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

Why you should listen

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

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

Grégoire Courtine: The paralyzed rat that walked

Grégoire Courtine: Un şobolanul paralizat care poate merge

Filmed:
989,937 views

O leziune a coloanei poate afecta sever comunicarea dintre creier și corp, ducând la paralizie. Grégoire Cortine prezintă o metodă nouă -- un amestec de medicamente, stimulare electrică şi un robot -- care pot repune în mișcare căile neuronale şi ajuta corpul să înveţe să meargă din nou. Priviţi cum funcţionează, cum un şobolan paralizat devine capabil să alerge şi să urce pe scări.
- Spinal cord researcher
Grégoire Courtine and his interdisciplinary lab imagine new ways to recover after devastating, mobility-impairing injury to the spinal cord. Full bio

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

00:12
I am a neuroscientistneurolog
0
446
1625
Sunt cercetător în neuroștiință,
00:14
with a mixedamestecat backgroundfundal in physicsfizică and medicinemedicament.
1
2071
3811
studiez fizica şi medicina.
00:17
My lablaborator at the SwissElveţian FederalFederal InstituteInstitutul of TechnologyTehnologie
2
5882
5041
Laboratorul meu de la Institutul de Tehnologie Federală Elveţiană
00:22
focusesse concentrează on spinalspinal cordcordon injuryrănire,
3
10923
3190
se ocupă de afecţiunile şirei spinării,
00:26
whichcare affectsafectează more than 50,000 people
4
14113
2731
care afectează peste 50.000 de oameni
00:28
around the worldlume everyfiecare yearan,
5
16844
2690
anual în întreaga lume,
00:31
with dramaticdramatic consequencesconsecințe for affectedafectat individualspersoane fizice,
6
19534
3606
cu consecinţe dramatice asupra celor
00:35
whosea caror life literallyliteralmente shatterssparge
7
23140
2233
ale căror vieţi sunt zdruncinate
00:37
in a mattermaterie of a handfulmână of secondssecunde.
8
25373
3235
în fracţiuni de secundă.
00:40
And for me, the Man of SteelOţel,
9
28608
3058
Iar mie, Omul de Oţel,
00:43
ChristopherChristopher ReeveDumitru,
10
31666
2204
Christopher Reeve,
00:45
has bestCel mai bun raisedridicat the awarenessconștientizare
11
33870
2090
mi-a atras atenţia
00:47
on the distresssuferință of spinalspinal cordcordon injuredrănit people.
12
35960
2915
asupra stresului acestor persoane.
00:50
And this is how I starteda început my ownpropriu personalpersonal journeycălătorie
13
38875
3139
Aşa mi-am început călătoria
00:54
in this fieldcamp of researchcercetare,
14
42014
1499
în acest domeniu de cercetare,
00:55
workinglucru with the ChristopherChristopher and DanaDana ReeveDumitru FoundationFundaţia.
15
43513
3437
lucrând cu Fundaţia Christopher şi Dana Reeve.
00:58
I still remembertine minte this decisivedecisiv momentmoment.
16
46950
4596
Îmi amintesc momentul decisiv.
01:03
It was just at the endSfârşit of a regularregulat day of work
17
51546
1951
Era o zi obişnuită de lucru
01:05
with the foundationfundație.
18
53497
1543
la fundaţie.
01:07
ChrisChris addressedadresat us, the scientistsoamenii de știință and expertsexperți,
19
55040
4652
Chris ne-a spus nouă, cercetătorilor și experților,
01:11
"You have to be more pragmaticpragmatică.
20
59692
3593
„Trebuie să fiţi mai pragmatici.
01:15
When leavinglăsând your laboratorylaborator tomorrowMâine,
21
63285
2352
Mâine când plecaţi de la laborator,
01:17
I want you to stop by the rehabilitationreabilitare centercentru
22
65637
2904
vreau să vă opriţi la centrul de reabilitare
01:20
to watch injuredrănit people
23
68541
1609
să priviţi oamenii accidentaţi
01:22
fightingluptă to take a stepEtapa,
24
70150
2025
care se luptă pas cu pas,
01:24
strugglingluptă to maintainmenţine theiral lor trunktrompă.
25
72175
2641
străduindu-se să-și susțină corpul.
01:26
And when you go home,
26
74816
1413
Şi când mergeţi acasă,
01:28
think of what you are going to changeSchimbare in your researchcercetare
27
76229
2410
să vă gândiţi ce veţi schimba în studiile voastre
01:30
on the followingca urmare a day to make theiral lor livesvieți better."
28
78639
3568
a doua zi, pentru a le ușura viaţa."
01:34
These wordscuvinte, they stuckblocat with me.
29
82207
4053
Acele cuvinte m-au frapat.
01:38
This was more than 10 yearsani agoîn urmă,
30
86260
2391
S-a întâmplat acum 10 ani,
01:40
but ever sincede cand, my laboratorylaborator has followedurmat
31
88651
2767
dar de atunci, laboratorul meu a urmat
01:43
the pragmaticpragmatică approachabordare to recoveryrecuperare
32
91418
1963
o abordare pragmatică de recuperare
01:45
after spinalspinal cordcordon injuryrănire.
33
93381
2411
după accidentele de coloană.
01:47
And my first stepEtapa in this directiondirecţie
34
95792
2041
Primul pas în această direcţie
01:49
was to developdezvolta a newnou modelmodel of spinalspinal cordcordon injuryrănire
35
97833
3289
a fost de a dezvolta un nou model al acestei afecţiuni
01:53
that would more closelyîndeaproape mimicimita some of the keycheie featurescaracteristici of humanuman injuryrănire
36
101122
3647
care ar putea imita îndeaproape modelul real
01:56
while offeringofertă well-controlledbine controlate experimentalexperimental conditionscondiţii.
37
104769
3372
în condiţii controlate experimental.
02:00
And for this purposescop, we placedplasat two hemisectionshemisections
38
108141
2567
Pentru asta, am aşezat două hemisecţiuni
02:02
on oppositeopus sidesfete of the bodycorp.
39
110708
1415
pe părţi opuse ale corpului.
02:04
They completelycomplet interruptîntrerupe the communicationcomunicare
40
112123
2145
Ele au întrerupt comunicarea
02:06
betweenîntre the braincreier and the spinalspinal cordcordon,
41
114268
2582
dintre creier şi şira spinării,
02:08
thusprin urmare leadingconducere to completecomplet and permanentpermanent paralysisparalizie
42
116850
2710
ducând astfel la o paralizie permanentă
02:11
of the legpicior.
43
119560
1767
a piciorului.
02:13
But, as observedobservate, after mostcel mai injuriesleziuni in humansoameni,
44
121327
3891
Am observat însă că, în afecţiunile umane,
02:17
there is this interveningintervin gapdecalaj of intactintact neuralneural tissuețesut
45
125218
2950
apare un amestec de ţesut neural intact
02:20
throughprin whichcare recoveryrecuperare can occuravea loc.
46
128168
2703
prin care se poate face recuperarea.
02:22
But how to make it happenîntâmpla?
47
130871
3041
Dar cum facem asta să se întâmple?
02:25
Well, the classicalclasice approachabordare
48
133912
3361
Abordarea clasică
02:29
consistsconstă of applyingaplicarea interventionintervenţie
49
137273
2636
constă în aplicarea unei intervenţii
02:31
that would promotepromova the growthcreştere of the severedretezat fiberfibră
50
139909
2910
care permite creşterea fibrelor afectate
02:34
to the originaloriginal targetţintă.
51
142819
2108
la locul afectat.
02:36
And while this certainlycu siguranță remaineda ramas the keycheie for a curevindeca,
52
144927
3751
Asta era cheia pentru a găsi o vindecare,
02:40
this seemedpărea extraordinarilyextraordinar complicatedcomplicat to me.
53
148678
3515
ceea ce mi se părea foarte complicat.
02:44
To reacha ajunge clinicalclinic fruitionrealizare rapidlyrapid,
54
152193
2725
Pentru rezultate clinice rapide,
02:46
it was obviousevident:
55
154918
1560
era evident:
02:48
I had to think about the problemproblemă differentlydiferit.
56
156478
3920
Trebuie să mă gândesc altfel la problemă.
02:52
It turnedîntoarse out that more than 100 yearsani of researchcercetare
57
160398
3108
S-a dovedit că peste 100 de ani de cercetare
02:55
on spinalspinal cordcordon physiologyfiziologie,
58
163506
1641
în fiziologia şirei spinării,
02:57
startingpornire with the NobelNobel PrizePremiul SherringtonSherrington,
59
165147
2325
începând cu Premiul Nobel Sherrington,
02:59
had shownafișate that
60
167472
1807
au arătat că
03:01
the spinalspinal cordcordon, belowde mai jos mostcel mai injuriesleziuni,
61
169279
2235
şira spinării, dintre cele mai multe leziuni,
03:03
containedconținea all the necessarynecesar and sufficientsuficiente neuralneural networksrețele
62
171514
3253
conţine toate reţelele neurale necesare
03:06
to coordinateCoordonate locomotionlocomoţie,
63
174767
2320
să coordoneze mişcarea,
03:09
but because inputintrare from the braincreier is interruptedîntreruptă,
64
177087
2959
dar pentru că semnalul de la creier e întrerupt,
03:12
they are in a nonfunctionalnefunctional statestat, like kinddrăguț of dormantrepaus vegetativ.
65
180046
3168
acestea nu funcţionează, ci dormitează.
03:15
My ideaidee: We awakentrezi this networkreţea.
66
183214
4332
Ideea mea: Să trezim această reţea.
03:19
And at the time, I was a post-doctoralpost-doctorale fellowcoleg in LosLos AngelesAngeles,
67
187546
4287
Şi atunci, eram după doctorat în Los Angeles,
03:23
after completingpiese de completare my PhPH-ul.D. in FranceFranţa,
68
191833
2566
după ce îmi terminasem facultatea în Franţa,
03:26
where independentindependent thinkinggândire
69
194399
1909
acolo unde gândirea independentă
03:28
is not necessarilyîn mod necesar promotedpromovat.
70
196308
3107
nu este neapărat promovată.
03:31
(LaughterRâs)
71
199415
1827
(Râsete)
03:33
I was afraidsperiat to talk to my newnou bossșef,
72
201242
3753
Mi-a fost frică să vorbesc cu noul meu şef,
03:36
but decideda decis to musterconvocare up my couragecuraj.
73
204995
2393
dar am decis să-mi adun curajul.
03:39
I knockedbătut at the dooruşă of my wonderfulminunat advisorconsilier,
74
207388
2657
Am bătut la uşa minunatului consilier,
03:42
ReggieReggie EdgertonPaiu eosefina, to shareacțiune my newnou ideaidee.
75
210045
3991
Reggie Edgerton, să îi spun ideea mea.
03:46
He listenedascultat to me carefullycu grija,
76
214036
2250
M-a ascultat atent,
03:48
and respondeda răspuns with a gringrin.
77
216286
2941
şi mi-a răspuns cu un zâmbet.
03:51
"Why don't you try?"
78
219227
2043
„De ce nu încerci?"
03:53
And I promisepromisiune to you,
79
221270
2125
Iar acela, vă spun,
03:55
this was suchastfel de an importantimportant momentmoment in my careerCarieră,
80
223395
3355
a fost un moment foarte important în carieră,
03:58
when I realizedrealizat that the great leaderlider
81
226750
2435
în care am realizat că marele lider
04:01
believeda crezut in youngtineri people and newnou ideasidei.
82
229185
2993
crede în oamenii tineri şi ideile lor.
04:04
And this was the ideaidee:
83
232178
1608
Iată ideea:
04:05
I'm going to use a simplisticsimplist metaphormetaforă
84
233786
2666
Voi folosi o metaforă simplă
04:08
to explainexplica to you this complicatedcomplicat conceptconcept.
85
236452
2126
să vă explic acest concept complicat.
04:10
ImagineImaginaţi-vă that the locomotoraparatului locomotor systemsistem is a carmașină.
86
238578
4766
Ne imaginăm că, sistemul locomotor e o maşină.
04:15
The enginemotor is the spinalspinal cordcordon.
87
243344
2246
Motorul e şira spinării.
04:17
The transmissiontransmisie is interruptedîntreruptă. The enginemotor is turnedîntoarse off.
88
245590
3258
Transmisia e întreruptă. Motorul e oprit.
04:20
How could we re-engagereprimi the enginemotor?
89
248848
3007
Cum îl punem în funcţiune?
04:23
First, we have to providefurniza the fuelcombustibil;
90
251855
3142
Întâi, îi dăm combustibil;
04:26
secondal doilea, presspresa the acceleratorAccelerator pedalpedala;
91
254997
2343
apoi, apăsăm acceleraţia;
04:29
thirdal treilea, steerpilota the carmașină.
92
257340
1938
şi trei, să conducem maşina.
04:31
It turnedîntoarse out that there are knowncunoscut neuralneural pathwayscai
93
259278
1762
Am observat că există căi neuronale cunoscute
04:33
comingvenire from the braincreier that playa juca this very functionfuncţie
94
261040
2954
care vin de la creier şi care au această funcţie
04:35
duringpe parcursul locomotionlocomoţie.
95
263994
1382
în timpul mişcării.
04:37
My ideaidee: ReplaceÎnlocui this missingdispărut inputintrare
96
265376
2715
Ideea mea -- înlocuim impulsul lipsă
04:40
to providefurniza the spinalspinal cordcordon
97
268091
1402
pentru a furniza şirei spinării
04:41
with the kinddrăguț of interventionintervenţie
98
269493
1396
intervenţia necesară
04:42
that the braincreier would deliverlivra naturallynatural in orderOrdin to walkmers pe jos.
99
270889
4730
pentru ca creierul să comande mişcarea.
04:47
For this, I leveragedcu efect de levier 20 yearsani of pasttrecut researchcercetare in neuroscienceneurostiintele,
100
275619
4439
Am parcurs 20 de ani de studii de cercetare
04:52
first to replacea inlocui the missingdispărut fuelcombustibil
101
280058
2764
întâi să înlocuiesc combustibilul lipsă
04:54
with pharmacologicalfarmacologic agentsagenţi
102
282822
2068
cu agenţi farmaceutici
04:56
that preparepregăti the neuronsneuroni in the spinalspinal cordcordon to firefoc,
103
284890
3480
care să pregătească neuronii şirei spinării să se apridă,
05:00
and secondal doilea, to mimicimita the acceleratorAccelerator pedalpedala
104
288370
4055
şi apoi, să mimez pedala de acceleraţie
05:04
with electricalelectric stimulationstimulare.
105
292425
1480
cu stimularea electrică.
05:05
So here imagineimagina an electrodeelectrod
106
293905
2169
Imaginaţi-vă un electrod
05:08
implantedimplantat on the back of the spinalspinal cordcordon
107
296074
2406
implantat în şira spinării
05:10
to deliverlivra painlessnedureros stimulationstimulare.
108
298480
2262
care eliberează o stimulare nedureroasă.
05:12
It tooka luat manymulți yearsani, but eventuallyîn cele din urmă we developeddezvoltat
109
300742
2832
A durat ceva, dar am dezvoltat în final
05:15
an electrochemicalelectrochimice neuroprosthesisneuroprosthesis
110
303574
2557
o neuroproteză electrochimică
05:18
that transformedtransformat the neuralneural networkreţea
111
306131
1766
care a transformat reţeaua neurală
05:19
in the spinalspinal cordcordon from dormantrepaus vegetativ to a highlyextrem de functionalfuncţional statestat.
112
307897
5006
din şira spinării nefuncţională, în stare funcţională.
05:24
ImmediatelyImediat, the paralyzedparalizat ratşobolan can standstand.
113
312903
6280
Imediat, şobolanul a putut sta.
05:31
As sooncurând as the treadmillbanda de alergare beltcurea startsîncepe movingin miscare,
114
319183
2327
Când banda a început să se mişte,
05:33
the animalanimal showsspectacole coordinatedCoordonate movementcirculaţie of the legpicior,
115
321510
3806
animalul şi-a coordonat mişcarea piciorului,
05:37
but withoutfără the braincreier.
116
325316
1978
însă fără creier.
05:39
Here what I call "the spinalspinal braincreier"
117
327294
1990
Este ce numesc eu „creierul spinal"
05:41
cognitivelycognitiv processesprocese sensorysenzorial informationinformație
118
329284
3122
care procesează cognitiv informaţiile senzoriale
05:44
arisingcare decurg from the movingin miscare legpicior
119
332406
1895
care vin de la piciorul în mișcare
05:46
and makesmărci decisionsdeciziile as to how to activateactiva the musclemuşchi
120
334301
3695
şi ia decizia să activeze muşchiul
05:49
in orderOrdin to standstand, to walkmers pe jos, to runalerga,
121
337996
3390
pentru a sta, a merge, a fugi,
05:53
and even here, while sprintingSprint,
122
341386
2112
şi chiar a sprinta
05:55
instantlyimediat standstand
123
343498
2297
şi a se opri instantaneu
05:57
if the treadmillbanda de alergare stopsopriri movingin miscare.
124
345795
2463
dacă banda se opreşte.
06:00
This was amazinguimitor.
125
348258
1337
A fost extraordinar.
06:01
I was completelycomplet fascinatedfascinat by this locomotionlocomoţie
126
349595
3387
Am fost fascinat de această locomoţie
06:04
withoutfără the braincreier,
127
352982
2495
fără creier,
06:07
but at the samela fel time so frustratedfrustrat.
128
355477
3655
dar şi frustrat.
06:11
This locomotionlocomoţie was completelycomplet involuntaryinvoluntar.
129
359132
2393
Această locomoţie era complet involuntară.
06:13
The animalanimal had virtuallypractic no controlControl over the legspicioare.
130
361525
3365
Animalul nu avea control virtual asupra picioarelor.
06:16
ClearlyÎn mod clar, the steeringdirecție systemsistem was missingdispărut.
131
364890
4120
Sistemul de direcţie lipsea.
06:21
And it then becamea devenit obviousevident from me
132
369010
1892
Şi am realizat
06:22
that we had to movemișcare away
133
370902
1348
că trebuie să ne îndepărtăm
06:24
from the classicalclasice rehabilitationreabilitare paradigmparadigmă,
134
372250
3372
de paradigma clasică a reabilitării,
06:27
steppingpas cu pas on a treadmillbanda de alergare,
135
375622
1722
să urcăm pe bandă,
06:29
and developdezvolta conditionscondiţii that would encouragea incuraja
136
377344
3220
şi să dezvoltăm condiţii care ar încuraja
06:32
the braincreier to beginÎNCEPE voluntaryvoluntar controlControl over the legpicior.
137
380564
5233
creierul să înceapă să controleze voluntar piciorul.
06:37
With this in mindminte, we developeddezvoltat a completelycomplet newnou
138
385797
3385
Astfel, am dezvoltat un nou
06:41
roboticrobotizate systemsistem to supporta sustine the ratşobolan
139
389182
3230
sistem robotic care să sprijine şobolanul
06:44
in any directiondirecţie of spacespaţiu.
140
392412
2526
în orice direcţie a spaţiului.
06:46
ImagineImaginaţi-vă, this is really coolmisto.
141
394938
2175
Imaginaţi-vă, e chiar grozav.
06:49
So imagineimagina the little 200-gram-gram ratşobolan
142
397113
3831
Un şobolan de 200 de grame
06:52
attachedatașat at the extremityextremitate of this 200-kilo-kilo robotrobot,
143
400944
3701
ataşat la extremitatea acestui robot de 200 de kile,
06:56
but the ratşobolan does not feel the robotrobot.
144
404645
2572
dar şobolanul nu simte robotul.
06:59
The robotrobot is transparenttransparent,
145
407217
2072
Acesta e transparent,
07:01
just like you would holddeține a youngtineri childcopil
146
409289
2362
ca şi cum aţi susţine un copil mic
07:03
duringpe parcursul the first insecurenesigure stepspași.
147
411651
2364
la primii lui paşi.
07:06
Let me summarizerezuma: The ratşobolan receivedprimit
148
414015
3554
Să rezum: Şobolanul a suferit
07:09
a paralyzingparalizantă lesionleziune of the spinalspinal cordcordon.
149
417569
2445
o leziune paralizantă a şirei spinării.
07:12
The electrochemicalelectrochimice neuroprosthesisneuroprosthesis enabledactivat
150
420014
2590
Neuroproteza electrochimică i-a permis
07:14
a highlyextrem de functionalfuncţional statestat of the spinalspinal locomotoraparatului locomotor networksrețele.
151
422604
4207
o stare înalt funcţională a reţelei spinale locomotoare.
07:18
The robotrobot providedprevăzut the safesigur environmentmediu inconjurator
152
426811
3766
Robotul i-a oferit un mediu sigur
07:22
to allowpermite the ratşobolan to attemptatentat, încercare anything
153
430577
1963
care a permis cobailui să facă orice
07:24
to engageangaja the paralyzedparalizat legspicioare.
154
432540
2682
să îşi mişte picioarele paralizate.
07:27
And for motivationmotivație, we used what I think
155
435222
2825
Şi pentru motivaţie, am folosit ceea ce cred eu
07:30
is the mostcel mai powerfulputernic pharmacologyfarmacologie of SwitzerlandElveţia:
156
438047
3834
că e cel mai puternic medicament din Elveţia:
07:33
fine SwissElveţian chocolateciocolată.
157
441881
2307
ciocolata fină elveţiană.
07:36
(LaughterRâs)
158
444188
2922
(Râsete)
07:39
ActuallyDe fapt, the first resultsrezultate were very, very,
159
447110
4563
De fapt, primele rezultate au fost foarte, foarte,
07:43
very disappointinglasa de dorit.
160
451673
2635
descurajante.
07:46
Here is my bestCel mai bun physicalfizic therapistterapeut
161
454308
3302
Iată-l pe cel mai bun fizioterapeut
07:56
completelycomplet failingîn lipsa to encouragea incuraja the ratşobolan
162
464794
2590
eşuând să încurajeze şobolanul
07:59
to take a singlesingur stepEtapa,
163
467384
2061
să facă un singur pas,
08:01
whereasîntrucât the samela fel ratşobolan, fivecinci minutesminute earliermai devreme,
164
469445
2846
în timp ce, cu cinci minute înainte,
08:04
walkedumblat beautifullyfrumos on the treadmillbanda de alergare.
165
472291
2306
mergea aşa frumos pe bandă.
08:06
We were so frustratedfrustrat.
166
474597
2157
Eram aşa de frustraţi.
08:08
But you know, one of the mostcel mai essentialesenţial qualitiescalități
167
476754
2899
Dar ştiţi, una din calităţile esenţiale
08:11
of a scientistom de stiinta is perseveranceperseverenţă.
168
479653
2476
ale unui om de ştiinţă e perseverenţa
08:14
We insisteda insistat. We refinedrafinat our paradigmparadigmă,
169
482129
3416
Am insistat. Am rafinat paradigma,
08:17
and after severalmai mulți monthsluni of trainingpregătire,
170
485545
2263
şi după câteva luni de pregătire,
08:19
the otherwisein caz contrar paralyzedparalizat ratşobolan could standstand,
171
487808
3806
acel şobolan a putut sta în picioare,
08:23
and wheneveroricând she decideda decis,
172
491614
1812
şi putea decide,
08:25
initiatediniţiat fulldeplin weight-bearingGreutate-poartă locomotionlocomoţie
173
493426
2332
iniţia mişcarea
08:27
to sprintsprint towardscătre the rewardsrecompense.
174
495758
3250
pentru a sări spre răsplată.
08:31
This is the first recoveryrecuperare ever observedobservate
175
499008
3405
Asta e prima recuperare observată
08:34
of voluntaryvoluntar legpicior movementcirculaţie
176
502413
1894
a unei mişcări voluntare a piciorului
08:36
after an experimentalexperimental lesionleziune of the spinalspinal cordcordon
177
504307
2454
după o leziune experimentală a şirei spinării
08:38
leadingconducere to completecomplet and permanentpermanent paralysisparalizie.
178
506761
3461
care a dus la paralizie permanentă.
08:42
In factfapt --
179
510222
1987
De fapt --
08:44
(ApplauseAplauze)
180
512209
1720
(Aplauze)
08:45
Thank you.
181
513929
4379
Mulţumesc.
08:50
In factfapt, not only could the ratşobolan initiateiniţia
182
518308
3094
De fapt, nu numai că şobolanul a iniţiat
08:53
and sustainsuporta locomotionlocomoţie on the groundsol,
183
521402
2677
şi sustinut mişcarea pe pământ,
08:56
they could even adjustregla legpicior movementcirculaţie,
184
524079
2281
au putut să ajusteze mişcarea piciorului,
08:58
for exampleexemplu, to resista rezista gravitygravitatie
185
526360
2356
de exemplu, să reziste gravitaţiei
09:00
in orderOrdin to climba urca a staircasescară.
186
528716
2624
pentru a urca o scară.
09:03
I can promisepromisiune you this was
187
531340
1950
Va spun ca ăsta a fost
09:05
suchastfel de an emotionalemoţional momentmoment in my laboratorylaborator.
188
533290
3109
un moment emoţionant în laborator.
09:08
It tooka luat us 10 yearsani of hardgreu work
189
536399
2743
Ne-a luat 10 ani de muncă grea
09:11
to reacha ajunge this goalpoartă.
190
539142
2451
să ajungem aici.
09:13
But the remainingrămas questionîntrebare was, how?
191
541593
2551
Însă întrebarea era, cum?
09:16
I mean, how is it possibleposibil?
192
544144
1692
Adică, cum este posibil?
09:17
And here, what we foundgăsite
193
545836
1678
Şi am găsit ceva
09:19
was completelycomplet unexpectedneașteptat.
194
547514
3676
complet neaşteptat.
09:23
This novelroman trainingpregătire paradigmparadigmă
195
551190
4158
Această nouă paradigmă de training
09:27
encouragedîncurajat the braincreier to createcrea newnou connectionsconexiuni,
196
555348
3671
încurajează creierul să creeze noi conexiuni,
09:31
some relayReleu circuitscircuite
197
559019
2902
circuite
09:33
that relayReleu informationinformație from the braincreier
198
561921
3048
care schimbă informaţii cu creierul
09:36
pasttrecut the injuryrănire and restorerestabili corticalcorticale controlControl
199
564969
3156
trec de rană şi restabilesc controlul cortical
09:40
over the locomotoraparatului locomotor networksrețele belowde mai jos the injuryrănire.
200
568125
3441
asupra reţelei locomotoare de sub leziune.
09:43
And here, you can see one suchastfel de exampleexemplu,
201
571566
2922
Şi aici, puteţi vedea un asemenea exemplu,
09:46
where we labeleticheta the fibersfibre comingvenire from the braincreier in redroșu.
202
574488
3363
în care am colorat fibrele care vin de la creier, în roşu.
09:49
This bluealbastru neuronneuron is connectedconectat with the locomotoraparatului locomotor centercentru,
203
577851
3420
Acest neuron albastru e conectat cu centrul locomotor,
09:53
and what this constellationconstelaţie
204
581271
2363
iar această constelaţie
09:55
of synapticsinaptică contactscontacte meansmijloace
205
583634
2351
de contacte sinaptice înseamnă
09:57
is that the braincreier is reconnectedreconectat with the locomotoraparatului locomotor centercentru
206
585985
3799
că, creierul e reconectat cu centrul locomotor
10:01
with only one relayReleu neuronneuron.
207
589784
3998
doar cu un releu de neuroni.
10:05
But the remodelingRemodelarea was not restrictedrestrâns
208
593782
1931
Dar remodelarea nu s-a limitat
10:07
to the lesionleziune areazonă.
209
595713
1087
la aria leziunii.
10:08
It occurreda avut loc throughoutde-a lungul the centralcentral nervousagitat systemsistem,
210
596800
3289
S-a manifestat prin tot sistemul nervos central,
10:12
includinginclusiv in the braincreier stemtijă,
211
600089
2318
inclusiv trunchiul cerebral,
10:14
where we observedobservate up to 300-percent-la sută increasecrește
212
602407
3262
unde am observat o creştere de 300%
10:17
in the densitydensitate of fibersfibre comingvenire from the braincreier.
213
605669
3759
în densitatea fibrelor care vin de la creier.
10:21
We did not aimscop to repairreparație the spinalspinal cordcordon,
214
609428
3527
Nu ne-am propus să reparăm coloana,
10:24
yetinca we were ablecapabil to promotepromova
215
612955
2597
şi totuşi am reușit să creăm
10:27
one of the more extensiveextinse remodelingRemodelarea
216
615552
2157
una dintre cele mai extinse remodelări
10:29
of axonalaxonală projectionsproiecţii ever observedobservate
217
617709
2469
ale proiecţiei axonale, observate vreodată
10:32
in the centralcentral nervousagitat systemsistem of adultadult mammalmamifer
218
620178
2261
în sistemul nervos central al unui mamifer adult
10:34
after an injuryrănire.
219
622439
2545
după o leziune.
10:36
And there is a very importantimportant messagemesaj
220
624984
5069
Există un mesaj foarte important,
10:42
hiddenascuns behindin spate this discoverydescoperire.
221
630053
4443
ascuns în această descoperire.
10:46
They are the resultrezultat of a youngtineri teamechipă
222
634496
3222
Există rezultate ale unei echipe tinere
10:49
of very talentedtalentat people:
223
637718
2392
de oameni foarte talentaţi:
10:52
physicalfizic therapiststerapeuti, neurobiologistsneurobiologists, neurosurgeonsneurochirurgi,
224
640110
4458
fizioterapeuţi, neurobiologi, neurochirurgi,
10:56
engineersingineri of all kindstipuri,
225
644568
2199
igineri de diferite specialităţi,
10:58
who have achievedrealizat togetherîmpreună
226
646767
1791
care au obţinut împreună
11:00
what would have been impossibleimposibil by singlesingur individualspersoane fizice.
227
648558
3643
ceea ce nu s-a putut de unul singur.
11:04
This is trulycu adevărat a trans-disciplinarytrans-disciplinare teamechipă.
228
652201
3083
E de fapt o echipa interdisciplinară.
11:07
They are workinglucru so closeînchide to eachfiecare other
229
655284
2188
Ei lucrează atât de strâns
11:09
that there is horizontalorizontală transfertransfer of DNAADN-UL.
230
657472
3191
că există un transfer orizontal de ADN.
11:12
We are creatingcrearea the nextUrmător → generationgeneraţie
231
660663
1623
Noi creăm următoarea generaţie
11:14
of M.D.'s„s and engineersingineri
232
662286
2241
de doctoranzi şi ingineri
11:16
capablecapabil of translatingtraducere discoveriesdescoperiri all the way
233
664527
2444
capabili să adapteze descoperirile
11:18
from benchbancă to bedsidenoptiera.
234
666971
2672
din laborator la patul bolnavului.
11:21
And me?
235
669643
2006
Iar eu?
11:23
I am only the maestroMaestro who orchestratedorchestrată this beautifulfrumoasa symphonySimfonia.
236
671649
4547
Sunt un simplu maestru care conduce aceasta simfonie.
11:28
Now, I am sure you are all wonderingîntrebându-, aren'tnu sunt you,
237
676196
6803
Acum cred că vă întrebaţi,
11:34
will this help injuredrănit people?
238
682999
3764
ajută asta oamenii afectaţi?
11:38
Me too, everyfiecare day.
239
686763
3892
Şi eu mă întreb asta, zilnic.
11:42
The truthadevăr is that we don't know enoughdestul yetinca.
240
690655
3413
Adevărul e că încă nu ştim destule.
11:46
This is certainlycu siguranță not a curevindeca for spinalspinal cordcordon injuryrănire,
241
694068
4224
Nu este un remediu pentru afecţiunile şirei spinării,
11:50
but I beginÎNCEPE to believe that this mayMai leadconduce
242
698292
2734
dar încep să cred că poate conduce
11:53
to an interventionintervenţie to improveîmbunătăţi recoveryrecuperare
243
701026
2567
la o intervenţie de îmbunătaţire
11:55
and people'soamenii lui qualitycalitate of life.
244
703593
3187
a calităţii vieţii oamenilor.
11:58
I would like you all
245
706780
2489
Vreau ca toţi
12:01
to take a momentmoment and dreamvis with me.
246
709269
3627
să vă opriţi şi să visaţi cu mine.
12:04
ImagineImaginaţi-vă a personpersoană just suffereda suferit a spinalspinal cordcordon injuryrănire.
247
712896
5895
Imaginaţi-vă o persoană care suferă de această afecţiune.
12:10
After a fewpuțini weekssăptămâni of recoveryrecuperare,
248
718791
3155
După câteva săptămâni de recuperare,
12:13
we will implantimplant a programmableprogramabile pumppompa
249
721946
2360
vom implanta o pompă programabilă
12:16
to deliverlivra a personalizedpersonalizate pharmacologicalfarmacologic cocktailcocktail
250
724306
3033
să livreze un cocktail farmacologic personalizat
12:19
directlydirect to the spinalspinal cordcordon.
251
727339
2442
direct în şira spinării.
12:21
At the samela fel time, we will implantimplant an electrodeelectrod arraymulțime,
252
729781
3263
În acelaşi timp, vom implanta electrozi,
12:25
a sortfel of secondal doilea skinpiele
253
733044
2107
un fel de altă piele
12:27
coveringcare acoperă the areazonă of the spinalspinal cordcordon controllingcontrolul legpicior movementcirculaţie,
254
735151
3560
care acoperă aria şirei spinării controlând mişcarea piciorului,
12:30
and this arraymulțime is attachedatașat to an electricalelectric pulsepuls generatorgenerator
255
738711
3266
iar această reţea e ataşată la un generator de puls electric
12:33
that deliversoferă stimulationsstimulări that are tailoredadaptate
256
741977
2462
care livrează stimuli stabiliţi în
12:36
to the person'spersoane needsare nevoie.
257
744439
2186
funcţie de nevoia persoanei.
12:38
This definesdefinește a personalizedpersonalizate electrochemicalelectrochimice neuroprosthesisneuroprosthesis
258
746625
4858
Înseamnă o neuroproteză electrochimică personalizată
12:43
that will enablepermite locomotionlocomoţie
259
751483
2751
care va permite mişcarea
12:46
duringpe parcursul trainingpregătire with a newlynou designedproiectat supportingsprijinirea systemsistem.
260
754234
4047
în timpul trainingului cu un nou sistem de suport.
12:50
And my hopesperanţă is that after severalmai mulți monthsluni of trainingpregătire,
261
758281
3283
Eu sper ca după câteva luni de training,
12:53
there mayMai be enoughdestul remodelingRemodelarea of residualrezidual connectionconexiune
262
761564
2163
poate exista suficientă conexiune reziduală
12:55
to allowpermite locomotionlocomoţie withoutfără the robotrobot,
263
763727
3669
care să permită mişcarea fără robot,
12:59
maybe even withoutfără pharmacologyfarmacologie or stimulationstimulare.
264
767396
3778
poate chiar fără stimulare farmacologică.
13:03
My hopesperanţă here is to be ablecapabil to createcrea
265
771174
2534
Sper să putem crea
13:05
the personalizedpersonalizate conditioncondiție
266
773708
2265
condiţii personalizate
13:07
to boostimpuls the plasticityplasticitate of the braincreier
267
775973
2663
să mărim plasticitatea creierului
13:10
and the spinalspinal cordcordon.
268
778636
1531
şi a şirei spinării.
13:12
And this is a radicallyradical newnou conceptconcept
269
780167
2739
Iar acesta este un concept radical nou
13:14
that mayMai applyaplica to other neurologicalneurologice disordersTulburări,
270
782906
3293
care se poate aplica şi altor afecţiuni neurologice,
13:18
what I termednumit "personalizedpersonalizate neuroprostheticsneuroprosthetics,"
271
786199
4538
denumite „neuroprostetice personalizate",
13:22
where by sensingdetectare and stimulatingstimularea neuralneural interfacesinterfețe,
272
790737
3024
unde prin simţirea şi stimularea interfeţei neuronale,
13:25
I implantedimplantat throughoutde-a lungul the nervousagitat systemsistem,
273
793761
3714
am implantat prin sistemul nervos,
13:29
in the braincreier, in the spinalspinal cordcordon,
274
797475
3341
din creier, în șira spinării,
13:32
even in peripheralperiferic nervesnervi,
275
800816
2756
chiar în nervii periferici,
13:35
basedbazat on patient-specificpacient-specifice impairmentsdeficienţe.
276
803572
3167
pe care se bazează dizabilitatea specifică a pacientului.
13:38
But not to replacea inlocui the lostpierdut functionfuncţie, no --
277
806739
4608
Dar nu pentru a înlocui funcţia pierdută, nu --
13:43
to help the braincreier help itselfîn sine.
278
811347
3191
ci pentru a ajuta creierul.
13:46
And I hopesperanţă this enticedatraşi de your imaginationimaginație,
279
814538
2640
Sper că asta v-a aprins imaginaţia,
13:49
because I can promisepromisiune to you
280
817178
1896
pentru că vă promit,
13:51
this is not a mattermaterie of whetherdacă this revolutionrevoluţie will occuravea loc,
281
819074
3243
nu-i vorba dacă se poate,
13:54
but when.
282
822317
1792
ci când.
13:56
And remembertine minte, we are only as great
283
824109
2233
Rețineți, suntem atât de mari
13:58
as our imaginationimaginație, as bigmare as our dreamvis.
284
826357
3585
pe cât imaginaţia şi visele noastre.
14:01
Thank you.
285
829942
1992
Mulţumesc.
14:03
(ApplauseAplauze)
286
831934
4000
(Aplauze)
Translated by Doina Zamfirescu
Reviewed by Andra Foca

▲Back to top

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

Why you should listen

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

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