TEDGlobal 2013
Grégoire Courtine: The paralyzed rat that walked
Il topo paralizzato che camminò.
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I danni al midollo spinale possono tranciare la comunicazione tra il nostro cervello e il nostro corpo, portando alla paralisi. Fresco di laboratorio, Grégoire Courtine ci mostra un nuovo metodo - che unisce farmaci, elettrostimolazione e un robot - che potrebbe risvegliare i percorsi neurali e aiutare il corpo a imparare di nuovo a muoversi da solo. Guardate come funziona, con un topo paralizzato che riesce correre e salire le scale.
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
Sono un neuroscienziato
00:14
with a mixed background in physics and medicine.
1
2071
3811
con una formazione mista in fisica e medicina.
00:17
My lab at the Swiss Federal Institute of Technology
2
5882
5041
Il mio laboratorio allo Swiss Federal Institute of Technology
00:22
focuses on spinal cord injury,
3
10923
3190
si concentra sulle lesioni al midollo spinale,
00:26
which affects more than 50,000 people
4
14113
2731
che colpiscono più di 50.000 persone
00:28
around the world every year,
5
16844
2690
all'anno nel mondo,
00:31
with dramatic consequences for affected individuals,
6
19534
3606
con conseguenze drammatiche per gli individui colpiti,
00:35
whose life literally shatters
7
23140
2233
la cui vita va letteralmente in frantumi
00:37
in a matter of a handful of seconds.
8
25373
3235
nel giro di una manciata di secondi.
00:40
And for me, the Man of Steel,
9
28608
3058
E per me, l'Uomo di Acciaio,
00:43
Christopher Reeve,
10
31666
2204
Christopher Reeve,
00:45
has best raised the awareness
11
33870
2090
è stato il migliore nella sensibilizzazione
00:47
on the distress of spinal cord injured people.
12
35960
2915
riguardo le difficoltà delle persone con danni al midollo spinale.
00:50
And this is how I started my own personal journey
13
38875
3139
Ed è così che ho iniziato il mio personale cammino
00:54
in this field of research,
14
42014
1499
in questo campo di ricerca,
00:55
working with the Christopher and Dana Reeve Foundation.
15
43513
3437
lavorando con la Fondazione Christopher and Dana Reeve.
00:58
I still remember this decisive moment.
16
46950
4596
Ancora mi ricordo questo momento decisivo.
01:03
It was just at the end of a regular day of work
17
51546
1951
Verso la fine di una normale giornata di lavoro
01:05
with the foundation.
18
53497
1543
alla fondazione,
01:07
Chris addressed us, the scientists and experts,
19
55040
4652
Chris disse a noi scienziati ed esperti,
01:11
"You have to be more pragmatic.
20
59692
3593
"Dovete essere più pragmatici.
01:15
When leaving your laboratory tomorrow,
21
63285
2352
Domani, quando uscirete dal laboratorio,
01:17
I want you to stop by the rehabilitation center
22
65637
2904
voglio che vi fermiate al centro di riabilitazione
01:20
to watch injured people
23
68541
1609
per osservare le persone lesionate
01:22
fighting to take a step,
24
70150
2025
che combattono per compiere un passo,
01:24
struggling to maintain their trunk.
25
72175
2641
faticando a mantenere l'equilibrio.
01:26
And when you go home,
26
74816
1413
E quando siete a casa,
01:28
think of what you are going to change in your research
27
76229
2410
pensate a cosa cambierete nella vostra ricerca
01:30
on the following day to make their lives better."
28
78639
3568
il giorno successivo per migliorare le loro vite."
01:34
These words, they stuck with me.
29
82207
4053
Queste parole non mi hanno mai lasciato.
01:38
This was more than 10 years ago,
30
86260
2391
È stato più di 10 anni fa,
01:40
but ever since, my laboratory has followed
31
88651
2767
ma da allora, il mio laboratorio ha seguito
01:43
the pragmatic approach to recovery
32
91418
1963
un approccio pragmatico verso il recupero
01:45
after spinal cord injury.
33
93381
2411
da lesioni al midollo spinale.
01:47
And my first step in this direction
34
95792
2041
E il mio primo passo in questa direzione
01:49
was to develop a new model of spinal cord injury
35
97833
3289
è stato lo sviluppo di un nuovo modello di lesione al midollo spinale
01:53
that would more closely mimic some of the key features of human injury
36
101122
3647
che imitasse con più precisione alcune delle caratteristiche principali dei danni sull'uomo,
01:56
while offering well-controlled experimental conditions.
37
104769
3372
e che offrisse delle condizioni sperimentali ben controllate.
02:00
And for this purpose, we placed two hemisections
38
108141
2567
Ed a questo scopo, abbiamo posizionato due emisezioni
02:02
on opposite sides of the body.
39
110708
1415
su lati opposti del corpo.
02:04
They completely interrupt the communication
40
112123
2145
Questi interrompono completamente la comunicazione
02:06
between the brain and the spinal cord,
41
114268
2582
tra il cervello e il midollo spinale,
02:08
thus leading to complete and permanent paralysis
42
116850
2710
con la conseguente paralisi completa e permanente
02:11
of the leg.
43
119560
1767
della gamba.
02:13
But, as observed, after most injuries in humans,
44
121327
3891
Ma, com'è stato osservato, dopo la maggior parte delle lesioni negli uomini,
02:17
there is this intervening gap of intact neural tissue
45
125218
2950
c'è questo spazio intermedio di tessuto neurale intatto
02:20
through which recovery can occur.
46
128168
2703
attraverso cui si può verificare la guarigione.
02:22
But how to make it happen?
47
130871
3041
Ma farlo succedere?
02:25
Well, the classical approach
48
133912
3361
Beh, l'approccio classico
02:29
consists of applying intervention
49
137273
2636
consiste nel compiere un intervento
02:31
that would promote the growth of the severed fiber
50
139909
2910
che favorisca la ricrescita delle fibre tranciate
02:34
to the original target.
51
142819
2108
al punto originario.
02:36
And while this certainly remained the key for a cure,
52
144927
3751
E sebbene tale approccio sia rimasto la chiave per una cura,
02:40
this seemed extraordinarily complicated to me.
53
148678
3515
a me sembra incredibilmente complicato.
02:44
To reach clinical fruition rapidly,
54
152193
2725
Per raggiungere rapidamente il successo clinico,
02:46
it was obvious:
55
154918
1560
era ovvio:
02:48
I had to think about the problem differently.
56
156478
3920
dovevo pensare al problema in modo diverso.
02:52
It turned out that more than 100 years of research
57
160398
3108
Scopro che più di 100 anni di ricerca
02:55
on spinal cord physiology,
58
163506
1641
sulla fisiologia del midollo spinale,
02:57
starting with the Nobel Prize Sherrington,
59
165147
2325
a partire dal Premio Nobel Sherrington,
02:59
had shown that
60
167472
1807
avevano mostrato che
03:01
the spinal cord, below most injuries,
61
169279
2235
il midollo spinale, nella maggior parte delle lesioni,
03:03
contained all the necessary and sufficient neural networks
62
171514
3253
conteneva tutti i collegamenti neurali necessari e sufficienti
03:06
to coordinate locomotion,
63
174767
2320
per coordinare la locomozione,
03:09
but because input from the brain is interrupted,
64
177087
2959
ma poiché viene interrotta la comunicazione con il cervello,
03:12
they are in a nonfunctional state, like kind of dormant.
65
180046
3168
sono in uno stato non-funzionante, come dormienti.
03:15
My idea: We awaken this network.
66
183214
4332
La mia idea: svegliare questi collegamenti.
03:19
And at the time, I was a post-doctoral fellow in Los Angeles,
67
187546
4287
A quel tempo, ero un borsista post-dottorato a Los Angeles,
03:23
after completing my Ph.D. in France,
68
191833
2566
dopo aver completato il mio dottorato in Francia,
03:26
where independent thinking
69
194399
1909
dove il pensiero indipendente
03:28
is not necessarily promoted.
70
196308
3107
non è necessariamente promulgato.
03:31
(Laughter)
71
199415
1827
(risate)
03:33
I was afraid to talk to my new boss,
72
201242
3753
Avevo paura di parlare con il mio nuovo capo,
03:36
but decided to muster up my courage.
73
204995
2393
ma decisi di farmi coraggio.
03:39
I knocked at the door of my wonderful advisor,
74
207388
2657
Bussai alla porta del mio fantastico relatore,
03:42
Reggie Edgerton, to share my new idea.
75
210045
3991
Reggie Edgerton, per condividere con lui la mia nuova idea.
03:46
He listened to me carefully,
76
214036
2250
Mi ascoltò attentamente,
03:48
and responded with a grin.
77
216286
2941
e mi rispose con un gran sorriso,
03:51
"Why don't you try?"
78
219227
2043
"Perché non provi?"
03:53
And I promise to you,
79
221270
2125
E ve lo giuro,
03:55
this was such an important moment in my career,
80
223395
3355
questo è stato un momento così importante nella mia carriera,
03:58
when I realized that the great leader
81
226750
2435
quando ho capito che il grande leader
04:01
believed in young people and new ideas.
82
229185
2993
aveva fiducia nei giovani e nelle idee nuove.
04:04
And this was the idea:
83
232178
1608
E l'idea era questa:
04:05
I'm going to use a simplistic metaphor
84
233786
2666
userò una metafora semplicistica
04:08
to explain to you this complicated concept.
85
236452
2126
per spiegarvi questo concetto complicato.
04:10
Imagine that the locomotor system is a car.
86
238578
4766
Immaginate che il sistema locomotorio sia un'auto.
04:15
The engine is the spinal cord.
87
243344
2246
Il motore è il midollo spinale.
04:17
The transmission is interrupted. The engine is turned off.
88
245590
3258
La trasmissione viene interrotta. Il motore si spegne.
04:20
How could we re-engage the engine?
89
248848
3007
Come possiamo far ripartire il motore?
04:23
First, we have to provide the fuel;
90
251855
3142
Prima di tutto, dobbiamo provvedere alla benzina;
04:26
second, press the accelerator pedal;
91
254997
2343
secondo, schiacciare l'acceleratore;
04:29
third, steer the car.
92
257340
1938
terzo, guidare l'auto.
04:31
It turned out that there are known neural pathways
93
259278
1762
Si è scoperto che ci sono dei percorsi conosciuti
04:33
coming from the brain that play this very function
94
261040
2954
provenienti dal cervello che svolgono proprio questa funzione
04:35
during locomotion.
95
263994
1382
durante la locomozione.
04:37
My idea: Replace this missing input
96
265376
2715
La mia idea: sostituire l'input mancante
04:40
to provide the spinal cord
97
268091
1402
per fornire al midollo spinale
04:41
with the kind of intervention
98
269493
1396
il tipo di intervento
04:42
that the brain would deliver naturally in order to walk.
99
270889
4730
che il cervello eseguirebbe naturalmente per camminare.
04:47
For this, I leveraged 20 years of past research in neuroscience,
100
275619
4439
A tal scopo, ho usato a mio vantaggio gli ultimi 20 anni di ricerca della neuroscienza,
04:52
first to replace the missing fuel
101
280058
2764
prima per sostituire il carburante mancante
04:54
with pharmacological agents
102
282822
2068
con agenti farmacologici
04:56
that prepare the neurons in the spinal cord to fire,
103
284890
3480
che preparano i neuroni nel midollo spinale ad attivarsi
05:00
and second, to mimic the accelerator pedal
104
288370
4055
e secondo, per imitare il pedale dell'acceleratore
05:04
with electrical stimulation.
105
292425
1480
con la stimolazione elettrica.
05:05
So here imagine an electrode
106
293905
2169
Immaginatevi quindi un elettrodo
05:08
implanted on the back of the spinal cord
107
296074
2406
impiantato dietro al midollo spinale
05:10
to deliver painless stimulation.
108
298480
2262
che fornisce una stimolazione indolore.
05:12
It took many years, but eventually we developed
109
300742
2832
Ci sono voluti molti anni, ma alla fine abbiamo sviluppato
05:15
an electrochemical neuroprosthesis
110
303574
2557
una neuroprotesi elettrochimica
05:18
that transformed the neural network
111
306131
1766
che trasforma i collegamenti neurali
05:19
in the spinal cord from dormant to a highly functional state.
112
307897
5006
nel midollo spinale da dormienti ad uno stato altamente funzionante.
05:24
Immediately, the paralyzed rat can stand.
113
312903
6280
Il topo paralizzato riesce a stare in piedi immediatamente.
05:31
As soon as the treadmill belt starts moving,
114
319183
2327
Appena il tapis roulant inizia a muoversi,
05:33
the animal shows coordinated movement of the leg,
115
321510
3806
l'animale mostra dei movimenti coordinati della zampa
05:37
but without the brain.
116
325316
1978
ma senza il cervello.
05:39
Here what I call "the spinal brain"
117
327294
1990
Qui, ciò che io chiamo "il cervello spinale"
05:41
cognitively processes sensory information
118
329284
3122
elabora cognitivamente le informazioni sensoriali
05:44
arising from the moving leg
119
332406
1895
provenienti dalla zampa in movimento
05:46
and makes decisions as to how to activate the muscle
120
334301
3695
e prende decisioni su come attivare il muscolo
05:49
in order to stand, to walk, to run,
121
337996
3390
così da stare fermi, camminare, correre
05:53
and even here, while sprinting,
122
341386
2112
e persino qui, mentre corre,
05:55
instantly stand
123
343498
2297
fermarsi immediatamente
05:57
if the treadmill stops moving.
124
345795
2463
se il tapis roulant si ferma.
06:00
This was amazing.
125
348258
1337
Era incredibile.
06:01
I was completely fascinated by this locomotion
126
349595
3387
Ero completamente affascinato da questo movimento
06:04
without the brain,
127
352982
2495
senza il cervello,
06:07
but at the same time so frustrated.
128
355477
3655
ma allo stesso tempo ero molto frustrato.
06:11
This locomotion was completely involuntary.
129
359132
2393
Questa locomozione era completamente involontaria.
06:13
The animal had virtually no control over the legs.
130
361525
3365
L'animale praticamente non aveva alcun controllo sulle zampe.
06:16
Clearly, the steering system was missing.
131
364890
4120
Ovviamente, mancava il sistema di guida.
06:21
And it then became obvious from me
132
369010
1892
E poi realizzai che
06:22
that we had to move away
133
370902
1348
dovevamo allontanarci
06:24
from the classical rehabilitation paradigm,
134
372250
3372
dal classico paradigma della riabilitazione,
06:27
stepping on a treadmill,
135
375622
1722
salire su un tapis roulant,
06:29
and develop conditions that would encourage
136
377344
3220
e creare condizioni che incoraggino
06:32
the brain to begin voluntary control over the leg.
137
380564
5233
il cervello a prendere volontariamente il controllo della zampa.
06:37
With this in mind, we developed a completely new
138
385797
3385
Tenendo presente ciò, abbiamo sviluppato una struttura robotica
06:41
robotic system to support the rat
139
389182
3230
totalmente nuova per aiutare il topo
06:44
in any direction of space.
140
392412
2526
in qualsiasi direzione dello spazio.
06:46
Imagine, this is really cool.
141
394938
2175
Provate ad immaginare, è fortissimo.
06:49
So imagine the little 200-gram rat
142
397113
3831
Immaginate il piccolo topo da 200 grammi
06:52
attached at the extremity of this 200-kilo robot,
143
400944
3701
attaccato all'estremità di questo robot da 200 chili,
06:56
but the rat does not feel the robot.
144
404645
2572
ma il topo non percepisce il robot.
06:59
The robot is transparent,
145
407217
2072
Il robot è trasparente,
07:01
just like you would hold a young child
146
409289
2362
proprio come sosterreste un bambino piccolo
07:03
during the first insecure steps.
147
411651
2364
mentre compie i suoi primi insicuri passi.
07:06
Let me summarize: The rat received
148
414015
3554
Lasciatemi riassumere: il topo aveva subito
07:09
a paralyzing lesion of the spinal cord.
149
417569
2445
una lesione paralizzante del midollo spinale.
07:12
The electrochemical neuroprosthesis enabled
150
420014
2590
La neuroprotesi elettromeccanica permetteva
07:14
a highly functional state of the spinal locomotor networks.
151
422604
4207
uno stato altamente funzionante dei collegamenti spinali locomotori.
07:18
The robot provided the safe environment
152
426811
3766
Il robot forniva l'ambiente sicuro
07:22
to allow the rat to attempt anything
153
430577
1963
che permetteva al topo di provare qualsiasi cosa
07:24
to engage the paralyzed legs.
154
432540
2682
che coinvolgesse le zampe paralizzate.
07:27
And for motivation, we used what I think
155
435222
2825
E per motivarlo, abbiamo usato ciò che credo
07:30
is the most powerful pharmacology of Switzerland:
156
438047
3834
sia il farmaco più potente della Svizzera:
07:33
fine Swiss chocolate.
157
441881
2307
il cioccolato svizzero.
07:36
(Laughter)
158
444188
2922
(risate)
07:39
Actually, the first results were very, very,
159
447110
4563
A dire il vero, i primi risultati furono molto, molto,
07:43
very disappointing.
160
451673
2635
molto deludenti.
07:46
Here is my best physical therapist
161
454308
3302
Ecco il mio migliore fisioterapista
07:56
completely failing to encourage the rat
162
464794
2590
che non riesce a convincere il topo
07:59
to take a single step,
163
467384
2061
a compiere un singolo passo,
08:01
whereas the same rat, five minutes earlier,
164
469445
2846
mentre lo stesso topo, 5 minuti prima,
08:04
walked beautifully on the treadmill.
165
472291
2306
camminava tranquillamente sul tapis roulant.
08:06
We were so frustrated.
166
474597
2157
Eravamo molto frustrati.
08:08
But you know, one of the most essential qualities
167
476754
2899
Ma sapete, una delle qualità più essenziali
08:11
of a scientist is perseverance.
168
479653
2476
per uno scienziato è la perseveranza.
08:14
We insisted. We refined our paradigm,
169
482129
3416
Abbiamo insistito. Abbiamo migliorato il nostro paradigma,
08:17
and after several months of training,
170
485545
2263
e dopo diversi mesi di allenamento,
08:19
the otherwise paralyzed rat could stand,
171
487808
3806
il topo precedentemente paralizzato poteva alzarsi,
08:23
and whenever she decided,
172
491614
1812
e ogniqualvolta lo voleva,
08:25
initiated full weight-bearing locomotion
173
493426
2332
si muoveva sostenendo il suo peso
08:27
to sprint towards the rewards.
174
495758
3250
per correre verso la ricompensa.
08:31
This is the first recovery ever observed
175
499008
3405
Questa è la prima guarigione mai osservata
08:34
of voluntary leg movement
176
502413
1894
del movimento volontario di una zampa
08:36
after an experimental lesion of the spinal cord
177
504307
2454
dopo una lesione sperimentale del midollo spinale
08:38
leading to complete and permanent paralysis.
178
506761
3461
con paralisi completa e permanente.
08:42
In fact --
179
510222
1987
Infatti...
08:44
(Applause)
180
512209
1720
(applausi)
08:45
Thank you.
181
513929
4379
Grazie.
08:50
In fact, not only could the rat initiate
182
518308
3094
Infatti, non solo il topo poteva iniziare
08:53
and sustain locomotion on the ground,
183
521402
2677
e sostenere il movimento sul suolo,
08:56
they could even adjust leg movement,
184
524079
2281
ma poteva anche regolare il movimento della zampa,
08:58
for example, to resist gravity
185
526360
2356
per esempio, per resistere alla gravità
09:00
in order to climb a staircase.
186
528716
2624
così da arrampicarsi su una scala.
09:03
I can promise you this was
187
531340
1950
Vi giuro che questo fu
09:05
such an emotional moment in my laboratory.
188
533290
3109
un momento molto emozionante nel mio laboratorio.
09:08
It took us 10 years of hard work
189
536399
2743
Ci sono voluti 10 anni di duro lavoro
09:11
to reach this goal.
190
539142
2451
per raggiungere questo obbiettivo.
09:13
But the remaining question was, how?
191
541593
2551
Ma rimaneva una domanda: come?
09:16
I mean, how is it possible?
192
544144
1692
Voglio dire, com'è possibile?
09:17
And here, what we found
193
545836
1678
E quello che scoprimmo
09:19
was completely unexpected.
194
547514
3676
fu completamente inaspettato.
09:23
This novel training paradigm
195
551190
4158
Questo nuovo paradigma di allenamento
09:27
encouraged the brain to create new connections,
196
555348
3671
invogliava il cervello a creare nuove connessioni,
09:31
some relay circuits
197
559019
2902
dei circuiti relè
09:33
that relay information from the brain
198
561921
3048
che trasmettevano l'informazione dal cervello
09:36
past the injury and restore cortical control
199
564969
3156
oltrepassando il danno e riparando il controllo corticale
09:40
over the locomotor networks below the injury.
200
568125
3441
sui collegamenti locomotori al di sotto del danno.
09:43
And here, you can see one such example,
201
571566
2922
E qui, possiamo vederne un esempio,
09:46
where we label the fibers coming from the brain in red.
202
574488
3363
in cui le fibre provenienti dal cervello sono indicate in rosso.
09:49
This blue neuron is connected with the locomotor center,
203
577851
3420
Questo neurone blue è connesso al centro locomotorio,
09:53
and what this constellation
204
581271
2363
e questa costellazione
09:55
of synaptic contacts means
205
583634
2351
di contatti sinaptici sta a significare
09:57
is that the brain is reconnected with the locomotor center
206
585985
3799
che il cervello è riconnesso con il centro locomotorio
10:01
with only one relay neuron.
207
589784
3998
attraverso un solo neurone trasmettente.
10:05
But the remodeling was not restricted
208
593782
1931
Ma il rimodellamento non era confinato
10:07
to the lesion area.
209
595713
1087
all'area danneggiata.
10:08
It occurred throughout the central nervous system,
210
596800
3289
Si verificava in tutto il sistema nervoso centrale,
10:12
including in the brain stem,
211
600089
2318
compreso il tronco cerebrale,
10:14
where we observed up to 300-percent increase
212
602407
3262
in cui abbiamo osservato un aumento fino al 300%
10:17
in the density of fibers coming from the brain.
213
605669
3759
della densità delle fibre provenienti dal cervello.
10:21
We did not aim to repair the spinal cord,
214
609428
3527
Il nostro scopo non era riparare il midollo spinale,
10:24
yet we were able to promote
215
612955
2597
tuttavia siamo stati in grado di dare il via
10:27
one of the more extensive remodeling
216
615552
2157
a uno dei rimodellamenti più ampi
10:29
of axonal projections ever observed
217
617709
2469
delle proiezioni assonali mai osservato
10:32
in the central nervous system of adult mammal
218
620178
2261
nel sistema nervoso centrale di un mammifero adulto
10:34
after an injury.
219
622439
2545
dopo una lesione.
10:36
And there is a very important message
220
624984
5069
E dietro questa scoperta si cela
10:42
hidden behind this discovery.
221
630053
4443
un messaggio molto importante.
10:46
They are the result of a young team
222
634496
3222
Sono il risultato di un gruppo di
10:49
of very talented people:
223
637718
2392
persone giovani e piene di talento:
10:52
physical therapists, neurobiologists, neurosurgeons,
224
640110
4458
fisioterapisti, neurobiologi, neurochirurghi,
10:56
engineers of all kinds,
225
644568
2199
ingegneri di tutti i tipi,
10:58
who have achieved together
226
646767
1791
che insieme hanno ottenuto qualcosa
11:00
what would have been impossible by single individuals.
227
648558
3643
che sarebbe stato impossibile per singoli individui.
11:04
This is truly a trans-disciplinary team.
228
652201
3083
Questo è veramente un gruppo trans-disciplinare.
11:07
They are working so close to each other
229
655284
2188
Lavorano a così stretto contatto da
11:09
that there is horizontal transfer of DNA.
230
657472
3191
creare un trasferimento orizzontale di DNA.
11:12
We are creating the next generation
231
660663
1623
Stiamo creando la prossima generazione di
11:14
of M.D.'s and engineers
232
662286
2241
dottori in medicina e ingegneri
11:16
capable of translating discoveries all the way
233
664527
2444
in grado di portare le scoperte dal
11:18
from bench to bedside.
234
666971
2672
banco di lavoro al letto del paziente.
11:21
And me?
235
669643
2006
E io?
11:23
I am only the maestro who orchestrated this beautiful symphony.
236
671649
4547
Io sono solo il conduttore che ha orchestrato questa bellissima sinfonia.
11:28
Now, I am sure you are all wondering, aren't you,
237
676196
6803
Ora, sono sicuro che tutti voi vi stiate chiedendo:
11:34
will this help injured people?
238
682999
3764
questo aiuterà le persone lesionate?
11:38
Me too, every day.
239
686763
3892
Anche io, ogni giorno.
11:42
The truth is that we don't know enough yet.
240
690655
3413
La verità è che non sappiamo ancora abbastanza.
11:46
This is certainly not a cure for spinal cord injury,
241
694068
4224
Questa non è certamente una cura per le lesioni al midollo spinale,
11:50
but I begin to believe that this may lead
242
698292
2734
ma inizio a credere che questo possa portare
11:53
to an intervention to improve recovery
243
701026
2567
a un intervento volto a migliorare la guarigione
11:55
and people's quality of life.
244
703593
3187
e la qualità della vita delle persone.
11:58
I would like you all
245
706780
2489
Vorrei che tutti voi
12:01
to take a moment and dream with me.
246
709269
3627
provaste a sognare per un attimo con me.
12:04
Imagine a person just suffered a spinal cord injury.
247
712896
5895
Immaginate una persona che ha appena subito una lesione del midollo spinale.
12:10
After a few weeks of recovery,
248
718791
3155
Dopo qualche settimana di riabilitazione,
12:13
we will implant a programmable pump
249
721946
2360
impianteremo una pompa programmabile
12:16
to deliver a personalized pharmacological cocktail
250
724306
3033
per immettere un cocktail farmacologico personalizzato
12:19
directly to the spinal cord.
251
727339
2442
direttamente nel midollo spinale.
12:21
At the same time, we will implant an electrode array,
252
729781
3263
Allo stesso tempo, impianteremo una serie di elettrodi,
12:25
a sort of second skin
253
733044
2107
una specie di seconda pelle
12:27
covering the area of the spinal cord controlling leg movement,
254
735151
3560
che copre l'area del midollo spinale al comando del movimento della gamba,
12:30
and this array is attached to an electrical pulse generator
255
738711
3266
e questo apparato è collegato a un generatore di impulsi elettrici
12:33
that delivers stimulations that are tailored
256
741977
2462
che fornisce stimoli che rispondono
12:36
to the person's needs.
257
744439
2186
alle necessità individuali della persona.
12:38
This defines a personalized electrochemical neuroprosthesis
258
746625
4858
Questa è la definizione di una neuroprotesi elettromeccanica personalizzata
12:43
that will enable locomotion
259
751483
2751
che permetterà il movimento
12:46
during training with a newly designed supporting system.
260
754234
4047
durante la riabilitazione con un sistema di supporto di nuova concezione.
12:50
And my hope is that after several months of training,
261
758281
3283
E la mia speranza è che dopo alcuni mesi di riabilitazione,
12:53
there may be enough remodeling of residual connection
262
761564
2163
vi sia abbastanza rimodellamento delle restanti connessioni
12:55
to allow locomotion without the robot,
263
763727
3669
da permettere il movimento senza il robot,
12:59
maybe even without pharmacology or stimulation.
264
767396
3778
forse anche senza farmaci o stimolazioni.
13:03
My hope here is to be able to create
265
771174
2534
La mia speranza è di essere in grado di creare
13:05
the personalized condition
266
773708
2265
una condizione personalizzata
13:07
to boost the plasticity of the brain
267
775973
2663
per incrementare la malleabilità del cervello
13:10
and the spinal cord.
268
778636
1531
e del midollo spinale.
13:12
And this is a radically new concept
269
780167
2739
Questo è un concetto radicalmente nuovo
13:14
that may apply to other neurological disorders,
270
782906
3293
potenzialmente applicabile ad altre disfunzioni neurologiche,
13:18
what I termed "personalized neuroprosthetics,"
271
786199
4538
ciò che ho chiamato "neuroprotesi personalizzate",
13:22
where by sensing and stimulating neural interfaces,
272
790737
3024
che, rilevando e stimolando le interfacce neurali,
13:25
I implanted throughout the nervous system,
273
793761
3714
ho impiantato in tutto il sistema nervoso,
13:29
in the brain, in the spinal cord,
274
797475
3341
nel cervello, nel midollo spinale,
13:32
even in peripheral nerves,
275
800816
2756
anche nei nervi periferici,
13:35
based on patient-specific impairments.
276
803572
3167
basandomi sui danni specifici del paziente.
13:38
But not to replace the lost function, no --
277
806739
4608
Ma non per rimpiazzare la funzione persa:
13:43
to help the brain help itself.
278
811347
3191
per aiutare il cervello ad aiutarsi.
13:46
And I hope this enticed your imagination,
279
814538
2640
E spero che questo abbia stuzzicato la vostra immaginazione,
13:49
because I can promise to you
280
817178
1896
perché posso garantirvi che
13:51
this is not a matter of whether this revolution will occur,
281
819074
3243
non è questione di se questa rivoluzione accadrà,
13:54
but when.
282
822317
1792
ma quando.
13:56
And remember, we are only as great
283
824109
2233
E ricordatevi, siamo grandi quanto
13:58
as our imagination, as big as our dream.
284
826357
3585
la nostra immaginazione, grandi quanto i nostri sogni.
14:01
Thank you.
285
829942
1992
Grazie.
14:03
(Applause)
286
831934
4000
(applausi)
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