлении
01:49
was to developразвивать a newновый modelмодель of spinalспинномозговой cordшнур injuryтравма
35
97833
3289
было развитие
новой модели повреждения позвоночника,
01:53
that would more closelyтесно mimicмим some of the keyключ featuresфункции of humanчеловек injuryтравма
36
101122
3647
которая бы более точно копировала
ключевые черты повреждения человека,
01:56
while offeringпредложение well-controlledхорошо контролируемых experimentalэкспериментальный conditionsусловия.
37
104769
3372
предлагая легко контролируемые
экспериментальные условия.
02:00
And for this purposeцель, we placedпомещенный two hemisectionshemisections
38
108141
2567
Для этой цели мы осуществили
02:02
on oppositeнапротив sidesстороны of the bodyтело.
39
110708
1415
половинное поражение спинного мозга.
02:04
They completelyполностью interruptпрерывание the communicationсвязь
40
112123
2145
Это абсолютно прервало связь
02:06
betweenмежду the brainголовной мозг and the spinalспинномозговой cordшнур,
41
114268
2582
между головным и спинным мозгом,
02:08
thusтаким образом leadingведущий to completeполный and permanentпостоянный paralysisпаралич
42
116850
2710
что привело
к полному и постоянному параличу
02:11
of the legножка.
43
119560
1767
обеих ног.
02:13
But, as observedнаблюдаемый, after mostбольшинство injuriesтравмы in humansлюди,
44
121327
3891
Но, как было обнаружено, после
большинства травм в организме человека
02:17
there is this interveningвмешиваясь gapразрыв of intactнеповрежденный neuralнервный tissueткань
45
125218
2950
образуется промежуточный разрыв
неповреждённых нервных тканей,
02:20
throughчерез whichкоторый recoveryвосстановление can occurпроисходить.
46
128168
2703
где и может произойти выздоровление.
02:22
But how to make it happenслучаться?
47
130871
3041
Но как это осуществить?
02:25
Well, the classicalклассический approachподход
48
133912
3361
Итак, классический подход
02:29
consistsсостоит of applyingприменение interventionвмешательство
49
137273
2636
состоит из проводимого вмешательства,
02:31
that would promoteсодействовать the growthрост of the severedразорваны fiberволокно
50
139909
2910
способствующего восстановлению
порванных тканей
02:34
to the originalоригинал targetцель.
51
142819
2108
в их обычное положение.
02:36
And while this certainlyбезусловно remainedостались the keyключ for a cureлечение,
52
144927
3751
Хотя это долго оставалось
ключевым методом лечения,
02:40
this seemedказалось extraordinarilyчрезвычайно complicatedсложно to me.
53
148678
3515
это казалось мне слишком сложным.
02:44
To reachдостичь clinicalклиническая fruitionосуществление rapidlyбыстро,
54
152193
2725
Чтобы достигнуть
клинического успеха быстро,
02:46
it was obviousочевидный:
55
154918
1560
очевидно, нужно
02:48
I had to think about the problemпроблема differentlyиначе.
56
156478
3920
взглянуть на проблему с другой стороны.
02:52
It turnedоказалось out that more than 100 yearsлет of researchисследование
57
160398
3108
Оказалось, что
более 100 лет исследований
02:55
on spinalспинномозговой cordшнур physiologyфизиология,
58
163506
1641
физиологии спинного позвоночника,
02:57
startingначало with the NobelНобель Prizeприз SherringtonШеррингтон,
59
165147
2325
начавшиеся ещё с Нобелевской премии,
вручённой Шеррингтону,
02:59
had shownпоказанный that
60
167472
1807
показали, что
03:01
the spinalспинномозговой cordшнур, belowниже mostбольшинство injuriesтравмы,
61
169279
2235
здоровый спинной мозг
03:03
containedсодержащиеся all the necessaryнеобходимо and sufficientдостаточно neuralнервный networksсети
62
171514
3253
содержит достаточное количество
необходимых нервных соединений
03:06
to coordinateкоординировать locomotionпередвижение,
63
174767
2320
для координации движений,
03:09
but because inputвход from the brainголовной мозг is interruptedпрерванный,
64
177087
2959
но так как вывод
сигналов из мозга прерван,
03:12
they are in a nonfunctionalнефункциональным stateгосударство, like kindсвоего рода of dormantбездействующий.
65
180046
3168
они не могут функционировать,
и находятся как будто в спячке.
03:15
My ideaидея: We awakenпробуждать this networkсеть.
66
183214
4332
Моя идея: разбудить эти нервные сети.
03:19
And at the time, I was a post-doctoralпост-докторские fellowчеловек in LosLos AngelesАнджелес,
67
187546
4287
В то время я работал
в докторантуре в Лос-Анджелесе
03:23
after completingкомплектующие my PhpH.D. in FranceФранция,
68
191833
2566
после того, как получил степень
кандидата наук во Франции,
03:26
where independentнезависимый thinkingмышление
69
194399
1909
где независимое мышление
03:28
is not necessarilyобязательно promotedспособствовало.
70
196308
3107
не является обязательным.
03:31
(LaughterСмех)
71
199415
1827
(Смех)
03:33
I was afraidбоюсь to talk to my newновый bossбосс,
72
201242
3753
Я боялся поговорить
с моим новым начальником,
03:36
but decidedприняли решение to musterсобирать up my courageмужество.
73
204995
2393
но все-таки решил
собрать свою волю в кулак.
03:39
I knockedнокаутировал at the doorдверь of my wonderfulзамечательно advisorконсультант,
74
207388
2657
Я постучал в дверь
к моему замечательному руководителю,
03:42
ReggieРеджи EdgertonЭджертон, to shareдоля my newновый ideaидея.
75
210045
3991
Регги Эджертону,
поделиться с ним моей новой идеей.
03:46
He listenedприслушивался to me carefullyвнимательно,
76
214036
2250
Он выслушал меня внимательно
03:48
and respondedответил with a grinусмешка.
77
216286
2941
и ответил с улыбкой:
03:51
"Why don't you try?"
78
219227
2043
«Почему бы вам не попробовать?»
03:53
And I promiseобещание to you,
79
221270
2125
Я вам клянусь,
03:55
this was suchтакие an importantважный momentмомент in my careerкарьера,
80
223395
3355
это был настолько важный момент
в моей карьере,
03:58
when I realizedпонял that the great leaderлидер
81
226750
2435
когда я осознал,
что великий руководитель
04:01
believedСчитается, in youngмолодой people and newновый ideasидеи.
82
229185
2993
поверил в молодого парня
и его новые идеи.
04:04
And this was the ideaидея:
83
232178
1608
Итак, вот какой была эта идея:
04:05
I'm going to use a simplisticупрощенный metaphorметафора
84
233786
2666
Я использую простую метафору,
04:08
to explainобъяснять to you this complicatedсложно conceptконцепция.
85
236452
2126
чтобы объяснить замысловатую идею.
04:10
ImagineПредставить that the locomotorдвигательный systemсистема is a carавтомобиль.
86
238578
4766
Представьте, что опорно-двигательный
аппарат это машина.
04:15
The engineдвигатель is the spinalспинномозговой cordшнур.
87
243344
2246
А спинной мозг — это двигатель.
04:17
The transmissionкоробка передач is interruptedпрерванный. The engineдвигатель is turnedоказалось off.
88
245590
3258
Передача прервана.
Двигатель перестал работать.
04:20
How could we re-engageвновь заниматься the engineдвигатель?
89
248848
3007
Как повторно завести двигатель?
04:23
First, we have to provideпредоставлять the fuelтопливо;
90
251855
3142
Во-первых, нужно заправить машину;
04:26
secondвторой, pressНажмите the acceleratorускоритель pedalпедаль;
91
254997
2343
во-вторых, нажать на педаль газа;
04:29
thirdв третьих, steerуправлять the carавтомобиль.
92
257340
1938
в-третьих, переключить коробку передач.
04:31
It turnedоказалось out that there are knownизвестен neuralнервный pathwaysпутей
93
259278
1762
Оказалось, что есть
известные нервные связи,
04:33
comingприход from the brainголовной мозг that playиграть this very functionфункция
94
261040
2954
идущие от мозга, которые
выполнят эту самую функцию
04:35
duringв течение locomotionпередвижение.
95
263994
1382
во время двигательной активности.
04:37
My ideaидея: Replaceзамещать this missingотсутствует inputвход
96
265376
2715
Моя идея:
заменить этот отсутствующий сигнал,
04:40
to provideпредоставлять the spinalспинномозговой cordшнур
97
268091
1402
и тем самым подвергнуть
спинной мозг
04:41
with the kindсвоего рода of interventionвмешательство
98
269493
1396
определённым вмешательствам,
04:42
that the brainголовной мозг would deliverдоставить naturallyестественно in orderзаказ to walkходить.
99
270889
4730
как будто мозг естественным образом
отправляет сигнал ходить.
04:47
For this, I leveragedзаемные средства 20 yearsлет of pastмимо researchисследование in neuroscienceневрология,
100
275619
4439
Для этого использовал
20 лет исследований в неврологии,
04:52
first to replaceзамещать the missingотсутствует fuelтопливо
101
280058
2764
во-первых, чтобы заменить
отсутствующее топливо
04:54
with pharmacologicalфармакологический agentsагенты
102
282822
2068
фармакологическими средствами
04:56
that prepareподготовить the neuronsнейроны in the spinalспинномозговой cordшнур to fireОгонь,
103
284890
3480
которые подготавливают нервные окончания
спинного мозга к работе,
05:00
and secondвторой, to mimicмим the acceleratorускоритель pedalпедаль
104
288370
4055
и во-вторых,
чтобы заменить педаль газа
05:04
with electricalэлектрический stimulationстимуляция.
105
292425
1480
электрическим стимулятором.
05:05
So here imagineпредставить an electrodeэлектрод
106
293905
2169
Итак, представьте себе электрод,
05:08
implantedимплантированный on the back of the spinalспинномозговой cordшнур
107
296074
2406
вживлённый в заднюю часть
спинного мозга,
05:10
to deliverдоставить painlessбезболезненный stimulationстимуляция.
108
298480
2262
чтобы передавать безболезненные
стимулирующие сигналы.
05:12
It tookвзял manyмногие yearsлет, but eventuallyв итоге we developedразвитая
109
300742
2832
Мы потратили много лет,
но в конце концов разработали
05:15
an electrochemicalэлектрохимический neuroprosthesisneuroprosthesis
110
303574
2557
электрохимический нейропротез,
05:18
that transformedтрансформировали the neuralнервный networkсеть
111
306131
1766
передающий нервные сигналы
в спинной мозг
05:19
in the spinalспинномозговой cordшнур from dormantбездействующий to a highlyвысоко functionalфункциональная stateгосударство.
112
307897
5006
и выводящий его из спячки
в активно функционирующее состояние.
05:24
ImmediatelyНемедленно, the paralyzedпарализованный ratкрыса can standстоять.
113
312903
6280
Парализованная крыса
сразу же смогла встать.
05:31
As soonскоро as the treadmillбегущая дорожка beltремень startsначинается movingперемещение,
114
319183
2327
Как только беговое полотно
начинает двигаться,
05:33
the animalживотное showsшоу coordinatedкоординированный movementдвижение of the legножка,
115
321510
3806
животное демонстрирует
координированное движение ног,
05:37
but withoutбез the brainголовной мозг.
116
325316
1978
но без участия мозга.
05:39
Here what I call "the spinalспинномозговой brainголовной мозг"
117
327294
1990
То, что я назвал «спинной мозг»,
05:41
cognitivelyпознавательно processesпроцессы sensoryсенсорный informationИнформация
118
329284
3122
когнитивно перерабатывает
сенсорную информацию,
05:44
arisingвозникающий from the movingперемещение legножка
119
332406
1895
поступающую из ног,
находящихся в движении
05:46
and makesмарки decisionsрешения as to how to activateактивировать the muscleмускул
120
334301
3695
и принимает решения,
как работать мышцам
05:49
in orderзаказ to standстоять, to walkходить, to runбег,
121
337996
3390
для того чтобы, стоять, идти, бежать
05:53
and even here, while sprintingспринте,
122
341386
2112
и даже во время быстрого бега
05:55
instantlyнемедленно standстоять
123
343498
2297
мгновенно остановиться,
05:57
if the treadmillбегущая дорожка stopsупоры movingперемещение.
124
345795
2463
если беговая дорожка
перестаёт двигаться.
06:00
This was amazingудивительно.
125
348258
1337
Это было удивительно.
06:01
I was completelyполностью fascinatedочарованный by this locomotionпередвижение
126
349595
3387
Я был совершенно поражён
этой двигательной активностью
06:04
withoutбез the brainголовной мозг,
127
352982
2495
без участия мозга,
06:07
but at the sameодна и та же time so frustratedнесостоявшийся.
128
355477
3655
но в то же время так отчаян.
06:11
This locomotionпередвижение was completelyполностью involuntaryнепроизвольный.
129
359132
2393
Эта двигательная активность
была абсолютно не намеренной.
06:13
The animalживотное had virtuallyфактически no controlконтроль over the legsноги.
130
361525
3365
Животное фактически
не контролировало свои ноги.
06:16
Clearlyочевидно, the steeringрулевое управление systemсистема was missingотсутствует.
131
364890
4120
Несомненно,
система управления отсутствовала.
06:21
And it then becameстал obviousочевидный from me
132
369010
1892
И затем мне стало очевидно,
06:22
that we had to moveпереехать away
133
370902
1348
что мы должны отойти
06:24
from the classicalклассический rehabilitationреабилитация paradigmпарадигма,
134
372250
3372
от классической системы реабилитации,
06:27
steppingшаговый on a treadmillбегущая дорожка,
135
375622
1722
ходьбы на беговой дорожке,
06:29
and developразвивать conditionsусловия that would encourageпоощрять
136
377344
3220
и разработать условия,
которые бы заставили мозг
06:32
the brainголовной мозг to beginначать voluntaryдобровольный controlконтроль over the legножка.
137
380564
5233
начать самостоятельно управлять ногами.
06:37
With this in mindразум, we developedразвитая a completelyполностью newновый
138
385797
3385
Имея это в виду,
мы создали совершенно новую
06:41
roboticроботизированный systemсистема to supportподдержка the ratкрыса
139
389182
3230
роботизированную систему
для поддержания крысы
06:44
in any directionнаправление of spaceпространство.
140
392412
2526
в вертикальном положении.
06:46
ImagineПредставить, this is really coolкруто.
141
394938
2175
Вообразите, как это здорово.
06:49
So imagineпредставить the little 200-gram-gram ratкрыса
142
397113
3831
Итак, представьте
маленькую 200-граммовую крысу,
06:52
attachedприложенный at the extremityоконечность of this 200-kilo-kilo robotробот,
143
400944
3701
прикреплённую к окончанию
этого 200-килограммового робота,
06:56
but the ratкрыса does not feel the robotробот.
144
404645
2572
но грызун не чувствует этого робота.
06:59
The robotробот is transparentпрозрачный,
145
407217
2072
Робот незаметен,
07:01
just like you would holdдержать a youngмолодой childребенок
146
409289
2362
как будто вы держите маленького ребёнка
07:03
duringв течение the first insecureнебезопасный stepsмеры.
147
411651
2364
во время его первых неуверенных шагов.
07:06
Let me summarizeподведем итог: The ratкрыса receivedполучено
148
414015
3554
Давайте подведём итог.
Крыса получила
07:09
a paralyzingпарализующий lesionпоражение of the spinalспинномозговой cordшнур.
149
417569
2445
парализующее поражение спинного мозга.
07:12
The electrochemicalэлектрохимический neuroprosthesisneuroprosthesis enabledвключен
150
420014
2590
Электрохимические нейропротезы
смогли обеспечить
07:14
a highlyвысоко functionalфункциональная stateгосударство of the spinalспинномозговой locomotorдвигательный networksсети.
151
422604
4207
активно функционирующее состояние
спинного опорно-двигательного аппарата.
07:18
The robotробот providedпредоставлена the safeбезопасно environmentОкружающая среда
152
426811
3766
Робот обеспечивает безопасную среду,
07:22
to allowпозволять the ratкрыса to attemptпопытка anything
153
430577
1963
в которой крыса никак
07:24
to engageзаниматься the paralyzedпарализованный legsноги.
154
432540
2682
не задействует парализованные ноги.
07:27
And for motivationмотивация, we used what I think
155
435222
2825
И для мотивации
мы использовали, как я полагаю,
07:30
is the mostбольшинство powerfulмощный pharmacologyфармакология of SwitzerlandШвейцария:
156
438047
3834
наиболее сильную
швейцарскую фармакологию:
07:33
fine Swissшвейцарцы chocolateшоколад.
157
441881
2307
отличный швейцарский шоколад.
07:36
(LaughterСмех)
158
444188
2922
(Смех)
07:39
ActuallyНа самом деле, the first resultsРезультаты were very, very,
159
447110
4563
На самом деле,
первые результаты были очень, очень,
07:43
very disappointingразочаровывающий.
160
451673
2635
очень разочаровывающими.
07:46
Here is my bestЛучший physicalфизическое therapistТерапевт
161
454308
3302
Мой лучший физиотерапевт
07:56
completelyполностью failingпровал to encourageпоощрять the ratкрыса
162
464794
2590
совершенно не мог подвигнуть крысу
07:59
to take a singleОдин stepшаг,
163
467384
2061
сделать хоть один шаг,
08:01
whereasв то время как the sameодна и та же ratкрыса, five5 minutesминут earlierранее,
164
469445
2846
в то время как такая же крыса
5 минут ранее
08:04
walkedходил beautifullyкрасиво on the treadmillбегущая дорожка.
165
472291
2306
превосходно ходила на бегущей дорожке.
08:06
We were so frustratedнесостоявшийся.
166
474597
2157
Мы были так расстроены.
08:08
But you know, one of the mostбольшинство essentialсущественный qualitiesкачества
167
476754
2899
Но как вы знаете,
одно из самых важнейших
08:11
of a scientistученый is perseveranceнастойчивость.
168
479653
2476
качеств учёного — это упорство.
08:14
We insistedнастояла. We refinedутонченный our paradigmпарадигма,
169
482129
3416
Мы настояли.
Мы усовершенствовали нашу систему,
08:17
and after severalнесколько monthsмесяцы of trainingобучение,
170
485545
2263
и после нескольких месяцев тренировок,
08:19
the otherwiseв противном случае paralyzedпарализованный ratкрыса could standстоять,
171
487808
3806
парализованная крыса смогла стоять,
08:23
and wheneverвсякий раз, когда she decidedприняли решение,
172
491614
1812
и когда бы она ни захотела,
08:25
initiatedначатый fullполный weight-bearingнесущие locomotionпередвижение
173
493426
2332
вставала на все лапы
08:27
to sprintспринт towardsв направлении the rewardsнаграды.
174
495758
3250
и добегала до награды.
08:31
This is the first recoveryвосстановление ever observedнаблюдаемый
175
499008
3405
Это первое в истории выздоровление
08:34
of voluntaryдобровольный legножка movementдвижение
176
502413
1894
произвольных движений ног,
08:36
after an experimentalэкспериментальный lesionпоражение of the spinalспинномозговой cordшнур
177
504307
2454
после экспериментального
повреждения спинного мозга,
08:38
leadingведущий to completeполный and permanentпостоянный paralysisпаралич.
178
506761
3461
полного и постоянного паралича ног.
08:42
In factфакт --
179
510222
1987
Фактически…
08:44
(ApplauseАплодисменты)
180
512209
1720
(Аплодисменты)
08:45
Thank you.
181
513929
4379
Спасибо.
08:50
In factфакт, not only could the ratкрыса initiateинициировать
182
518308
3094
Фактически, крысы могли
не только стимулировать и поддерживать
08:53
and sustainподдерживать locomotionпередвижение on the groundземля,
183
521402
2677
своё передвижение по земле,
08:56
they could even adjustрегулировать legножка movementдвижение,
184
524079
2281
они даже могли
корректировать движение ног,
08:58
for exampleпример, to resistоказывать сопротивление gravityсила тяжести
185
526360
2356
например, сопротивлялись давлению,
09:00
in orderзаказ to climbвосхождение a staircaseлестница.
186
528716
2624
чтобы подняться по лестнице.
09:03
I can promiseобещание you this was
187
531340
1950
Я могу поклясться вам, что это был
09:05
suchтакие an emotionalэмоциональный momentмомент in my laboratoryлаборатория.
188
533290
3109
чрезвычайно эмоциональный момент
в моей лаборатории.
09:08
It tookвзял us 10 yearsлет of hardжесткий work
189
536399
2743
10 лет мы упорно трудились,
09:11
to reachдостичь this goalЦель.
190
539142
2451
чтобы достичь этой цели.
09:13
But the remainingосталось questionвопрос was, how?
191
541593
2551
Но оставался вопрос. Как?
09:16
I mean, how is it possibleвозможное?
192
544144
1692
То есть, как это возможно?
09:17
And here, what we foundнайденный
193
545836
1678
То, что мы обнаружили,
09:19
was completelyполностью unexpectedнеожиданный.
194
547514
3676
было совершенно неожиданным.
09:23
This novelроман trainingобучение paradigmпарадигма
195
551190
4158
Этот новая система тренировок
09:27
encouragedпоощряла the brainголовной мозг to createСоздайте newновый connectionsсвязи,
196
555348
3671
заставляла мозг
создавать новые соединения,
09:31
some relayреле circuitsсхемы
197
559019
2902
релейные схемы,
09:33
that relayреле informationИнформация from the brainголовной мозг
198
561921
3048
отправляющие информацию из мозга,
09:36
pastмимо the injuryтравма and restoreвосстановить corticalкорковый controlконтроль
199
564969
3156
восстанавливали травму
и контроль мозга
09:40
over the locomotorдвигательный networksсети belowниже the injuryтравма.
200
568125
3441
над здоровыми соединениями
опорно-двигательного аппарата.
09:43
And here, you can see one suchтакие exampleпример,
201
571566
2922
Здесь можно увидеть пример:
09:46
where we labelметка the fibersволокна comingприход from the brainголовной мозг in redкрасный.
202
574488
3363
мы выделили красным цветом
исходящие из мозга нервы.
09:49
This blueсиний neuronнейрон is connectedсвязанный with the locomotorдвигательный centerцентр,
203
577851
3420
Голубой нейрон соединён
с опорно-двигательным центром
09:53
and what this constellationсозвездие
204
581271
2363
и эта совокупность
09:55
of synapticсинаптические contactsконтакты meansозначает
205
583634
2351
синаптических контактов означает,
09:57
is that the brainголовной мозг is reconnectedReconnected with the locomotorдвигательный centerцентр
206
585985
3799
что мозг восстановил связь
с опорно-двигательным аппаратом
10:01
with only one relayреле neuronнейрон.
207
589784
3998
с помощью одного релейного нейрона.
10:05
But the remodelingкоррекция was not restrictedограниченный
208
593782
1931
Но лечение не ограниченно
10:07
to the lesionпоражение areaплощадь.
209
595713
1087
только этой зоной поражения.
10:08
It occurredпроизошло throughoutна протяжении the centralцентральный nervousнервное systemсистема,
210
596800
3289
Оно проходит через всю нервную систему,
10:12
includingв том числе in the brainголовной мозг stemстебель,
211
600089
2318
включая и мозговой ствол,
10:14
where we observedнаблюдаемый up to 300-percent-процент increaseувеличение
212
602407
3262
где, как мы обнаружили,
вплоть до 300% увеличивается
10:17
in the densityплотность of fibersволокна comingприход from the brainголовной мозг.
213
605669
3759
плотность нервных волокон,
идущих от мозга.
10:21
We did not aimцель to repairремонт the spinalспинномозговой cordшнур,
214
609428
3527
У нас не было цели
восстановить спинной мозг,
10:24
yetвсе же we were ableв состоянии to promoteсодействовать
215
612955
2597
однако мы смогли стимулировать
10:27
one of the more extensiveэкстенсивный remodelingкоррекция
216
615552
2157
одну из наиболее обширных реконструкций
10:29
of axonalаксонный projectionsпрогнозы ever observedнаблюдаемый
217
617709
2469
аксональных проекций
10:32
in the centralцентральный nervousнервное systemсистема of adultдля взрослых mammalмлекопитающее
218
620178
2261
центральной нервной системы
взрослых млекопитающих
10:34
after an injuryтравма.
219
622439
2545
после травмы.
10:36
And there is a very importantважный messageсообщение
220
624984
5069
Есть и очень важный вывод,
10:42
hiddenскрытый behindза this discoveryоткрытие.
221
630053
4443
скрытый за самим открытием.
10:46
They are the resultрезультат of a youngмолодой teamкоманда
222
634496
3222
Это результат работы молодой
10:49
of very talentedталантливый people:
223
637718
2392
и очень талантливой команды учёных:
10:52
physicalфизическое therapistsтерапевты, neurobiologistsнейробиологов, neurosurgeonsнейрохирурги,
224
640110
4458
физиотерапевтов,
нейробиологов, нейрохирургов,
10:56
engineersинженеры of all kindsвиды,
225
644568
2199
инженеров различных областей,
10:58
who have achievedдостигнутый togetherвместе
226
646767
1791
все они вместе достигли того,
11:00
what would have been impossibleневозможно by singleОдин individualsиндивидуумы.
227
648558
3643
что не могло быть осуществлено
одним человеком.
11:04
This is trulyдействительно a trans-disciplinaryмеждисциплинарный teamкоманда.
228
652201
3083
Это действительно
высококвалифицированная команда.
11:07
They are workingза работой so closeЗакрыть to eachкаждый other
229
655284
2188
Они работают так тесно,
11:09
that there is horizontalгоризонтальный transferперевод of DNAДНК.
230
657472
3191
что даже передают друг другу ДНК.
11:12
We are creatingсоздание the nextследующий generationпоколение
231
660663
1623
Мы готовим новое поколение
11:14
of M.D.'s«s and engineersинженеры
232
662286
2241
докторов медицины и инженеров,
11:16
capableспособный of translatingИдет перевод discoveriesоткрытия all the way
233
664527
2444
способных развивать науку
11:18
from benchскамейка to bedsideприкроватный.
234
666971
2672
от исследований до самих пациентов.
11:21
And me?
235
669643
2006
А что я?
11:23
I am only the maestroмаэстро who orchestratedорганизовал this beautifulкрасивая symphonyсимфония.
236
671649
4547
Я всего лишь маэстро,
дирижирующий эту красивую симфонию.
11:28
Now, I am sure you are all wonderingинтересно, aren'tне you,
237
676196
6803
Я уверен, сейчас вы задаётесь вопросом,
11:34
will this help injuredпострадавший people?
238
682999
3764
поможет ли это больным людям?
11:38
Me too, everyкаждый day.
239
686763
3892
И я тоже, каждый день.
11:42
The truthправда is that we don't know enoughдостаточно yetвсе же.
240
690655
3413
На самом деле,
у нас ещё мало информации.
11:46
This is certainlyбезусловно not a cureлечение for spinalспинномозговой cordшнур injuryтравма,
241
694068
4224
В общем, это не является
лечением травмы спинного мозга,
11:50
but I beginначать to believe that this mayмай leadвести
242
698292
2734
но я начинаю верить,
что это может привести
11:53
to an interventionвмешательство to improveулучшать recoveryвосстановление
243
701026
2567
к усовершенствованию методов лечения
11:55
and people'sнародный qualityкачественный of life.
244
703593
3187
и качества жизни людей.
11:58
I would like you all
245
706780
2489
Мне бы хотелось, чтобы вы все
12:01
to take a momentмомент and dreamмечта with me.
246
709269
3627
разделили этот момент
и помечтали со мной.
12:04
ImagineПредставить a personчеловек just sufferedпострадали a spinalспинномозговой cordшнур injuryтравма.
247
712896
5895
Представьте себе человека, только что
получившего травму спинного мозга.
12:10
After a fewмало weeksнедель of recoveryвосстановление,
248
718791
3155
После нескольких недель реабилитации
12:13
we will implantимплантат a programmableпрограммируемый pumpнасос
249
721946
2360
мы вживим запрограммированную помпу
12:16
to deliverдоставить a personalizedперсонализированные pharmacologicalфармакологический cocktailкоктейль
250
724306
3033
для переноса
личной фармакологической смеси
12:19
directlyнепосредственно to the spinalспинномозговой cordшнур.
251
727339
2442
прямо в его спинной мозг.
12:21
At the sameодна и та же time, we will implantимплантат an electrodeэлектрод arrayмассив,
252
729781
3263
Затем мы имплантируем
электронную установку,
12:25
a sortСортировать of secondвторой skinкожа
253
733044
2107
которая, как вторая кожа,
12:27
coveringпокрытие the areaплощадь of the spinalспинномозговой cordшнур controllingуправление legножка movementдвижение,
254
735151
3560
покроет зону спинного мозга,
контролирующую движение ног,
12:30
and this arrayмассив is attachedприложенный to an electricalэлектрический pulseпульс generatorгенератор
255
738711
3266
и эта установка, прикреплённая
к электрическому импульсному генератору,
12:33
that deliversобеспечивает stimulationsраздражений that are tailoredс учетом
256
741977
2462
передаёт импульсы, соответствующие
12:36
to the person'sИндивидуальность человека needsпотребности.
257
744439
2186
нуждам человека.
12:38
This definesопределяет a personalizedперсонализированные electrochemicalэлектрохимический neuroprosthesisneuroprosthesis
258
746625
4858
Это показывает,
как личный электрохимический нейропротез
12:43
that will enableвключить locomotionпередвижение
259
751483
2751
сделает возможным двигаться
12:46
duringв течение trainingобучение with a newlyвновь designedпредназначенный supportingподдержки systemсистема.
260
754234
4047
в течение тренировки с помощью
новой поддерживающей системы.
12:50
And my hopeнадежда is that after severalнесколько monthsмесяцы of trainingобучение,
261
758281
3283
Я надеюсь,
что несколько месяцев тренировок
12:53
there mayмай be enoughдостаточно remodelingкоррекция of residualостаточный connectionсоединение
262
761564
2163
будет достаточно для восстановления
оставшихся соединений,
12:55
to allowпозволять locomotionпередвижение withoutбез the robotробот,
263
763727
3669
чтобы позволить двигаться без робота
12:59
maybe even withoutбез pharmacologyфармакология or stimulationстимуляция.
264
767396
3778
и, возможно,
даже без лекарств или стимуляции.
13:03
My hopeнадежда here is to be ableв состоянии to createСоздайте
265
771174
2534
Я надеюсь, мы сможем создать
13:05
the personalizedперсонализированные conditionсостояние
266
773708
2265
персонализированное состояние
13:07
to boostувеличение the plasticityпластичность of the brainголовной мозг
267
775973
2663
для повышения гибкости деятельности
13:10
and the spinalспинномозговой cordшнур.
268
778636
1531
спинного и головного мозга.
13:12
And this is a radicallyрадикально newновый conceptконцепция
269
780167
2739
И это радикально новая концепция,
13:14
that mayмай applyподать заявление to other neurologicalневрологический disordersрасстройства,
270
782906
3293
которая может быть применима
к другим неврологическим нарушениям.
13:18
what I termedназывается "personalizedперсонализированные neuroprostheticsнейропротезирование,"
271
786199
4538
Я назвал её
«персонализированное нейропротезирование».
13:22
where by sensingсчитывание and stimulatingстимулирующий neuralнервный interfacesинтерфейсы,
272
790737
3024
Она сочетает считывание и стимуляцию
нейронных интерфейсов,
13:25
I implantedимплантированный throughoutна протяжении the nervousнервное systemсистема,
273
793761
3714
вживлённых в нервную систему,
13:29
in the brainголовной мозг, in the spinalспинномозговой cordшнур,
274
797475
3341
в головной и спинной мозг,
13:32
even in peripheralпериферический nervesнервы,
275
800816
2756
и даже в периферических нервах,
13:35
basedисходя из on patient-specificспецифическая для пациента impairmentsнарушения.
276
803572
3167
основанных на индивидуальных патологиях.
13:38
But not to replaceзамещать the lostпотерял functionфункция, no --
277
806739
4608
Но не для замены утраченной функции,
13:43
to help the brainголовной мозг help itselfсам.
278
811347
3191
а чтобы помочь мозгу
самостоятельно восстановиться.
13:46
And I hopeнадежда this enticedзаманил your imaginationвоображение,
279
814538
2640
Я надеюсь, это привлечёт ваше внимание,
13:49
because I can promiseобещание to you
280
817178
1896
потому что я могу пообещать вам,
13:51
this is not a matterдело of whetherбудь то this revolutionреволюция will occurпроисходить,
281
819074
3243
вопрос не в том,
свершится ли эта революция,
13:54
but when.
282
822317
1792
а вопрос — когда она свершится.
13:56
And rememberзапомнить, we are only as great
283
824109
2233
И помните, наша сила
13:58
as our imaginationвоображение, as bigбольшой as our dreamмечта.
284
826357
3585
в изобретательности и мечтах.
14:01
Thank you.
285
829942
1992
Спасибо!
14:03
(ApplauseАплодисменты)
286
831934
4000
(Аплодисменты)

▲Back to top

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