Olen neurotieteilijä, takanani sekä fysiikan että lääketieteen opintoja. Laboratorioni Sveitsin polyteknisessä instituutissa on keskittynyt selkäydinvammoihin, joista kärsii yli 50 000 ihmistä kaikkialla maailmassa, joka vuosi, aiheuttaen dramaattisia seurauksia näille ihmisille, joiden elämä kirjaimellisesti pirstoutuu muutamassa sekunnissa. Mielestäni Teräsmies Christopher Reeve on parhaiten herättänyt tietoisuutta selkäydinvammaisten ahdingosta. Aloitin oman matkani tämän tutkimuksen parissa yhteistyössä Christopher ja Dana Reeven säätiön kanssa. Muistan yhä ratkaisevan hetken. Se sattui ihan tavallisen työpäivän päätteeksi. Chris sanoi meille tieteilijöille ja asiantuntijoille: "Teidän on oltava käytännöllisempiä. Kun huomenna lähdette laboratoriostanne, haluan, että pysähdytte kuntoutuskekuksen luona katsomaan vammautuneiden kamppailua yhden askeleen ottamiseksi, taistelua pysyäkseen pystyssä. Kun lähdette kotiin, ajatelkaa, miten seuraavana päivänä muutatte tutkimuksianne parantaaksenne heidän elämäänsä." Niitä sanoja en koskaan unohda. Tämä sattui yli kymmenen vuotta sitten, mutta siitä lähtien laboratoriossani on suhtauduttu selkäydinvammasta toipumiseen käytännönläheisesti. Esimmäinen askel tähän suuntaan oli kehittää uusi malli selkäydinvammasta, joka jäljittelisi tarkemmin ihmisvamman tärkeimpiä piirteitä, ja tarjoaisi hyvin kontrolloidut koeolosuhteet. Tätä varten teimme kaksi leikkausta vastakkaisilla puolille vartaloa. Ne katkaisevat täydellisesti aivojen ja selkäytimen väliset yhteydet, aiheuttaen siten jalkojen täydellisen ja pysyvän halvaantumisen. Useimmiten ihmisten vammautuessa selkäytimeen syntyy katkos, josta puuttuu ehjää hermokudosta, jonka kautta paraneminen voi tapahtua. Mutta miten paraneminen voi tapahtua? Perinteisesti pyrittiin puuttumaan asiaan edistämällä katkenneen kuidun kasvua alkuperäiseen kohteeseen. Vaikkakin tämä varmasti oli ratkaisun avain, se tuntui minusta varsin monimutkaiselta. Nopean kliinisen tuloksen kannalta oli ilmeistä: Ongelmaa piti ajatella toisella tavalla. Kävi ilmi, että yli sadan vuoden tutkimus selkäytimen fysiologiasta, Nobel-palkitusta Sherringtonista lähtien, oli osoittanut, että useimpien selkäytimen vammautumiskohtien alapuolella oli kaikki välttämättömät ja riittävät hermoverkot liikkumisen koordinointiin, mutta koska syöttö aivoista oli keskeytynyt, ne olivat toimintakelvottomat, ikään kuin horrostilassa. Ideani: Herätetään verkosto. Toimin silloin Los Angelesissa, väiteltyäni tohtoriksi Ranskassa, missä itsenäistä ajattelua ei välttämättä tueta. (Naurua) Pelkäsin puhua uudelle pomolleni, mutta päätin kerätä rohkeuteni. Koputin mainion ohjaajani, Reggie Evertonin, ovea kertoakseni uudesta ideastani. Hän kuunteli minua tarkasti ja vastasi virnistäen: "Mitäpä jos yrittäisit?" Se oli taatusti hyvin tärkeä hetki urallani, kun tajusin, että suurenmoinen johtaja uskoi nuoriin ihmisiin ja uusiin ideoihin Idea oli tämä: Käytän yksinkertaista vertauskuvaa monimutkaisen periaatteen selittämiseen. Kuvitelkaa, että liikkumisväline on auto. Moottori on selkäydin. Voimansiirto on katkennut. Moottori ei toimi. Miten se saataisiin taas kuntoon? Ensiksi on saatava polttoainetta; toiseksi on painettava kaasupoljinta; kolmanneksi on ohjattava. Kävi ilmi, tietyillä aivoista tulevilla hermoväylillä, on juuri nämä tehtävät liikkumisessa. Ideani: Korvataan puuttuva syöttö, jotta selkäydin saisi samanlaisen välityskäskyn, jonka aivot luonnostaan antavat kävelylle. Tähän hyödynsin viimeisten 20 vuoden neurotieteellistä tutkimusta, ensinnäkin puuttuvan polttoaineen korvaamiseksi lääkeaineilla, jotka saavat selkäytimen hermosolut käynnistymään, ja toiseksi, saamaan sähköiset ärsykkeet toimimaan kaasupolkimen tapaan. Kuvitelkaa selkäytimen päälle istutettu elektrodi, joka antaa kivutonta ärsytystä. Aikaa kului monta vuotta, mutta lopulta kehitimme elektrokemiallisen neuroproteesin, joka herätti selkäytimen hermoverkoston horroksestaan täysin toimivaan tilaan. Halvaantunut rotta pystyy välittömästi seisomaan. Heti kun juoksumatto alkaa liikkua, eläimen jalat liikkuvat koordinoidusti, mutta ilman aivoja. "Selkäydinaivot" käsittelevät kognitiivisesti jaloista tulevaa aisti-informaatiota ja päättävät, kuinka lihasta aktivoidaan seisomista, kävelemistä ja juoksemista varten. Kovaakin juostessaan rotta seisahtaa välittömästi juoksumaton pysähtyessä. Ällistyttävää. Olin aivan lumoutunut liikkumisesta ilman aivoja, mutta samalla kertaa hyvin turhautunut. Liikkuminen oli täysin tahdosta riippumatonta. Eläin pystyi tuskin lainkaan kontrolloimaan jalkojaan. Oli ilmiselvää, että ohjausjärjestelmä puuttui. Minulle selvisi, että meidän oli hylättävä perinteinen kuntoutusparadigma, juoksumatolla askeltaminen, ja luotava olosuhteet, jotka kannustaisivat aivoja alkamaan kontrolloida jalkoja omasta tahdostaan. Tätä tarkoitusta varten kehitimme täysin uuden robottijärjestelmän, joka tuki rottaa joka suunnasta. Kuvitelkaa, todella mahtavaa. 200 gramman painoinen pieni rotta, kiinnitettynä 200-kiloisen robotin ulokkeeseen, eikä rotta voi aistia robottia lainkaan. Robotti on näkymätön, aivan kuin joku pitelisi pikkulasta ensimmäisten epävarmojen askelten aikana. Tiivistettynä: Rotta sai halvaannuttavan selkäydinvamman. Elektrokemiallinen neuroproteesi mahdollisti selkäytimen liikeverkostojen hyvän toimintakyvyn. Robotti loi turvallisen ympäristön, ja salli rotan kokeilla mitä tahansa saadakseen jalkansa toimimaan. Motivointiin käytimme Sveitsin tehokkainta farmakologista ainetta: hienoa sveitsiläistä suklaata. (Naurua) Ensimmäiset tulokset olivat itse asiassa hyvin, hyvin, hyvin masentavia. Tässä paras fysioterapeuttimme epäonnistuu täydellisesti kannustaessaan rottaa ottamaan yhden ainoan askeleen, kun sama rotta, viisi minuuttia aiemmin, käveli oivallisesti juoksumatolla. Olimme kovin turhautuneita. Mutta yksi tieteilijän tärkeimmistä ominaisuuksista on periksiantamattomuus. Pidimme päämme. Hioimme paradigmaamme, ja useita kuukausia harjoiteltuaan halvaantunut rotta pystyi seisomaan, ja alkoi aina halutessaan koko painonsa kannattelevan liikkeen palkintoja kohden. Ensimmäistä kertaa nähtiin omaehtoista jalkojen liikettä täydelliseen ja pysyvään halvautumiseen johtaneen selkäydinvammakokeen jälkeen. Itse asiassa -- (Suosionosoituksia) Kiitos. Rotta ei pystynyt pelkästään aloittamaan ja ylläpitämään maassa liikkumista, vaan jopa sovittamaan jalkojen liikkeen painovoiman voittamiseksi kiivetäkseen portaita. Voin vakuuttaa, että se oli hyvin tunteellinen hetki laboratoriossamme. Tarvittiin kymmenen vuoden kova työ tämän päämäärän saavuttamiseen. Jäljelle jäi kysymys: miten? Tarkoitan, miten se on mahdollista? Löydöksemme oli täysin odottamaton. Tämä ennen näkemätön valmennusparadigma kannusti aivoja luomaan uusia yhteyksiä, välittäjäpiirejä, jotka kuljettavat informaatiota aivoista vammautumiskohdan ohi ja palauttavat aivokuoren ohjauksen vamman alapuolisiin liikeverkostoihin. Tässä yksi esimerkki, jossa aivoista tulevat kuidut on merkitty punaisella. Tämä sininen neuroni on yhteydessä liikekeskukseen, ja tämä hermojen välinen synaptinen muodostelma tarkoittaa, että aivot ovat taas yhteydessä liikekeskukseen, vain yhden välittäjäneuronin kautta. Mutta muutos ei rajoittunut vain vammautuneelle alueelle. Se koski koko keskushermostoa, mukaan lukien aivorungon, missä havaittiin aivoista tulevien säikeiden tiheyden lisääntyneen jopa 300 prosentilla. Tarkoituksemme ei ollut korjata selkäydintä, pystyimme kuitenkin edistämään aksonien uudelleenjärjestäytymistä enemmän kuin koskaan ennen vammautuneen täysikasvuisen nisäkkään keskushermostossa. Tähän löytöön kätkeytyy hyvin tärkeä viesti. Se on lahjakkaiden nuorten ihmisten työn tulos: fysioterapeuttien, neurobiologien, neurokirurgien ja monen alan insinöörien, jotka ovat yhdessä saavuttaneet jotakin, mikä olisi ollut yksittäisille ihmisille mahdotonta. Se on todella monitieteellinen tiimi. He työskentelevät niin tiiviisti yhdessä, että vaihtavat DNA:ta keskenään. Luomme seuraavan polven lääkäreitä ja insinöörejä, jotka pystyvät hyödyntämään tutkimustuloksiaan nopeasti käytännön hoitotyöhön. Minun osuuteni? Olen vain tätä kaunista sinfoniaa johtanut maestro. Mietitte varmaan kaikki, auttaako tämä vammautuneita ihmisiä. Niin minäkin, joka päivä. Todellisuudessa tietomme ovat vielä puutteelliset. Selkäydinvammaa ei pystytä vielä parantamaan, mutta alan uskoa, että tämä voi johtaa läpimurtoon, joka voi edistää toipumista ja parantaa ihmisten elämänlaatua. Haluaisin teidän kaikkien unelmoivan hetken aikaa kanssani. Kuvitelkaa joku äskettäin selkäydinvamman saanut henkilö. Muutaman viikon toipumisen jälkeen, asennetaan ohjelmoitava pumppu antamaan yksilöllinen farmakologinen cocktail suoraan selkäytimeen. Samalla kertaa asennetaan joukko elektrodeja, jonkinlainen toinen iho, joka peittää jalkoja kontrolloivaa selkäytimen aluetta, ja tämä kokonaisuus kiinnitetään sähköiseen sykegeneraattoriin, joka antaa ärsykkeitä, jotka vastaavat juuri kyseisen potilaan tarpeita. Näin taataan yksilöllinen elektrokemiallinen neuroproteesi, joka mahdollistaa liikkumisen harjoiteltaessa vastikään suunnitellun tukijärjestelmän avulla. Toivon, että kuukausien harjoittelun jälkeen jäljellä olevat yhteydet uusiutuvat riittävästi mahdollistaen liikkumisen ilman robottia, ehkä jopa ilman lääkitystä tai hermoärsykkeitä. Toivon, että pystytään luomaan yksilölliset edellytykset tehostaa aivojen ja selkäytimen mukautumiskykyä. Täysin uusi periaate, jota voidaan ehkä soveltaa muihin neurologisiin häiriöihin, "yksilölliset neuroproteesit", joissa herkistämällä ja ärsyttämällä hermojen rajapintoja koko hermojärjestelmässä, aivoissa, selkäytimessä, jopa ääreishermoissa, potilaskohtaisten häiriöiden perusteella. Ei pyritä korvaamaan menetettyä toimintoa -- vaan auttamaan aivoja auttamaan itseään. Toivottavast tämä kiehtoi mielikuvitustanne, koska voin luvata, ettei ole kysymys siitä, tapahtuuko tämä vallankumous, vaan milloin se tapahtuu. Muistakaa, olemme vain yhtä suuria kuin mielikuvituksemme, unelmiemme kokoisia. Kiitoksia. (Suosionosoituksia)