TEDGlobal 2013
Grégoire Courtine: The paralyzed rat that walked
Grégoire Courtine: La rata paralizada que caminó
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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.
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. Full bio
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 neuroscientist
0
446
1625
Soy neurocientífico
00:14
with a mixed background in physics and medicine.
1
2071
3811
con un historial mixto
en física y medicina.
en física y medicina.
00:17
My lab at the Swiss Federal Institute of Technology
2
5882
5041
Mi laboratorio en el Instituto
Federal Suizo de Tecnología
Federal Suizo de Tecnología
00:22
focuses on spinal cord injury,
3
10923
3190
se centra en la lesión
de la médula espinal,
de la médula espinal,
00:26
which affects more than 50,000 people
4
14113
2731
que afecta a más
de 50 000 personas
de 50 000 personas
00:28
around the world every year,
5
16844
2690
en todo el mundo cada año,
00:31
with dramatic consequences for affected individuals,
6
19534
3606
con consecuencias graves
para los individuos afectados,
para los individuos afectados,
00:35
whose life literally shatters
7
23140
2233
cuya vida cabalmente se desmorona
00:37
in a matter of a handful of seconds.
8
25373
3235
en cuestión de
un puñado de segundos.
un puñado de segundos.
00:40
And for me, the Man of Steel,
9
28608
3058
Y para mí, el Hombre de Acero,
00:43
Christopher Reeve,
10
31666
2204
Christopher Reeve,
00:45
has best raised the awareness
11
33870
2090
fue el que mejor
despertó la conciencia
despertó la conciencia
00:47
on the distress of spinal cord injured people.
12
35960
2915
de la angustia de los lesionados
de médula espinal.
de médula espinal.
00:50
And this is how I started my own personal journey
13
38875
3139
Y así es cómo empecé
mi propio viaje personal
mi propio viaje personal
00:54
in this field of research,
14
42014
1499
en este campo de investigación,
00:55
working with the Christopher and Dana Reeve Foundation.
15
43513
3437
trabajando con la Fundación
Christopher y Dana Reeve.
Christopher y Dana Reeve.
00:58
I still remember this decisive moment.
16
46950
4596
Todavía recuerdo
ese momento decisivo.
ese momento decisivo.
01:03
It was just at the end of a regular day of work
17
51546
1951
Fue justo al final de
un día normal de trabajo
un día normal de trabajo
01:05
with the foundation.
18
53497
1543
con la Fundación.
01:07
Chris addressed us, the scientists and experts,
19
55040
4652
Chris se dirigía a nosotros,
los científicos y expertos,
los científicos y expertos,
01:11
"You have to be more pragmatic.
20
59692
3593
"Tienen que ser más pragmáticos.
01:15
When leaving your laboratory tomorrow,
21
63285
2352
Cuando salgan del
laboratorio mañana,
laboratorio mañana,
01:17
I want you to stop by the rehabilitation center
22
65637
2904
quiero que pasen por
el centro de rehabilitación
el centro de rehabilitación
01:20
to watch injured people
23
68541
1609
y vean a las personas lesionadas
01:22
fighting to take a step,
24
70150
2025
luchando por dar un paso,
01:24
struggling to maintain their trunk.
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 change in your research
27
76229
2410
piensen en lo que van a
cambiar en su investigación
cambiar en su investigación
01:30
on the following day to make their lives better."
28
78639
3568
al día siguiente para
mejorar sus vidas".
mejorar sus vidas".
01:34
These words, they stuck with me.
29
82207
4053
Estas palabras,
permanecen conmigo.
permanecen conmigo.
01:38
This was more than 10 years ago,
30
86260
2391
Esto fue hace más de 10 años,
01:40
but ever since, my laboratory has followed
31
88651
2767
pero desde entonces,
mi laboratorio ha seguido
mi laboratorio ha seguido
01:43
the pragmatic approach to recovery
32
91418
1963
el enfoque pragmático
a la recuperación
a la recuperación
01:45
after spinal cord injury.
33
93381
2411
después de la lesión
de la médula espinal.
de la médula espinal.
01:47
And my first step in this direction
34
95792
2041
Y mi primer paso
en esta dirección
en esta dirección
01:49
was to develop a new model of spinal cord injury
35
97833
3289
fue desarrollar un nuevo modelo
de lesión de la médula espinal
de lesión de la médula espinal
01:53
that would more closely mimic some of the key features of human injury
36
101122
3647
que imita más de cerca algunas de las principales características de la lesión humana
01:56
while offering well-controlled experimental conditions.
37
104769
3372
al tiempo que ofrece unas condiciones
experimentales bien controladas.
experimentales bien controladas.
02:00
And for this purpose, we placed two hemisections
38
108141
2567
Y para ello, hicimos
dos hemisecciones
dos hemisecciones
02:02
on opposite sides of the body.
39
110708
1415
en lados opuestos del cuerpo.
02:04
They completely interrupt the communication
40
112123
2145
Interrumpen completamente
la comunicación
la comunicación
02:06
between the brain and the spinal cord,
41
114268
2582
entre el cerebro y
la médula espinal,
la médula espinal,
02:08
thus leading to complete and permanent paralysis
42
116850
2710
lo que conduce a la parálisis
completa y permanente
completa y permanente
02:11
of the leg.
43
119560
1767
de las piernas.
02:13
But, as observed, after most injuries in humans,
44
121327
3891
Pero, como se observa, después de la mayoría
de las lesiones en los seres humanos,
de las lesiones en los seres humanos,
02:17
there is this intervening gap of intact neural tissue
45
125218
2950
hay este espacio intermedio
del tejido neural intacto
del tejido neural intacto
02:20
through which recovery can occur.
46
128168
2703
a través del cual
la recuperación puede ocurrir.
la recuperación puede ocurrir.
02:22
But how to make it happen?
47
130871
3041
Pero ¿cómo lograrlo?
02:25
Well, the classical approach
48
133912
3361
Bueno, el enfoque clásico
02:29
consists of applying intervention
49
137273
2636
consiste en aplicar
la intervención
la intervención
02:31
that would promote the growth of the severed fiber
50
139909
2910
que promovería el crecimiento
de la fibra dañada
de la fibra dañada
02:34
to the original target.
51
142819
2108
al objetivo original.
02:36
And while this certainly remained the key for a cure,
52
144927
3751
Y mientras este ciertamente sigue
siendo la clave para una cura,
siendo la clave para una cura,
02:40
this seemed extraordinarily complicated to me.
53
148678
3515
parecía extraordinariamente
complicado para mí.
complicado para mí.
02:44
To reach clinical fruition rapidly,
54
152193
2725
Para llegar a buen término
clínico rápidamente,
clínico rápidamente,
02:46
it was obvious:
55
154918
1560
era obvio:
02:48
I had to think about the problem differently.
56
156478
3920
tenía que pensar en
el problema de forma diferente.
el problema de forma diferente.
02:52
It turned out that more than 100 years of research
57
160398
3108
Resultó ser que más de
100 años de investigación
100 años de investigación
02:55
on spinal cord physiology,
58
163506
1641
sobre la fisiología de
la médula espinal,
la médula espinal,
02:57
starting with the Nobel Prize Sherrington,
59
165147
2325
a partir de la premio
Nobel Sherrington,
Nobel Sherrington,
02:59
had shown that
60
167472
1807
han demostrado que
03:01
the spinal cord, below most injuries,
61
169279
2235
la médula espinal, por debajo
de la mayoría de las lesiones,
de la mayoría de las lesiones,
03:03
contained all the necessary and sufficient neural networks
62
171514
3253
contiene todas las redes
neurales necesarias y suficientes
neurales necesarias y suficientes
03:06
to coordinate locomotion,
63
174767
2320
para coordinar la locomoción,
03:09
but because input from the brain is interrupted,
64
177087
2959
pero como se interrumpe
la señal del cerebro,
la señal del cerebro,
03:12
they are in a nonfunctional state, like kind of dormant.
65
180046
3168
están en un estado
no funcional, como inactivo.
no funcional, como inactivo.
03:15
My idea: We awaken this network.
66
183214
4332
Mi idea: que despertemos esta red.
03:19
And at the time, I was a post-doctoral fellow in Los Angeles,
67
187546
4287
En ese entonces, yo era un estudiante
de postdoctorado en Los Ángeles,
de postdoctorado en Los Ángeles,
03:23
after completing my Ph.D. in France,
68
191833
2566
después de terminar
mi doctorado en Francia,
mi doctorado en Francia,
03:26
where independent thinking
69
194399
1909
donde el pensamiento independiente
03:28
is not necessarily promoted.
70
196308
3107
no es necesariamente promovido.
03:31
(Laughter)
71
199415
1827
(Risas)
03:33
I was afraid to talk to my new boss,
72
201242
3753
Tenía miedo de hablar
con mi nuevo jefe,
con mi nuevo jefe,
03:36
but decided to muster up my courage.
73
204995
2393
pero decidí juntar coraje.
03:39
I knocked at the door of my wonderful advisor,
74
207388
2657
Llamé a la puerta de
mi maravilloso tutor,
mi maravilloso tutor,
03:42
Reggie Edgerton, to share my new idea.
75
210045
3991
Reggie Edgerton, para
compartir mi nueva idea.
compartir mi nueva idea.
03:46
He listened to me carefully,
76
214036
2250
Él me escuchó atentamente,
03:48
and responded with a grin.
77
216286
2941
y respondió con
una gran sonrisa.
una gran sonrisa.
03:51
"Why don't you try?"
78
219227
2043
"¿Por qué no lo intentas?"
03:53
And I promise to you,
79
221270
2125
Y les prometo,
03:55
this was such an important moment in my career,
80
223395
3355
este fue un momento
tan importante en mi carrera,
tan importante en mi carrera,
03:58
when I realized that the great leader
81
226750
2435
cuando me di cuenta
de que el gran líder
de que el gran líder
04:01
believed in young people and new ideas.
82
229185
2993
creía en la gente joven
y en las nuevas ideas.
y en las nuevas ideas.
04:04
And this was the idea:
83
232178
1608
Y esta era la idea:
04:05
I'm going to use a simplistic metaphor
84
233786
2666
voy a usar una metáfora simplista
04:08
to explain to you this complicated concept.
85
236452
2126
para explicar este
concepto complicado.
concepto complicado.
04:10
Imagine that the locomotor system is a car.
86
238578
4766
Imaginen que el aparato
locomotor es un coche.
locomotor es un coche.
04:15
The engine is the spinal cord.
87
243344
2246
El motor es la médula espinal.
04:17
The transmission is interrupted. The engine is turned off.
88
245590
3258
La transmisión se interrumpe.
El motor está apagado.
El motor está apagado.
04:20
How could we re-engage the engine?
89
248848
3007
¿Cómo podríamos volver
a reengranar el motor?
a reengranar el motor?
04:23
First, we have to provide the fuel;
90
251855
3142
En primer lugar, tenemos que
proporcionar el combustible;
proporcionar el combustible;
04:26
second, press the accelerator pedal;
91
254997
2343
en segundo lugar,
presionar el acelerador;
presionar el acelerador;
04:29
third, steer the car.
92
257340
1938
en tercer lugar, dirigir el coche.
04:31
It turned out that there are known neural pathways
93
259278
1762
Resulta que se conocen
redes neurales
redes neurales
04:33
coming from the brain that play this very function
94
261040
2954
provenientes del cerebro
que desempeñan esta función
que desempeñan esta función
04:35
during locomotion.
95
263994
1382
durante la locomoción.
04:37
My idea: Replace this missing input
96
265376
2715
Mi idea: sustituir
esta falta de entrada
esta falta de entrada
04:40
to provide the spinal cord
97
268091
1402
para darle a la médula espinal
04:41
with the kind of intervention
98
269493
1396
el tipo de intervención
04:42
that the brain would deliver naturally in order to walk.
99
270889
4730
que el cerebro entregaría
naturalmente para caminar.
naturalmente para caminar.
04:47
For this, I leveraged 20 years of past research in neuroscience,
100
275619
4439
Para esto, aproveché 20 años de
investigaciones anteriores en neurociencias,
investigaciones anteriores en neurociencias,
04:52
first to replace the missing fuel
101
280058
2764
primero para reemplazar
la falta de combustible
la falta de combustible
04:54
with pharmacological agents
102
282822
2068
con los agentes farmacológicos
04:56
that prepare the neurons in the spinal cord to fire,
103
284890
3480
que preparan a las neuronas de
la médula espinal para disparar,
la médula espinal para disparar,
05:00
and second, to mimic the accelerator pedal
104
288370
4055
y segundo, para imitar
el pedal del acelerador
el pedal del acelerador
05:04
with electrical stimulation.
105
292425
1480
con estimulación eléctrica.
05:05
So here imagine an electrode
106
293905
2169
Imaginen aquí un electrodo
05:08
implanted on the back of the spinal cord
107
296074
2406
implantado en la parte posterior
de la médula espinal
de la médula espinal
05:10
to deliver painless stimulation.
108
298480
2262
para dar estímulos indoloros.
05:12
It took many years, but eventually we developed
109
300742
2832
Tomó muchos años, pero
finalmente hemos desarrollado
finalmente hemos desarrollado
05:15
an electrochemical neuroprosthesis
110
303574
2557
un neuroprótesis electroquímica
05:18
that transformed the neural network
111
306131
1766
que transforme la red neuronal
05:19
in the spinal cord from dormant to a highly functional state.
112
307897
5006
en la médula espinal de inactiva
a un estado altamente funcional.
a un estado altamente funcional.
05:24
Immediately, the paralyzed rat can stand.
113
312903
6280
Inmediatamente, la rata
paralizada puede pararse.
paralizada puede pararse.
05:31
As soon as the treadmill belt starts moving,
114
319183
2327
Tan pronto como la banda
comienza a moverse,
comienza a moverse,
05:33
the animal shows coordinated movement of the leg,
115
321510
3806
el animal presenta movimiento
coordinados de las piernas,
coordinados de las piernas,
05:37
but without the brain.
116
325316
1978
pero sin el cerebro.
05:39
Here what I call "the spinal brain"
117
327294
1990
Aquí lo que yo llamo
"el cerebro espinal"
"el cerebro espinal"
05:41
cognitively processes sensory information
118
329284
3122
cognitivamente procesa
la información sensorial
la información sensorial
05:44
arising from the moving leg
119
332406
1895
derivada del movimiento de la pierna
05:46
and makes decisions as to how to activate the muscle
120
334301
3695
y toma las decisiones sobre
la manera de activar el músculo
la manera de activar el músculo
05:49
in order to stand, to walk, to run,
121
337996
3390
con el fin de pararse,
caminar, correr,
caminar, correr,
05:53
and even here, while sprinting,
122
341386
2112
y aun aquí, mientras corre,
05:55
instantly stand
123
343498
2297
instantáneamente para
05:57
if the treadmill stops moving.
124
345795
2463
si la cinta deja de moverse.
06:00
This was amazing.
125
348258
1337
Esto fue increíble.
06:01
I was completely fascinated by this locomotion
126
349595
3387
Estaba totalmente fascinado
por este locomoción
por este locomoción
06:04
without the brain,
127
352982
2495
sin el cerebro,
06:07
but at the same time so frustrated.
128
355477
3655
pero al mismo tiempo tan frustrado.
06:11
This locomotion was completely involuntary.
129
359132
2393
Esta locomoción era
totalmente involuntaria.
totalmente involuntaria.
06:13
The animal had virtually no control over the legs.
130
361525
3365
El animal prácticamente no
tenía control sobre las piernas.
tenía control sobre las piernas.
06:16
Clearly, the steering system was missing.
131
364890
4120
Claramente, faltaba
el sistema de manejo.
el sistema de manejo.
06:21
And it then became obvious from me
132
369010
1892
Y luego llegó a ser obvio para mí
06:22
that we had to move away
133
370902
1348
que teníamos que movernos.
06:24
from the classical rehabilitation paradigm,
134
372250
3372
desde el paradigma de
la rehabilitación clásica,
la rehabilitación clásica,
06:27
stepping on a treadmill,
135
375622
1722
caminar sobre una cinta rodante,
06:29
and develop conditions that would encourage
136
377344
3220
y desarrollar condiciones
que alentarían
que alentarían
06:32
the brain to begin voluntary control over the leg.
137
380564
5233
al cerebro a comenzar a controlar
voluntariamente las piernas.
voluntariamente las piernas.
06:37
With this in mind, we developed a completely new
138
385797
3385
Con esto en mente, desarrollamos
un sistema robótico totalmente
un sistema robótico totalmente
06:41
robotic system to support the rat
139
389182
3230
nuevo para apoyar a la rata
06:44
in any direction of space.
140
392412
2526
en cualquier dirección del espacio.
06:46
Imagine, this is really cool.
141
394938
2175
Imaginen, esto es genial.
06:49
So imagine the little 200-gram rat
142
397113
3831
Así que imagínen a
la ratita de 200 gramos
la ratita de 200 gramos
06:52
attached at the extremity of this 200-kilo robot,
143
400944
3701
atada a la extremidad de
este robot de 200 kilos,
este robot de 200 kilos,
06:56
but the rat does not feel the robot.
144
404645
2572
pero la rata no siente el robot.
06:59
The robot is transparent,
145
407217
2072
El robot es transparente,
07:01
just like you would hold a young child
146
409289
2362
al igual que cuando Uds.
sostienen a su bebé
sostienen a su bebé
07:03
during the first insecure steps.
147
411651
2364
durante los primeros
pasos inseguros.
pasos inseguros.
07:06
Let me summarize: The rat received
148
414015
3554
Permítanme resumir:
la rata recibió
la rata recibió
07:09
a paralyzing lesion of the spinal cord.
149
417569
2445
una lesión paralizante
de la médula espinal.
de la médula espinal.
07:12
The electrochemical neuroprosthesis enabled
150
420014
2590
La neuroprótesis
electroquímica habilitó
electroquímica habilitó
07:14
a highly functional state of the spinal locomotor networks.
151
422604
4207
un estado altamente funcional
de las redes locomotoras espinales.
de las redes locomotoras espinales.
07:18
The robot provided the safe environment
152
426811
3766
El robot provee
un ambiente seguro
un ambiente seguro
07:22
to allow the rat to attempt anything
153
430577
1963
para permitir que la rata
intente cualquier cosa
intente cualquier cosa
07:24
to engage the paralyzed legs.
154
432540
2682
para involucrar
las piernas paralizadas.
las piernas paralizadas.
07:27
And for motivation, we used what I think
155
435222
2825
Y para la motivación,
utilizamos lo que pienso
utilizamos lo que pienso
07:30
is the most powerful pharmacology of Switzerland:
156
438047
3834
es la más poderosa
droga de Suiza:
droga de Suiza:
07:33
fine Swiss chocolate.
157
441881
2307
fino chocolate suizo.
07:36
(Laughter)
158
444188
2922
(Risas)
07:39
Actually, the first results were very, very,
159
447110
4563
La verdad, los primeros
resultados fueron muy, muy,
resultados fueron muy, muy,
07:43
very disappointing.
160
451673
2635
muy decepcionantes.
07:46
Here is my best physical therapist
161
454308
3302
Aquí está mi mejor fisioterapeuta
07:56
completely failing to encourage the rat
162
464794
2590
completamente incapaz
de estimular la rata
de estimular la rata
07:59
to take a single step,
163
467384
2061
para dar un solo paso,
08:01
whereas the same rat, five minutes earlier,
164
469445
2846
mientras que la misma rata,
5 minutos antes,
5 minutos antes,
08:04
walked beautifully on the treadmill.
165
472291
2306
caminó bellamente en la caminadora.
08:06
We were so frustrated.
166
474597
2157
Estábamos tan frustrados.
08:08
But you know, one of the most essential qualities
167
476754
2899
Pero saben, una de
las cualidades más esenciales
las cualidades más esenciales
08:11
of a scientist is perseverance.
168
479653
2476
de un científico es
la perseverancia.
la perseverancia.
08:14
We insisted. We refined our paradigm,
169
482129
3416
Insistimos. Hemos refinado
nuestro paradigma,
nuestro paradigma,
08:17
and after several months of training,
170
485545
2263
y después de varios
meses de entrenamiento,
meses de entrenamiento,
08:19
the otherwise paralyzed rat could stand,
171
487808
3806
la otrora rata paralizada
podía pararse,
podía pararse,
08:23
and whenever she decided,
172
491614
1812
y cuando ella decidía,
08:25
initiated full weight-bearing locomotion
173
493426
2332
iniciaba la locomoción
soportando el peso
soportando el peso
08:27
to sprint towards the rewards.
174
495758
3250
para correr hacia las recompensas.
08:31
This is the first recovery ever observed
175
499008
3405
Esta es la primera
recuperación jamás observada
recuperación jamás observada
08:34
of voluntary leg movement
176
502413
1894
de movimiento de
las piernas voluntaria
las piernas voluntaria
08:36
after an experimental lesion of the spinal cord
177
504307
2454
después de una lesión de
la médula espinal experimental
la médula espinal experimental
08:38
leading to complete and permanent paralysis.
178
506761
3461
que llevó a una parálisis
completa y permanente.
completa y permanente.
08:42
In fact --
179
510222
1987
De hecho...
08:44
(Applause)
180
512209
1720
(Aplausos)
08:45
Thank you.
181
513929
4379
Gracias.
08:50
In fact, not only could the rat initiate
182
518308
3094
De hecho, no solo
podría la rata iniciar
podría la rata iniciar
08:53
and sustain locomotion on the ground,
183
521402
2677
y sostener la locomoción en el suelo,
08:56
they could even adjust leg movement,
184
524079
2281
incluso podría ajustar
movimiento de las piernas,
movimiento de las piernas,
08:58
for example, to resist gravity
185
526360
2356
por ejemplo, para
resistir la gravedad
resistir la gravedad
09:00
in order to climb a staircase.
186
528716
2624
para subir una escalera.
09:03
I can promise you this was
187
531340
1950
Puedo prometerles
que esto fue
que esto fue
09:05
such an emotional moment in my laboratory.
188
533290
3109
un momento emotivo
en mi laboratorio.
en mi laboratorio.
09:08
It took us 10 years of hard work
189
536399
2743
Nos tomó 10 años
de trabajo duro
de trabajo duro
09:11
to reach this goal.
190
539142
2451
alcanzar esta meta.
09:13
But the remaining question was, how?
191
541593
2551
Pero la pregunta
remanente era, ¿cómo?
remanente era, ¿cómo?
09:16
I mean, how is it possible?
192
544144
1692
Quiero decir, ¿cómo es posible?
09:17
And here, what we found
193
545836
1678
Y aquí, lo que encontramos
09:19
was completely unexpected.
194
547514
3676
fue completamente inesperado.
09:23
This novel training paradigm
195
551190
4158
Este novedoso paradigma
de entrenamiento
de entrenamiento
09:27
encouraged the brain to create new connections,
196
555348
3671
alentó al cerebro a
crear nuevas conexiones,
crear nuevas conexiones,
09:31
some relay circuits
197
559019
2902
algunos circuitos relé
09:33
that relay information from the brain
198
561921
3048
que transmiten información
desde el cerebro
desde el cerebro
09:36
past the injury and restore cortical control
199
564969
3156
más allá de la lesión y
restauran el control cortical
restauran el control cortical
09:40
over the locomotor networks below the injury.
200
568125
3441
sobre las redes del aparato
locomotor debajo de la lesión.
locomotor debajo de la lesión.
09:43
And here, you can see one such example,
201
571566
2922
Y aquí, pueden ver
un ejemplo de ello,
un ejemplo de ello,
09:46
where we label the fibers coming from the brain in red.
202
574488
3363
donde marcamos las fibras
provenientes del cerebro, en rojo.
provenientes del cerebro, en rojo.
09:49
This blue neuron is connected with the locomotor center,
203
577851
3420
Esta neurona azul está
conectada con el centro locomotor,
conectada con el centro locomotor,
09:53
and what this constellation
204
581271
2363
y lo que esta constelación
09:55
of synaptic contacts means
205
583634
2351
de contactos sinápticos significa
09:57
is that the brain is reconnected with the locomotor center
206
585985
3799
es que el cerebro está reconectado
con el centro locomotor
con el centro locomotor
10:01
with only one relay neuron.
207
589784
3998
con solo una neurona relé.
10:05
But the remodeling was not restricted
208
593782
1931
Pero la remodelación
no fue restringida
no fue restringida
10:07
to the lesion area.
209
595713
1087
a la zona de la lesión.
10:08
It occurred throughout the central nervous system,
210
596800
3289
Ocurrió a través de todo
el sistema nervioso central,
el sistema nervioso central,
10:12
including in the brain stem,
211
600089
2318
incluso en el tallo cerebral,
10:14
where we observed up to 300-percent increase
212
602407
3262
donde pudimos observar
hasta un 300% de aumento
hasta un 300% de aumento
10:17
in the density of fibers coming from the brain.
213
605669
3759
en la densidad de fibras
provenientes del cerebro.
provenientes del cerebro.
10:21
We did not aim to repair the spinal cord,
214
609428
3527
No pretendíamos
reparar la médula espinal,
reparar la médula espinal,
10:24
yet we were able to promote
215
612955
2597
sin embargo hemos sido
capaces de promover
capaces de promover
10:27
one of the more extensive remodeling
216
615552
2157
una de las más
extensas remodelaciones
extensas remodelaciones
10:29
of axonal projections ever observed
217
617709
2469
de proyecciones axonales
jamás observadas
jamás observadas
10:32
in the central nervous system of adult mammal
218
620178
2261
en el sistema nervioso central
de mamíferos adultos
de mamíferos adultos
10:34
after an injury.
219
622439
2545
después de una lesión.
10:36
And there is a very important message
220
624984
5069
Y hay un mensaje
muy importante
muy importante
10:42
hidden behind this discovery.
221
630053
4443
oculto detrás de
este descubrimiento.
este descubrimiento.
10:46
They are the result of a young team
222
634496
3222
Es el resultado de
un equipo joven
un equipo joven
10:49
of very talented people:
223
637718
2392
de personas muy talentosas:
10:52
physical therapists, neurobiologists, neurosurgeons,
224
640110
4458
terapeutas físicos,
neurobiólogos, neurocirujanos,
neurobiólogos, neurocirujanos,
10:56
engineers of all kinds,
225
644568
2199
ingenieros de todo tipo,
10:58
who have achieved together
226
646767
1791
que han logrado juntos
11:00
what would have been impossible by single individuals.
227
648558
3643
lo que hubiera sido imposible
por personas individuales.
por personas individuales.
11:04
This is truly a trans-disciplinary team.
228
652201
3083
Este es verdaderamente
un equipo interdisciplinario.
un equipo interdisciplinario.
11:07
They are working so close to each other
229
655284
2188
Están trabajando
tan cerca uno del otro
tan cerca uno del otro
11:09
that there is horizontal transfer of DNA.
230
657472
3191
que hay transferencia
horizontal de ADN.
horizontal de ADN.
11:12
We are creating the next generation
231
660663
1623
Estamos creando
la nueva generación
la nueva generación
11:14
of M.D.'s and engineers
232
662286
2241
de médicos e ingenieros
11:16
capable of translating discoveries all the way
233
664527
2444
capaces de traducir los descubrimientos
por todo el camino,
por todo el camino,
11:18
from bench to bedside.
234
666971
2672
del laboratorio al paciente.
11:21
And me?
235
669643
2006
¿Y yo?
11:23
I am only the maestro who orchestrated this beautiful symphony.
236
671649
4547
Soy solo el maestro que orquestó
esta hermosa sinfonía.
esta hermosa sinfonía.
11:28
Now, I am sure you are all wondering, aren't you,
237
676196
6803
Ahora, estoy seguro de que todos
se están preguntando, verdad,
se están preguntando, verdad,
11:34
will this help injured people?
238
682999
3764
¿ayudará esto a
las personas con lesiones?
las personas con lesiones?
11:38
Me too, every day.
239
686763
3892
Yo también, todos los días.
11:42
The truth is that we don't know enough yet.
240
690655
3413
La verdad es que todavía
no sabemos lo suficiente.
no sabemos lo suficiente.
11:46
This is certainly not a cure for spinal cord injury,
241
694068
4224
Esto no es una cura para
la lesión de la médula espinal,
la lesión de la médula espinal,
11:50
but I begin to believe that this may lead
242
698292
2734
pero empiezo a creer
que se podría conducir
que se podría conducir
11:53
to an intervention to improve recovery
243
701026
2567
a una intervención para
mejorar la recuperación
mejorar la recuperación
11:55
and people's quality of life.
244
703593
3187
y la calidad de vida
de las personas.
de las personas.
11:58
I would like you all
245
706780
2489
Quiero que todos ustedes
12:01
to take a moment and dream with me.
246
709269
3627
tomen un momento
y sueñen conmigo.
y sueñen conmigo.
12:04
Imagine a person just suffered a spinal cord injury.
247
712896
5895
Imaginen que una persona acaba de
sufrir una lesión en la médula espinal.
sufrir una lesión en la médula espinal.
12:10
After a few weeks of recovery,
248
718791
3155
Tras unas semanas de recuperación,
12:13
we will implant a programmable pump
249
721946
2360
implantaremos una bomba programable
12:16
to deliver a personalized pharmacological cocktail
250
724306
3033
para ofrecer un cóctel
farmacológico personalizado
farmacológico personalizado
12:19
directly to the spinal cord.
251
727339
2442
directamente a la médula espinal.
12:21
At the same time, we will implant an electrode array,
252
729781
3263
Al mismo tiempo, implantaremos
una serie de electrodos,
una serie de electrodos,
12:25
a sort of second skin
253
733044
2107
una especie de segunda piel
12:27
covering the area of the spinal cord controlling leg movement,
254
735151
3560
cubriendo el área de la médula espinal
que controla el movimiento de las piernas,
que controla el movimiento de las piernas,
12:30
and this array is attached to an electrical pulse generator
255
738711
3266
y este conjunto está conectado a
un generador de impulsos eléctricos
un generador de impulsos eléctricos
12:33
that delivers stimulations that are tailored
256
741977
2462
que ofrece estímulos
que se adaptan
que se adaptan
12:36
to the person's needs.
257
744439
2186
a las necesidades de la persona.
12:38
This defines a personalized electrochemical neuroprosthesis
258
746625
4858
Esto define una neuroprótesis
electroquímica personalizada
electroquímica personalizada
12:43
that will enable locomotion
259
751483
2751
que le permitirá la locomoción
12:46
during training with a newly designed supporting system.
260
754234
4047
durante el entrenamiento con un sistema
de apoyo recientemente diseñado.
de apoyo recientemente diseñado.
12:50
And my hope is that after several months of training,
261
758281
3283
Y mi esperanza es que después
de varios meses de entrenamiento,
de varios meses de entrenamiento,
12:53
there may be enough remodeling of residual connection
262
761564
2163
pueda haber suficiente
remodelación de conexión residual
remodelación de conexión residual
12:55
to allow locomotion without the robot,
263
763727
3669
como para permitir
la locomoción sin el robot,
la locomoción sin el robot,
12:59
maybe even without pharmacology or stimulation.
264
767396
3778
tal vez incluso sin
farmacología o estimulación.
farmacología o estimulación.
13:03
My hope here is to be able to create
265
771174
2534
Mi esperanza es
ser capaz de crear
ser capaz de crear
13:05
the personalized condition
266
773708
2265
las condiciones personalizadas
13:07
to boost the plasticity of the brain
267
775973
2663
para potenciar
la plasticidad del cerebro
la plasticidad del cerebro
13:10
and the spinal cord.
268
778636
1531
y la médula espinal.
13:12
And this is a radically new concept
269
780167
2739
Y este es un concepto
radicalmente nuevo
radicalmente nuevo
13:14
that may apply to other neurological disorders,
270
782906
3293
que podría aplicarse a
otros trastornos neurológicos,
otros trastornos neurológicos,
13:18
what I termed "personalized neuroprosthetics,"
271
786199
4538
lo que denomino
"neuroprótesis personalizada",
"neuroprótesis personalizada",
13:22
where by sensing and stimulating neural interfaces,
272
790737
3024
donde detectando y estimulando
las interfaces neurales,
las interfaces neurales,
13:25
I implanted throughout the nervous system,
273
793761
3714
que yo implanto en
todo el sistema nervioso,
todo el sistema nervioso,
13:29
in the brain, in the spinal cord,
274
797475
3341
en el cerebro,
en la médula espinal,
en la médula espinal,
13:32
even in peripheral nerves,
275
800816
2756
incluso en nervios periféricos,
13:35
based on patient-specific impairments.
276
803572
3167
basado en las deficiencias
específicas del paciente.
específicas del paciente.
13:38
But not to replace the lost function, no --
277
806739
4608
Pero no para reemplazar
la función perdida, no...
la función perdida, no...
13:43
to help the brain help itself.
278
811347
3191
para ayudar a que el cerebro
se ayude a sí mismo.
se ayude a sí mismo.
13:46
And I hope this enticed your imagination,
279
814538
2640
Y espero que esto
seduzca su imaginación,
seduzca su imaginación,
13:49
because I can promise to you
280
817178
1896
porque les puedo prometer que
13:51
this is not a matter of whether this revolution will occur,
281
819074
3243
esto no es una cuestión de
si esta revolución se producirá,
si esta revolución se producirá,
13:54
but when.
282
822317
1792
sino cuándo.
13:56
And remember, we are only as great
283
824109
2233
Y recuerden, solo
somos tan grandes
somos tan grandes
13:58
as our imagination, as big as our dream.
284
826357
3585
como nuestra imaginación,
tan grandes como nuestros sueños.
tan grandes como nuestros sueños.
14:01
Thank you.
285
829942
1992
Gracias.
14:03
(Applause)
286
831934
4000
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Grégoire Courtine - Spinal cord researcherGrégoire 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.
Grégoire Courtine | Speaker | TED.com