TEDGlobal 2013
Grégoire Courtine: The paralyzed rat that walked
Grégoire Courtine: O rato paralítico que andou
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Uma lesão na espinal medula pode cortar a comunicação entre o cérebro e o corpo, levando à paralisia. Diretamente do seu laboratório, Grégoire Courtine mostra um novo método — combinando medicamentos, estímulos elétricos e um robô — que poderão despertar as vias neurais e ajudar o corpo a aprender novamente a mover-se sozinho. Vejam como isso funciona, como um rato paralítico volta a correr e a subir escadas.
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
Eu sou um neurocientista
00:14
with a mixed background in physics and medicine.
1
2071
3811
com uma experiência mista
em física e medicina.
em física e medicina.
00:17
My lab at the Swiss Federal Institute of Technology
2
5882
5041
O meu laboratório no
Instituto Federal Suíço de Tecnologia
Instituto Federal Suíço de Tecnologia
00:22
focuses on spinal cord injury,
3
10923
3190
dedica-se, em especial,
aos danos na espinal medula,
aos danos na espinal medula,
00:26
which affects more than 50,000 people
4
14113
2731
que afeta mais de 50 000 pessoas
00:28
around the world every year,
5
16844
2690
em todo o mundo, todos os anos,
00:31
with dramatic consequences for affected individuals,
6
19534
3606
com consequências drásticas
para os indivíduos afetados,
para os indivíduos afetados,
00:35
whose life literally shatters
7
23140
2233
cuja vida, literalmente, fica destroçada
00:37
in a matter of a handful of seconds.
8
25373
3235
numa questão de segundos.
00:40
And for me, the Man of Steel,
9
28608
3058
Quanto a mim, foi o Super-Homem,
00:43
Christopher Reeve,
10
31666
2204
Chistopher Reeve,
00:45
has best raised the awareness
11
33870
2090
quem me despertou a consciência
00:47
on the distress of spinal cord injured people.
12
35960
2915
para a angústia das pessoas
com danos na espinal medula.
com danos na espinal medula.
00:50
And this is how I started my own personal journey
13
38875
3139
Foi assim que iniciei
a minha jornada pessoal
a minha jornada pessoal
00:54
in this field of research,
14
42014
1499
neste campo de investigação,
00:55
working with the Christopher and Dana Reeve Foundation.
15
43513
3437
trabalhando com a
Fundação Christopher e Dana Reeve.
Fundação Christopher e Dana Reeve.
00:58
I still remember this decisive moment.
16
46950
4596
Ainda me lembro desse momento decisivo.
01:03
It was just at the end of a regular day of work
17
51546
1951
Foi no fim de um dia normal
de trabalho na Fundação.
de trabalho na Fundação.
01:05
with the foundation.
18
53497
1543
01:07
Chris addressed us, the scientists and experts,
19
55040
4652
Chris disse-nos a nós,
cientistas e especialistas:
cientistas e especialistas:
01:11
"You have to be more pragmatic.
20
59692
3593
"Vocês têm que ser mais pragmáticos.
01:15
When leaving your laboratory tomorrow,
21
63285
2352
"Quando saírem do laboratório amanhã,
01:17
I want you to stop by the rehabilitation center
22
65637
2904
"quero que passem
pelo centro de reabilitação
pelo centro de reabilitação
01:20
to watch injured people
23
68541
1609
"e observem os pacientes
01:22
fighting to take a step,
24
70150
2025
"a esforçar-se por dar um passo,
01:24
struggling to maintain their trunk.
25
72175
2641
"a esforçar-se por endireitar o tronco.
01:26
And when you go home,
26
74816
1413
"E quando forem para casa,
01:28
think of what you are going to change in your research
27
76229
2410
"pensem no que vão mudar
na vossa investigação
na vossa investigação
01:30
on the following day to make their lives better."
28
78639
3568
"no dia seguinte, para tornar
melhor a vida deles."
melhor a vida deles."
01:34
These words, they stuck with me.
29
82207
4053
Nunca mais esqueci essas palavras.
01:38
This was more than 10 years ago,
30
86260
2391
Isso foi há mais de dez anos.
01:40
but ever since, my laboratory has followed
31
88651
2767
Desde então, o meu laboratório tem seguido
01:43
the pragmatic approach to recovery
32
91418
1963
a abordagem pragmática para a recuperação
01:45
after spinal cord injury.
33
93381
2411
após um dano na espinal medula.
01:47
And my first step in this direction
34
95792
2041
O meu primeiro passo nessa direção
01:49
was to develop a new model of spinal cord injury
35
97833
3289
foi desenvolver um novo modelo
de lesão na espinal medula
de lesão na espinal medula
01:53
that would more closely mimic some of the key features of human injury
36
101122
3647
que imitasse da forma mais rigorosa
algumas das principais
características das lesões
características das lesões
01:56
while offering well-controlled experimental conditions.
37
104769
3372
e oferecesse condições experimentais
bem controladas.
bem controladas.
02:00
And for this purpose, we placed two hemisections
38
108141
2567
Para esse propósito,
colocámos duas semissecções
colocámos duas semissecções
02:02
on opposite sides of the body.
39
110708
1415
em lados opostos do corpo.
02:04
They completely interrupt the communication
40
112123
2145
Elas interrompiam
totalmente a comunicação
totalmente a comunicação
02:06
between the brain and the spinal cord,
41
114268
2582
entre o cérebro e a espinal medula,
02:08
thus leading to complete and permanent paralysis
42
116850
2710
levando assim a uma paralisia
total e permanente das pernas.
total e permanente das pernas.
02:11
of the leg.
43
119560
1767
02:13
But, as observed, after most injuries in humans,
44
121327
3891
Mas, como observámos,
depois da maior parte das lesões humanas,
depois da maior parte das lesões humanas,
02:17
there is this intervening gap of intact neural tissue
45
125218
2950
existe um trecho intermédio
de tecido neural intacto
de tecido neural intacto
02:20
through which recovery can occur.
46
128168
2703
através do qual pode
ocorrer uma recuperação.
ocorrer uma recuperação.
02:22
But how to make it happen?
47
130871
3041
Mas como provocar isso?
02:25
Well, the classical approach
48
133912
3361
Bem, a abordagem clássica
02:29
consists of applying intervention
49
137273
2636
consiste em aplicar uma intervenção
02:31
that would promote the growth of the severed fiber
50
139909
2910
que promova o crescimento
da fibra decepada
da fibra decepada
02:34
to the original target.
51
142819
2108
na direção original.
02:36
And while this certainly remained the key for a cure,
52
144927
3751
Embora isso continue a ser
a chave para a cura,
a chave para a cura,
02:40
this seemed extraordinarily complicated to me.
53
148678
3515
parecia-me extraordinariamente complicado.
02:44
To reach clinical fruition rapidly,
54
152193
2725
Para obter resultados
clínicos rapidamente,
clínicos rapidamente,
02:46
it was obvious:
55
154918
1560
era óbvio:
02:48
I had to think about the problem differently.
56
156478
3920
Eu tinha que pensar no problema
duma forma diferente.
duma forma diferente.
02:52
It turned out that more than 100 years of research
57
160398
3108
Acontece que mais de 100 anos
de investigação
de investigação
02:55
on spinal cord physiology,
58
163506
1641
sobre a fisiologia da espinal medula,
02:57
starting with the Nobel Prize Sherrington,
59
165147
2325
a começar com Sherrington,
prémio Nobel,
prémio Nobel,
02:59
had shown that
60
167472
1807
mostraram que
03:01
the spinal cord, below most injuries,
61
169279
2235
a espinal medula,
na maior parte das lesões,
na maior parte das lesões,
03:03
contained all the necessary and sufficient neural networks
62
171514
3253
continha todas as redes neurais
necessárias e suficientes
necessárias e suficientes
03:06
to coordinate locomotion,
63
174767
2320
para coordenar a locomoção
03:09
but because input from the brain is interrupted,
64
177087
2959
mas, como as instruções que vêm
do cérebro estão interrompidas,
do cérebro estão interrompidas,
03:12
they are in a nonfunctional state, like kind of dormant.
65
180046
3168
as fibras estão num estado não funcional,
como que adormecidas.
como que adormecidas.
03:15
My idea: We awaken this network.
66
183214
4332
A minha ideia:
Nós vamos "acordar" essa rede.
Nós vamos "acordar" essa rede.
03:19
And at the time, I was a post-doctoral fellow in Los Angeles,
67
187546
4287
Na época, eu estava num
pós-doutoramento em Los Angeles,
pós-doutoramento em Los Angeles,
03:23
after completing my Ph.D. in France,
68
191833
2566
depois de completar
o doutoramento em França,
o doutoramento em França,
03:26
where independent thinking
69
194399
1909
onde o pensamento independente
03:28
is not necessarily promoted.
70
196308
3107
nem sempre é estimulado.
03:31
(Laughter)
71
199415
1827
(Risos)
03:33
I was afraid to talk to my new boss,
72
201242
3753
Eu estava com medo
de falar com meu novo chefe,
de falar com meu novo chefe,
03:36
but decided to muster up my courage.
73
204995
2393
mas decidi reunir toda a minha coragem.
03:39
I knocked at the door of my wonderful advisor,
74
207388
2657
Bati à porta do meu
fantástico orientador,
fantástico orientador,
03:42
Reggie Edgerton, to share my new idea.
75
210045
3991
Reggie Edgerton, para partilhar
a minha nova ideia.
a minha nova ideia.
03:46
He listened to me carefully,
76
214036
2250
Ele escutou-me, atentamente,
03:48
and responded with a grin.
77
216286
2941
e respondeu com um sorriso:
03:51
"Why don't you try?"
78
219227
2043
"Porque é que não tenta?"
03:53
And I promise to you,
79
221270
2125
Garanto-vos,
03:55
this was such an important moment in my career,
80
223395
3355
foi um momento muito importante
na minha carreira,
na minha carreira,
03:58
when I realized that the great leader
81
226750
2435
quando tomei consciência
de que aquele grande líder
de que aquele grande líder
04:01
believed in young people and new ideas.
82
229185
2993
acreditava em pessoas jovens
e em novas ideias.
e em novas ideias.
04:04
And this was the idea:
83
232178
1608
A ideia era esta:
04:05
I'm going to use a simplistic metaphor
84
233786
2666
Vou usar uma metáfora simplista
04:08
to explain to you this complicated concept.
85
236452
2126
para vos explicar
este conceito complicado.
este conceito complicado.
04:10
Imagine that the locomotor system is a car.
86
238578
4766
Imaginem que o sistema
locomotor é um carro.
locomotor é um carro.
04:15
The engine is the spinal cord.
87
243344
2246
A espinal medula é o motor.
04:17
The transmission is interrupted. The engine is turned off.
88
245590
3258
A transmissão é interrompida.
O motor é desligado.
O motor é desligado.
04:20
How could we re-engage the engine?
89
248848
3007
Como podemos voltar a ligar o motor?
04:23
First, we have to provide the fuel;
90
251855
3142
Primeiro, temos que
fornecer o combustível.
fornecer o combustível.
04:26
second, press the accelerator pedal;
91
254997
2343
Segundo, pisar no pedal do acelerador.
04:29
third, steer the car.
92
257340
1938
Terceiro, dirigir o carro.
04:31
It turned out that there are known neural pathways
93
259278
1762
Acontece que se conhecem vias neurais
04:33
coming from the brain that play this very function
94
261040
2954
vindas do cérebro que exercem
justamente essa função
justamente essa função
04:35
during locomotion.
95
263994
1382
durante a locomoção.
04:37
My idea: Replace this missing input
96
265376
2715
A minha ideia: Substituir
esse estímulo ausente
esse estímulo ausente
04:40
to provide the spinal cord
97
268091
1402
a fim de dotar a espinal medula
com o tipo de intervenção
com o tipo de intervenção
04:41
with the kind of intervention
98
269493
1396
04:42
that the brain would deliver naturally in order to walk.
99
270889
4730
que o cérebro dotaria naturalmente
para caminharmos.
para caminharmos.
04:47
For this, I leveraged 20 years of past research in neuroscience,
100
275619
4439
Para isso, utilizei 20 anos
de investigações anteriores
em neurociência,
em neurociência,
04:52
first to replace the missing fuel
101
280058
2764
primeiro, para substituir
o combustível em falta
o combustível em falta
04:54
with pharmacological agents
102
282822
2068
com agentes farmacológicos
04:56
that prepare the neurons in the spinal cord to fire,
103
284890
3480
que preparam os neurónios da espinal
medula para reagir
medula para reagir
05:00
and second, to mimic the accelerator pedal
104
288370
4055
e, segundo, para imitar
o pedal do acelerador
o pedal do acelerador
05:04
with electrical stimulation.
105
292425
1480
com estímulos elétricos.
05:05
So here imagine an electrode
106
293905
2169
Assim, imaginem um elétrodo
05:08
implanted on the back of the spinal cord
107
296074
2406
implantado por detrás da espinal medula
05:10
to deliver painless stimulation.
108
298480
2262
que envie estímulos indolores.
05:12
It took many years, but eventually we developed
109
300742
2832
Levou muitos anos,
mas acabámos por desenvolver
mas acabámos por desenvolver
05:15
an electrochemical neuroprosthesis
110
303574
2557
uma neuroprótese eletroquímica
05:18
that transformed the neural network
111
306131
1766
que transformava a rede neural
adormecida da espinal medula
adormecida da espinal medula
05:19
in the spinal cord from dormant to a highly functional state.
112
307897
5006
num estado altamente funcional.
05:24
Immediately, the paralyzed rat can stand.
113
312903
6280
O rato paralítico consegue
pôr-se de pé, imediatamente.
pôr-se de pé, imediatamente.
05:31
As soon as the treadmill belt starts moving,
114
319183
2327
Assim que a passadeira começa a mover-se,
05:33
the animal shows coordinated movement of the leg,
115
321510
3806
o animal apresenta movimentos
coordenados das pernas,
coordenados das pernas,
05:37
but without the brain.
116
325316
1978
mas sem o cérebro.
05:39
Here what I call "the spinal brain"
117
327294
1990
Aqui aquilo a que chamo
o "espinal cérebro",
o "espinal cérebro",
05:41
cognitively processes sensory information
118
329284
3122
processa cognitivamente
a informação sensorial
a informação sensorial
05:44
arising from the moving leg
119
332406
1895
enviada pelas pernas em movimento
05:46
and makes decisions as to how to activate the muscle
120
334301
3695
e toma decisões sobre
como ativar o músculo
como ativar o músculo
05:49
in order to stand, to walk, to run,
121
337996
3390
para ficar de pé, andar, correr,
05:53
and even here, while sprinting,
122
341386
2112
e até mesmo, enquanto está a correr,
05:55
instantly stand
123
343498
2297
parar instantaneamente
05:57
if the treadmill stops moving.
124
345795
2463
se a passadeira parar.
06:00
This was amazing.
125
348258
1337
Foi uma coisa incrível.
06:01
I was completely fascinated by this locomotion
126
349595
3387
Fiquei completamente fascinado
com aquela locomoção
com aquela locomoção
06:04
without the brain,
127
352982
2495
sem o uso do cérebro
06:07
but at the same time so frustrated.
128
355477
3655
mas, ao mesmo tempo, muito frustrado.
06:11
This locomotion was completely involuntary.
129
359132
2393
Aquela locomoção
era totalmente involuntária.
era totalmente involuntária.
06:13
The animal had virtually no control over the legs.
130
361525
3365
Na prática, o animal não tinha
controlo nenhum nas pernas.
controlo nenhum nas pernas.
06:16
Clearly, the steering system was missing.
131
364890
4120
Nitidamente, faltava o sistema de direção.
06:21
And it then became obvious from me
132
369010
1892
Para mim era óbvio
que tínhamos que nos distanciar
que tínhamos que nos distanciar
06:22
that we had to move away
133
370902
1348
06:24
from the classical rehabilitation paradigm,
134
372250
3372
do paradigma clássico da reabilitação
06:27
stepping on a treadmill,
135
375622
1722
de caminhar sobre uma passadeira mecânica
06:29
and develop conditions that would encourage
136
377344
3220
e desenvolver condições
que encorajassem o cérebro
que encorajassem o cérebro
06:32
the brain to begin voluntary control over the leg.
137
380564
5233
a começar a controlar
voluntariamente as pernas.
voluntariamente as pernas.
06:37
With this in mind, we developed a completely new
138
385797
3385
Tendo isso em mente,
desenvolvemos um sistema robótico,
desenvolvemos um sistema robótico,
06:41
robotic system to support the rat
139
389182
3230
totalmente novo, para permitir que o rato
06:44
in any direction of space.
140
392412
2526
andasse em qualquer direção no espaço.
06:46
Imagine, this is really cool.
141
394938
2175
Imaginem, isto é mesmo giro.
06:49
So imagine the little 200-gram rat
142
397113
3831
Imaginem, um ratinho de 200 gramas
06:52
attached at the extremity of this 200-kilo robot,
143
400944
3701
ligado a uma extremidade
deste robô de 200 quilos
deste robô de 200 quilos
06:56
but the rat does not feel the robot.
144
404645
2572
— mas o rato não sente o robô,
06:59
The robot is transparent,
145
407217
2072
o robô é transparente —
07:01
just like you would hold a young child
146
409289
2362
da mesma forma
que seguramos uma criança
que seguramos uma criança
07:03
during the first insecure steps.
147
411651
2364
durante os seus primeiros
passos inseguros.
passos inseguros.
07:06
Let me summarize: The rat received
148
414015
3554
Resumindo: O rato sofreu uma lesão
07:09
a paralyzing lesion of the spinal cord.
149
417569
2445
na espinal medula que o paralisou.
07:12
The electrochemical neuroprosthesis enabled
150
420014
2590
A neuroprótese eletroquímica criou
07:14
a highly functional state of the spinal locomotor networks.
151
422604
4207
um estado altamente funcional
das redes espinais locomotoras.
das redes espinais locomotoras.
07:18
The robot provided the safe environment
152
426811
3766
O robô proporciona um ambiente seguro
07:22
to allow the rat to attempt anything
153
430577
1963
que permite ao rato tentar qualquer coisa
07:24
to engage the paralyzed legs.
154
432540
2682
para mover as pernas paralisadas.
07:27
And for motivation, we used what I think
155
435222
2825
E para motivá-lo, usámos o que penso ser
07:30
is the most powerful pharmacology of Switzerland:
156
438047
3834
o fármaco mais poderoso da Suíça:
07:33
fine Swiss chocolate.
157
441881
2307
o chocolate suíço.
07:36
(Laughter)
158
444188
2922
(Risos)
07:39
Actually, the first results were very, very,
159
447110
4563
Na verdade, os primeiros resultados
foram muito, muito
foram muito, muito
07:43
very disappointing.
160
451673
2635
muito dececionantes...
07:46
Here is my best physical therapist
161
454308
3302
Este é o meu melhor fisioterapeuta
07:56
completely failing to encourage the rat
162
464794
2590
falhando completamente
em encorajar o rato
em encorajar o rato
07:59
to take a single step,
163
467384
2061
a dar um só passo,
08:01
whereas the same rat, five minutes earlier,
164
469445
2846
embora o mesmo rato,
cinco minutos antes,
cinco minutos antes,
08:04
walked beautifully on the treadmill.
165
472291
2306
tivesse andado lindamente
sobre a passadeira.
sobre a passadeira.
08:06
We were so frustrated.
166
474597
2157
Ficámos frustradíssimos.
08:08
But you know, one of the most essential qualities
167
476754
2899
Mas sabem, uma das qualidades
mais essenciais dum cientista
mais essenciais dum cientista
08:11
of a scientist is perseverance.
168
479653
2476
é a perseverança.
08:14
We insisted. We refined our paradigm,
169
482129
3416
Insistimos. Melhorámos o nosso paradigma.
08:17
and after several months of training,
170
485545
2263
Ao fim de uns meses de treino,
08:19
the otherwise paralyzed rat could stand,
171
487808
3806
o rato, outrora paralisado,
conseguia ficar de pé
conseguia ficar de pé
08:23
and whenever she decided,
172
491614
1812
e, quando lhe apetecia,
08:25
initiated full weight-bearing locomotion
173
493426
2332
iniciava uma locomoção
que aguentava todo o seu peso
que aguentava todo o seu peso
08:27
to sprint towards the rewards.
174
495758
3250
para correr para a recompensa.
08:31
This is the first recovery ever observed
175
499008
3405
Esta foi a primeira recuperação
jamais observada
jamais observada
08:34
of voluntary leg movement
176
502413
1894
dum movimento voluntário das pernas
08:36
after an experimental lesion of the spinal cord
177
504307
2454
depois duma lesão experimental
da espinal medula
da espinal medula
08:38
leading to complete and permanent paralysis.
178
506761
3461
que lhe provocara uma paralisia
total e permanente.
total e permanente.
08:42
In fact --
179
510222
1987
(Aplausos)
08:44
(Applause)
180
512209
1720
08:45
Thank you.
181
513929
4379
Obrigado.
08:50
In fact, not only could the rat initiate
182
518308
3094
Na verdade, o rato podia
iniciar e continuar
iniciar e continuar
08:53
and sustain locomotion on the ground,
183
521402
2677
a locomoção no chão
08:56
they could even adjust leg movement,
184
524079
2281
e também podia ajustar
o movimento das pernas,
o movimento das pernas,
08:58
for example, to resist gravity
185
526360
2356
por exemplo, para resistir à gravidade
09:00
in order to climb a staircase.
186
528716
2624
quando subia uma escada.
09:03
I can promise you this was
187
531340
1950
Garanto-vos, este foi
um momento muito emocionante
um momento muito emocionante
09:05
such an emotional moment in my laboratory.
188
533290
3109
no meu laboratório.
09:08
It took us 10 years of hard work
189
536399
2743
Custou-nos dez anos de trabalho intenso
09:11
to reach this goal.
190
539142
2451
para atingir esta meta.
09:13
But the remaining question was, how?
191
541593
2551
Mas a pergunta que
se mantinha era, como?
se mantinha era, como?
09:16
I mean, how is it possible?
192
544144
1692
Quero dizer, como é que é possível?
09:17
And here, what we found
193
545836
1678
E descobrimos uma coisa
totalmente inesperada.
totalmente inesperada.
09:19
was completely unexpected.
194
547514
3676
09:23
This novel training paradigm
195
551190
4158
Este novo paradigma de treino
09:27
encouraged the brain to create new connections,
196
555348
3671
encorajou o cérebro
a criar novas ligações,
a criar novas ligações,
09:31
some relay circuits
197
559019
2902
quaisquer circuitos de transmissão
09:33
that relay information from the brain
198
561921
3048
que transmitem as informações do cérebro
09:36
past the injury and restore cortical control
199
564969
3156
por cima da lesão
e restauram o controlo cortical
e restauram o controlo cortical
09:40
over the locomotor networks below the injury.
200
568125
3441
da rede locomotora abaixo da lesão.
09:43
And here, you can see one such example,
201
571566
2922
E aqui, podem ver um exemplo desses.
09:46
where we label the fibers coming from the brain in red.
202
574488
3363
Marcámos a vermelho as fibras
provenientes do cérebro.
provenientes do cérebro.
09:49
This blue neuron is connected with the locomotor center,
203
577851
3420
Este neurónio azul está ligado
ao centro locomotor.
ao centro locomotor.
09:53
and what this constellation
204
581271
2363
Esta constelação de contatos sinápticos
09:55
of synaptic contacts means
205
583634
2351
significa que o cérebro está
novamente ligado ao centro locomotor
novamente ligado ao centro locomotor
09:57
is that the brain is reconnected with the locomotor center
206
585985
3799
10:01
with only one relay neuron.
207
589784
3998
apenas com um neurónio transmissor.
10:05
But the remodeling was not restricted
208
593782
1931
Mas a remodelação não
se restringiu à área da lesão.
se restringiu à área da lesão.
10:07
to the lesion area.
209
595713
1087
10:08
It occurred throughout the central nervous system,
210
596800
3289
Ocorreu em todo o sistema nervoso central,
10:12
including in the brain stem,
211
600089
2318
incluindo o tronco cerebral,
10:14
where we observed up to 300-percent increase
212
602407
3262
onde observamos um aumento de 300%
10:17
in the density of fibers coming from the brain.
213
605669
3759
na densidade das fibras vindas do cérebro.
10:21
We did not aim to repair the spinal cord,
214
609428
3527
Nós não tínhamos a intenção
de reparar a espinal medula,
de reparar a espinal medula,
10:24
yet we were able to promote
215
612955
2597
no entanto, fomos capazes de promover
10:27
one of the more extensive remodeling
216
615552
2157
uma das mais amplas remodelações
10:29
of axonal projections ever observed
217
617709
2469
de projeções axonais jamais observada
10:32
in the central nervous system of adult mammal
218
620178
2261
no sistema nervoso central
de um mamífero adulto
de um mamífero adulto
10:34
after an injury.
219
622439
2545
após uma lesão.
10:36
And there is a very important message
220
624984
5069
Há uma mensagem muito importante
10:42
hidden behind this discovery.
221
630053
4443
escondida por trás desta descoberta.
10:46
They are the result of a young team
222
634496
3222
Estes são os resultados
duma equipa jovem
duma equipa jovem
10:49
of very talented people:
223
637718
2392
de pessoas muito talentosas:
10:52
physical therapists, neurobiologists, neurosurgeons,
224
640110
4458
fisioterapeutas, neurobiólogos,
neurocirurgiões,
neurocirurgiões,
10:56
engineers of all kinds,
225
644568
2199
engenheiros de todo o tipo,
10:58
who have achieved together
226
646767
1791
que atingiram juntos
11:00
what would have been impossible by single individuals.
227
648558
3643
o que seria impossível individualmente.
11:04
This is truly a trans-disciplinary team.
228
652201
3083
Esta é verdadeiramente
uma equipa multidisciplinar.
uma equipa multidisciplinar.
11:07
They are working so close to each other
229
655284
2188
Trabalham tão próximos uns dos outros
11:09
that there is horizontal transfer of DNA.
230
657472
3191
que há transferência horizontal de ADN.
11:12
We are creating the next generation
231
660663
1623
Estamos a criar a próxima geração
11:14
of M.D.'s and engineers
232
662286
2241
de médicos e engenheiros
11:16
capable of translating discoveries all the way
233
664527
2444
capazes de traduzir descobertas
11:18
from bench to bedside.
234
666971
2672
de um extremo a outro.
11:21
And me?
235
669643
2006
E eu?
11:23
I am only the maestro who orchestrated this beautiful symphony.
236
671649
4547
Sou apenas o maestro
que orquestrou esta bela sinfonia.
que orquestrou esta bela sinfonia.
11:28
Now, I am sure you are all wondering, aren't you,
237
676196
6803
Tenho a certeza de que
estão todos a perguntar:
estão todos a perguntar:
11:34
will this help injured people?
238
682999
3764
"Isto vai ajudar as pessoas lesionadas?"
11:38
Me too, every day.
239
686763
3892
Eu pergunto o mesmo, todos os dias.
11:42
The truth is that we don't know enough yet.
240
690655
3413
A verdade é que ainda
não sabemos o suficiente.
não sabemos o suficiente.
11:46
This is certainly not a cure for spinal cord injury,
241
694068
4224
Isto não é a cura para
lesões na espinal medula,
lesões na espinal medula,
11:50
but I begin to believe that this may lead
242
698292
2734
mas começo a acreditar
que isso pode levar
que isso pode levar
11:53
to an intervention to improve recovery
243
701026
2567
a uma intervenção
que melhore a recuperação
que melhore a recuperação
11:55
and people's quality of life.
244
703593
3187
e a qualidade de vida das pessoas.
11:58
I would like you all
245
706780
2489
Gostaria que todos vocês
12:01
to take a moment and dream with me.
246
709269
3627
parassem um momento e sonhassem comigo.
12:04
Imagine a person just suffered a spinal cord injury.
247
712896
5895
Imaginem que uma pessoa acabou de sofrer
uma lesão na espinal medula.
uma lesão na espinal medula.
12:10
After a few weeks of recovery,
248
718791
3155
Ao fim de algumas semanas de recuperação,
12:13
we will implant a programmable pump
249
721946
2360
implantamos-lhe uma bomba programável
12:16
to deliver a personalized pharmacological cocktail
250
724306
3033
para lhe injetar uma mistura
farmacológica personalizada
farmacológica personalizada
12:19
directly to the spinal cord.
251
727339
2442
diretamente na espinal medula.
12:21
At the same time, we will implant an electrode array,
252
729781
3263
E, ao mesmo tempo, implantamos-lhe
um conjunto de elétrodos,
um conjunto de elétrodos,
12:25
a sort of second skin
253
733044
2107
uma espécie de segunda pele
12:27
covering the area of the spinal cord controlling leg movement,
254
735151
3560
cobrindo toda a área da espinal medula
que controla o movimento das pernas.
que controla o movimento das pernas.
12:30
and this array is attached to an electrical pulse generator
255
738711
3266
Os elétrodos ligam-se
a um gerador de impulsos elétricos
a um gerador de impulsos elétricos
12:33
that delivers stimulations that are tailored
256
741977
2462
que emite estímulos que são adaptados
12:36
to the person's needs.
257
744439
2186
às necessidades da pessoa.
12:38
This defines a personalized electrochemical neuroprosthesis
258
746625
4858
Isso define uma neuroprótese
eletroquímica personalizada
eletroquímica personalizada
12:43
that will enable locomotion
259
751483
2751
que irá possibilitar a locomoção
12:46
during training with a newly designed supporting system.
260
754234
4047
durante o treino com um sistema
de apoio recém-concebido.
de apoio recém-concebido.
12:50
And my hope is that after several months of training,
261
758281
3283
A minha esperança é que,
após vários meses de treino,
após vários meses de treino,
12:53
there may be enough remodeling of residual connection
262
761564
2163
possa haver uma suficiente remodelação
das ligações residuais
das ligações residuais
12:55
to allow locomotion without the robot,
263
763727
3669
que permita a locomoção sem o robô,
12:59
maybe even without pharmacology or stimulation.
264
767396
3778
talvez até sem os fármacos ou elétrodos.
13:03
My hope here is to be able to create
265
771174
2534
A minha esperança é poder criar
13:05
the personalized condition
266
773708
2265
uma condição personalizada
13:07
to boost the plasticity of the brain
267
775973
2663
para estimular a plasticidade
do cérebro e da espinal medula.
do cérebro e da espinal medula.
13:10
and the spinal cord.
268
778636
1531
13:12
And this is a radically new concept
269
780167
2739
Este é um conceito radicalmente novo
13:14
that may apply to other neurological disorders,
270
782906
3293
que pode ser aplicado
a outras perturbações neurológicas,
a outras perturbações neurológicas,
13:18
what I termed "personalized neuroprosthetics,"
271
786199
4538
e a que chamei
"neuropróteses personalizadas,"
"neuropróteses personalizadas,"
13:22
where by sensing and stimulating neural interfaces,
272
790737
3024
em que, detetando e estimulando
interfaces neurais,
interfaces neurais,
13:25
I implanted throughout the nervous system,
273
793761
3714
eu implantei em todo o sistema nervoso,
13:29
in the brain, in the spinal cord,
274
797475
3341
no cérebro, na espinal medula,
13:32
even in peripheral nerves,
275
800816
2756
até mesmo em nervos periféricos
13:35
based on patient-specific impairments.
276
803572
3167
com base em deficiências
específicas do paciente.
específicas do paciente.
13:38
But not to replace the lost function, no --
277
806739
4608
Não para substituir a função perdida,
13:43
to help the brain help itself.
278
811347
3191
mas para ajudar o cérebro
a ajudar-se a si mesmo.
a ajudar-se a si mesmo.
13:46
And I hope this enticed your imagination,
279
814538
2640
Espero que isso tenha
espicaçado a vossa imaginação,
espicaçado a vossa imaginação,
13:49
because I can promise to you
280
817178
1896
porque, garanto-vos.
13:51
this is not a matter of whether this revolution will occur,
281
819074
3243
esta não é uma questão de saber
se essa revolução vai acontecer,
se essa revolução vai acontecer,
13:54
but when.
282
822317
1792
mas quando.
13:56
And remember, we are only as great
283
824109
2233
Lembrem-se, nós somos tão grandiosos
quanto a nossa imaginação,
quanto a nossa imaginação,
13:58
as our imagination, as big as our dream.
284
826357
3585
somos tão grandes quanto os nossos sonhos.
14:01
Thank you.
285
829942
1992
Obrigado.
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