0:00:00.446,0:00:02.071
Olen neurotieteilijä,

0:00:02.071,0:00:05.882
takanani sekä fysiikan että lääketieteen opintoja.

0:00:05.882,0:00:10.923
Laboratorioni Sveitsin polyteknisessä instituutissa

0:00:10.923,0:00:14.113
on keskittynyt selkäydinvammoihin,

0:00:14.113,0:00:16.844
joista kärsii yli 50 000 ihmistä

0:00:16.844,0:00:19.534
kaikkialla maailmassa, joka vuosi,

0:00:19.534,0:00:23.140
aiheuttaen dramaattisia seurauksia näille ihmisille,

0:00:23.140,0:00:25.373
joiden elämä kirjaimellisesti pirstoutuu

0:00:25.373,0:00:28.608
muutamassa sekunnissa.

0:00:28.608,0:00:31.666
Mielestäni Teräsmies

0:00:31.666,0:00:33.870
Christopher Reeve

0:00:33.870,0:00:35.960
on parhaiten herättänyt tietoisuutta

0:00:35.960,0:00:38.875
selkäydinvammaisten ahdingosta.

0:00:38.875,0:00:42.014
Aloitin oman matkani

0:00:42.014,0:00:43.513
tämän tutkimuksen parissa

0:00:43.513,0:00:46.950
yhteistyössä Christopher ja Dana Reeven säätiön kanssa.

0:00:46.950,0:00:51.546
Muistan yhä ratkaisevan hetken.

0:00:51.546,0:00:53.497
Se sattui ihan tavallisen työpäivän

0:00:53.497,0:00:55.040
päätteeksi.

0:00:55.040,0:00:59.692
Chris sanoi meille tieteilijöille ja asiantuntijoille:

0:00:59.692,0:01:03.285
"Teidän on oltava käytännöllisempiä.

0:01:03.285,0:01:05.637
Kun huomenna lähdette laboratoriostanne,

0:01:05.637,0:01:08.541
haluan, että pysähdytte kuntoutuskeskuksen luona

0:01:08.541,0:01:10.150
katsomaan vammautuneiden

0:01:10.150,0:01:12.175
kamppailua yhden askeleen ottamiseksi,

0:01:12.175,0:01:14.816
taistelua pysyäkseen pystyssä.

0:01:14.816,0:01:16.229
Kun lähdette kotiin,

0:01:16.229,0:01:18.639
ajatelkaa, miten seuraavana päivänä muutatte

0:01:18.639,0:01:22.207
tutkimuksianne parantaaksenne heidän elämäänsä."

0:01:22.207,0:01:26.260
Niitä sanoja en koskaan unohda.

0:01:26.260,0:01:28.651
Tämä sattui yli kymmenen vuotta sitten,

0:01:28.651,0:01:31.418
mutta siitä lähtien laboratoriossani

0:01:31.418,0:01:33.381
on suhtauduttu selkäydinvammasta toipumiseen

0:01:33.381,0:01:35.792
käytännönläheisesti.

0:01:35.792,0:01:37.833
Esimmäinen askel tähän suuntaan

0:01:37.833,0:01:41.122
oli kehittää uusi malli selkäydinvammasta,

0:01:41.122,0:01:44.769
joka jäljittelisi tarkemmin ihmisvamman tärkeimpiä piirteitä,

0:01:44.769,0:01:48.141
ja tarjoaisi hyvin kontrolloidut koeolosuhteet.

0:01:48.141,0:01:50.708
Tätä varten teimme kaksi leikkausta

0:01:50.708,0:01:52.123
vastakkaisilla puolille vartaloa.

0:01:52.123,0:01:54.268
Ne katkaisevat täydellisesti aivojen

0:01:54.268,0:01:56.850
ja selkäytimen väliset yhteydet,

0:01:56.850,0:01:59.560
aiheuttaen siten jalkojen täydellisen ja pysyvän

0:01:59.560,0:02:01.327
halvaantumisen.

0:02:01.327,0:02:05.218
Useimmiten ihmisten vammautuessa selkäytimeen

0:02:05.218,0:02:08.168
syntyy katkos, josta puuttuu ehjää hermokudosta,

0:02:08.168,0:02:10.871
jonka kautta paraneminen voi tapahtua.

0:02:10.871,0:02:13.912
Mutta miten paraneminen voi tapahtua?

0:02:13.912,0:02:17.273
Perinteisesti pyrittiin

0:02:17.273,0:02:19.909
puuttumaan asiaan

0:02:19.909,0:02:22.819
edistämällä katkenneen kuidun kasvua

0:02:22.819,0:02:24.927
alkuperäiseen kohteeseen.

0:02:24.927,0:02:28.678
Vaikkakin tämä varmasti oli ratkaisun avain,

0:02:28.678,0:02:32.193
se tuntui minusta varsin monimutkaiselta.

0:02:32.193,0:02:34.918
Nopean kliinisen tuloksen kannalta

0:02:34.918,0:02:36.478
oli ilmeistä:

0:02:36.478,0:02:40.398
Ongelmaa piti ajatella toisella tavalla.

0:02:40.398,0:02:43.506
Kävi ilmi, että yli sadan vuoden tutkimus

0:02:43.506,0:02:45.147
selkäytimen fysiologiasta,

0:02:45.147,0:02:47.472
Nobel-palkitusta Sherringtonista lähtien,

0:02:47.472,0:02:49.279
oli osoittanut,

0:02:49.279,0:02:51.514
että useimpien selkäytimen vammautumiskohtien

0:02:51.514,0:02:54.767
alapuolella oli kaikki välttämättömät ja riittävät hermoverkot

0:02:54.767,0:02:57.087
liikkumisen koordinointiin,

0:02:57.087,0:03:00.046
mutta koska syöttö aivoista oli keskeytynyt,

0:03:00.046,0:03:03.214
ne olivat toimintakelvottomat, ikään kuin horrostilassa.

0:03:03.214,0:03:07.546
Ideani: Herätetään verkosto.

0:03:07.546,0:03:11.833
Toimin silloin Los Angelesissa,

0:03:11.833,0:03:14.399
väiteltyäni tohtoriksi Ranskassa,

0:03:14.399,0:03:16.308
missä itsenäistä ajattelua

0:03:16.308,0:03:19.415
ei välttämättä tueta.

0:03:19.415,0:03:21.242
(Naurua)

0:03:21.242,0:03:24.995
Pelkäsin puhua uudelle pomolleni,

0:03:24.995,0:03:27.388
mutta päätin kerätä rohkeuteni.

0:03:27.388,0:03:30.045
Koputin mainion ohjaajani, Reggie Evertonin, ovea

0:03:30.045,0:03:34.036
kertoakseni uudesta ideastani.

0:03:34.036,0:03:36.286
Hän kuunteli minua tarkasti

0:03:36.286,0:03:39.227
ja vastasi virnistäen:

0:03:39.227,0:03:41.270
"Mitäpä jos yrittäisit?"

0:03:41.270,0:03:43.395
Se oli taatusti

0:03:43.395,0:03:46.750
hyvin tärkeä hetki urallani,

0:03:46.750,0:03:49.185
kun tajusin, että suurenmoinen johtaja

0:03:49.185,0:03:52.178
uskoi nuoriin ihmisiin ja uusiin ideoihin

0:03:52.178,0:03:53.786
Idea oli tämä:

0:03:53.786,0:03:56.452
Käytän yksinkertaista vertauskuvaa

0:03:56.452,0:03:58.578
monimutkaisen periaatteen selittämiseen.

0:03:58.578,0:04:03.344
Kuvitelkaa, että liikkumisväline on auto.

0:04:03.344,0:04:05.590
Moottori on selkäydin.

0:04:05.590,0:04:08.848
Voimansiirto on katkennut. Moottori ei toimi.

0:04:08.848,0:04:11.855
Miten se saataisiin taas kuntoon?

0:04:11.855,0:04:14.997
Ensiksi on saatava polttoainetta;

0:04:14.997,0:04:17.340
toiseksi on painettava kaasupoljinta;

0:04:17.340,0:04:19.278
kolmanneksi on ohjattava.

0:04:19.278,0:04:21.040
Kävi ilmi, tietyillä aivoista tulevilla hermoväylillä,

0:04:21.040,0:04:23.994
on juuri nämä tehtävät

0:04:23.994,0:04:25.376
liikkumisessa.

0:04:25.376,0:04:28.091
Ideani: Korvataan puuttuva syöttö,

0:04:28.091,0:04:29.493
jotta selkäydin saisi

0:04:29.493,0:04:30.889
samanlaisen välityskäskyn,

0:04:30.889,0:04:35.619
jonka aivot luonnostaan antavat kävelylle.

0:04:35.619,0:04:40.058
Tähän hyödynsin viimeisten 20 vuoden neurotieteellistä tutkimusta,

0:04:40.058,0:04:42.822
ensinnäkin puuttuvan polttoaineen korvaamiseksi

0:04:42.822,0:04:44.890
lääkeaineilla,

0:04:44.890,0:04:48.370
jotka saavat selkäytimen hermosolut käynnistymään,

0:04:48.370,0:04:52.425
ja toiseksi, saamaan sähköiset ärsykkeet toimimaan

0:04:52.425,0:04:53.905
kaasupolkimen tapaan.

0:04:53.905,0:04:56.074
Kuvitelkaa selkäytimen päälle

0:04:56.074,0:04:58.480
istutettu elektrodi,

0:04:58.480,0:05:00.742
joka antaa kivutonta ärsytystä.

0:05:00.742,0:05:03.574
Aikaa kului monta vuotta, mutta lopulta kehitimme

0:05:03.574,0:05:06.131
elektrokemiallisen neuroproteesin,

0:05:06.131,0:05:07.897
joka herätti selkäytimen hermoverkoston

0:05:07.897,0:05:12.903
horroksestaan täysin toimivaan tilaan.

0:05:12.903,0:05:19.183
Halvaantunut rotta pystyy välittömästi seisomaan.

0:05:19.183,0:05:21.510
Heti kun juoksumatto alkaa liikkua,

0:05:21.510,0:05:25.316
eläimen jalat liikkuvat koordinoidusti,

0:05:25.316,0:05:27.294
mutta ilman aivoja.

0:05:27.294,0:05:29.284
"Selkäydinaivot"

0:05:29.284,0:05:32.406
käsittelevät kognitiivisesti jaloista tulevaa

0:05:32.406,0:05:34.301
aisti-informaatiota

0:05:34.301,0:05:37.996
ja päättävät, kuinka lihasta aktivoidaan

0:05:37.996,0:05:41.386
seisomista, kävelemistä ja juoksemista varten.

0:05:41.386,0:05:43.498
Kovaakin juostessaan

0:05:43.498,0:05:45.795
rotta seisahtaa välittömästi

0:05:45.795,0:05:48.258
juoksumaton pysähtyessä.

0:05:48.258,0:05:49.595
Ällistyttävää.

0:05:49.595,0:05:52.982
Olin aivan lumoutunut liikkumisesta

0:05:52.982,0:05:55.477
ilman aivoja,

0:05:55.477,0:05:59.132
mutta samalla kertaa hyvin turhautunut.

0:05:59.132,0:06:01.525
Liikkuminen oli täysin tahdosta riippumatonta.

0:06:01.525,0:06:04.890
Eläin pystyi tuskin lainkaan kontrolloimaan jalkojaan.

0:06:04.890,0:06:09.010
Oli ilmiselvää, että ohjausjärjestelmä puuttui.

0:06:09.010,0:06:10.902
Minulle selvisi,

0:06:10.902,0:06:12.250
että meidän oli hylättävä

0:06:12.250,0:06:15.622
perinteinen kuntoutusparadigma,

0:06:15.622,0:06:17.344
juoksumatolla askeltaminen,

0:06:17.344,0:06:20.564
ja luotava olosuhteet, jotka kannustaisivat aivoja

0:06:20.564,0:06:25.797
alkamaan kontrolloida jalkoja omasta tahdostaan.

0:06:25.797,0:06:29.182
Tätä tarkoitusta varten kehitimme täysin uuden

0:06:29.182,0:06:32.412
robottijärjestelmän, joka tuki rottaa

0:06:32.412,0:06:34.938
joka suunnasta.

0:06:34.938,0:06:37.113
Kuvitelkaa, todella mahtavaa.

0:06:37.113,0:06:40.944
200 gramman painoinen pieni rotta,

0:06:40.944,0:06:44.645
kiinnitettynä 200-kiloisen robotin ulokkeeseen,

0:06:44.645,0:06:47.217
eikä rotta voi aistia robottia lainkaan.

0:06:47.217,0:06:49.289
Robotti on näkymätön,

0:06:49.289,0:06:51.651
aivan kuin joku pitelisi pikkulasta

0:06:51.651,0:06:54.015
ensimmäisten epävarmojen askelten aikana.

0:06:54.015,0:06:57.569
Tiivistettynä: Rotta sai

0:06:57.569,0:07:00.014
halvaannuttavan selkäydinvamman.

0:07:00.014,0:07:02.604
Elektrokemiallinen neuroproteesi mahdollisti

0:07:02.604,0:07:06.811
selkäytimen liikeverkostojen hyvän toimintakyvyn.

0:07:06.811,0:07:10.577
Robotti loi turvallisen ympäristön,

0:07:10.577,0:07:12.540
ja salli rotan kokeilla mitä tahansa

0:07:12.540,0:07:15.222
saadakseen jalkansa toimimaan.

0:07:15.222,0:07:18.047
Motivointiin käytimme Sveitsin tehokkainta

0:07:18.047,0:07:21.881
farmakologista ainetta:

0:07:21.881,0:07:24.188
hienoa sveitsiläistä suklaata.

0:07:24.188,0:07:27.110
(Naurua)

0:07:27.110,0:07:31.673
Ensimmäiset tulokset olivat itse asiassa

0:07:31.673,0:07:34.308
hyvin, hyvin, hyvin masentavia.

0:07:34.308,0:07:37.610
Tässä paras fysioterapeuttimme

0:07:44.794,0:07:47.384
epäonnistuu täydellisesti kannustaessaan rottaa

0:07:47.384,0:07:49.445
ottamaan yhden ainoan askeleen,

0:07:49.445,0:07:52.291
kun sama rotta, viisi minuuttia aiemmin,

0:07:52.291,0:07:54.597
käveli oivallisesti juoksumatolla.

0:07:54.597,0:07:56.754
Olimme kovin turhautuneita.

0:07:56.754,0:07:59.653
Mutta yksi tieteilijän tärkeimmistä ominaisuuksista

0:07:59.653,0:08:02.129
on periksiantamattomuus.

0:08:02.129,0:08:05.545
Pidimme päämme. Hioimme paradigmaamme,

0:08:05.545,0:08:07.808
ja useita kuukausia harjoiteltuaan

0:08:07.808,0:08:11.614
halvaantunut rotta pystyi seisomaan,

0:08:11.614,0:08:13.426
ja alkoi aina halutessaan

0:08:13.426,0:08:15.758
koko painonsa kannattelevan liikkeen

0:08:15.758,0:08:19.008
palkintoja kohden.

0:08:19.008,0:08:22.413
Ensimmäistä kertaa nähtiin

0:08:22.413,0:08:24.307
omaehtoista jalkojen liikettä

0:08:24.307,0:08:26.761
täydelliseen ja pysyvään halvautumiseen

0:08:26.761,0:08:30.222
johtaneen selkäydinvammakokeen jälkeen.

0:08:30.222,0:08:32.209
Itse asiassa --

0:08:32.209,0:08:33.929
(Suosionosoituksia)

0:08:33.929,0:08:38.308
Kiitos.

0:08:38.308,0:08:41.402
Rotta ei pystynyt pelkästään aloittamaan

0:08:41.402,0:08:44.079
ja ylläpitämään maassa liikkumista,

0:08:44.079,0:08:46.360
vaan jopa sovittamaan jalkojen liikkeen

0:08:46.360,0:08:48.716
painovoiman voittamiseksi

0:08:48.716,0:08:51.340
kiivetäkseen portaita.

0:08:51.340,0:08:53.290
Voin vakuuttaa, että se oli

0:08:53.290,0:08:56.399
hyvin tunteellinen hetki laboratoriossamme.

0:08:56.399,0:08:59.142
Tarvittiin kymmenen vuoden kova työ

0:08:59.142,0:09:01.593
tämän päämäärän saavuttamiseen.

0:09:01.593,0:09:04.144
Jäljelle jäi kysymys: miten?

0:09:04.144,0:09:05.836
Tarkoitan, miten se on mahdollista?

0:09:05.836,0:09:07.514
Löydöksemme

0:09:07.514,0:09:11.190
oli täysin odottamaton.

0:09:11.190,0:09:15.348
Tämä ennen näkemätön valmennusparadigma

0:09:15.348,0:09:19.019
kannusti aivoja luomaan uusia yhteyksiä,

0:09:19.019,0:09:21.921
välittäjäpiirejä,

0:09:21.921,0:09:24.969
jotka kuljettavat informaatiota aivoista

0:09:24.969,0:09:28.125
vammautumiskohdan ohi ja palauttavat aivokuoren

0:09:28.125,0:09:31.566
ohjauksen vamman alapuolisiin liikeverkostoihin.

0:09:31.566,0:09:34.488
Tässä yksi esimerkki, jossa aivoista tulevat kuidut

0:09:34.488,0:09:37.851
on merkitty punaisella.

0:09:37.851,0:09:41.271
Tämä sininen neuroni on yhteydessä liikekeskukseen,

0:09:41.271,0:09:43.634
ja tämä hermojen välinen synaptinen

0:09:43.634,0:09:45.985
muodostelma tarkoittaa,

0:09:45.985,0:09:49.784
että aivot ovat taas yhteydessä liikekeskukseen,

0:09:49.784,0:09:53.782
vain yhden välittäjäneuronin kautta.

0:09:53.782,0:09:55.713
Mutta muutos ei rajoittunut vain

0:09:55.713,0:09:56.800
vammautuneelle alueelle.

0:09:56.800,0:10:00.089
Se koski koko keskushermostoa,

0:10:00.089,0:10:02.407
mukaan lukien aivorungon,

0:10:02.407,0:10:05.669
missä havaittiin aivoista tulevien säikeiden tiheyden

0:10:05.669,0:10:09.428
lisääntyneen jopa 300 prosentilla.

0:10:09.428,0:10:12.955
Tarkoituksemme ei ollut korjata selkäydintä,

0:10:12.955,0:10:15.552
pystyimme kuitenkin edistämään

0:10:15.552,0:10:17.709
aksonien uudelleenjärjestäytymistä

0:10:17.709,0:10:20.178
enemmän kuin koskaan ennen

0:10:20.178,0:10:22.439
vammautuneen täysikasvuisen nisäkkään

0:10:22.439,0:10:24.984
keskushermostossa.

0:10:24.984,0:10:30.053
Tähän löytöön kätkeytyy

0:10:30.053,0:10:34.496
hyvin tärkeä viesti.

0:10:34.496,0:10:37.718
Se on lahjakkaiden nuorten ihmisten

0:10:37.718,0:10:40.110
työn tulos:

0:10:40.110,0:10:44.568
fysioterapeuttien, neurobiologien, neurokirurgien

0:10:44.568,0:10:46.767
ja monen alan insinöörien,

0:10:46.767,0:10:48.558
jotka ovat yhdessä saavuttaneet jotakin,

0:10:48.558,0:10:52.201
mikä olisi ollut yksittäisille ihmisille mahdotonta.

0:10:52.201,0:10:55.284
Se on todella monitieteellinen tiimi.

0:10:55.284,0:10:57.472
He työskentelevät niin tiiviisti yhdessä,

0:10:57.472,0:11:00.663
että vaihtavat DNA:ta keskenään.

0:11:00.663,0:11:02.286
Luomme seuraavan polven

0:11:02.286,0:11:04.527
lääkäreitä ja insinöörejä,

0:11:04.527,0:11:06.971
jotka pystyvät hyödyntämään tutkimustuloksiaan

0:11:06.971,0:11:09.643
nopeasti käytännön hoitotyöhön.

0:11:09.643,0:11:11.649
Minun osuuteni?

0:11:11.649,0:11:16.196
Olen vain tätä kaunista sinfoniaa johtanut maestro.

0:11:16.196,0:11:22.999
Mietitte varmaan kaikki,

0:11:22.999,0:11:26.763
auttaako tämä vammautuneita ihmisiä.

0:11:26.763,0:11:30.655
Niin minäkin, joka päivä.

0:11:30.655,0:11:34.068
Todellisuudessa tietomme ovat vielä puutteelliset.

0:11:34.068,0:11:38.292
Selkäydinvammaa ei pystytä vielä parantamaan,

0:11:38.292,0:11:41.026
mutta alan uskoa, että tämä voi johtaa

0:11:41.026,0:11:43.593
läpimurtoon, joka voi edistää toipumista

0:11:43.593,0:11:46.780
ja parantaa ihmisten elämänlaatua.

0:11:46.780,0:11:49.269
Haluaisin teidän kaikkien unelmoivan

0:11:49.269,0:11:52.896
hetken aikaa kanssani.

0:11:52.896,0:11:58.791
Kuvitelkaa joku äskettäin selkäydinvamman saanut henkilö.

0:11:58.791,0:12:01.946
Muutaman viikon toipumisen jälkeen,

0:12:01.946,0:12:04.306
asennetaan ohjelmoitava pumppu

0:12:04.306,0:12:07.339
antamaan yksilöllinen farmakologinen cocktail

0:12:07.339,0:12:09.781
suoraan selkäytimeen.

0:12:09.781,0:12:13.044
Samalla kertaa asennetaan joukko elektrodeja,

0:12:13.044,0:12:15.151
jonkinlainen toinen iho,

0:12:15.151,0:12:18.711
joka peittää jalkoja kontrolloivaa selkäytimen aluetta,

0:12:18.711,0:12:21.977
ja tämä kokonaisuus kiinnitetään sähköiseen sykegeneraattoriin,

0:12:21.977,0:12:24.439
joka antaa ärsykkeitä, jotka vastaavat

0:12:24.439,0:12:26.625
juuri kyseisen potilaan tarpeita.

0:12:26.625,0:12:31.483
Näin taataan yksilöllinen elektrokemiallinen neuroproteesi,

0:12:31.483,0:12:34.234
joka mahdollistaa liikkumisen

0:12:34.234,0:12:38.281
harjoiteltaessa vastikään suunnitellun tukijärjestelmän avulla.

0:12:38.281,0:12:41.564
Toivon, että kuukausien harjoittelun jälkeen

0:12:41.564,0:12:43.727
jäljellä olevat yhteydet uusiutuvat riittävästi

0:12:43.727,0:12:47.396
mahdollistaen liikkumisen ilman robottia,

0:12:47.396,0:12:51.174
ehkä jopa ilman lääkitystä tai hermoärsykkeitä.

0:12:51.174,0:12:53.708
Toivon, että pystytään luomaan

0:12:53.708,0:12:55.973
yksilölliset edellytykset

0:12:55.973,0:12:58.636
tehostaa aivojen ja selkäytimen

0:12:58.636,0:13:00.167
mukautumiskykyä.

0:13:00.167,0:13:02.906
Täysin uusi periaate,

0:13:02.906,0:13:06.199
jota voidaan ehkä soveltaa muihin neurologisiin häiriöihin,

0:13:06.199,0:13:10.737
"yksilölliset neuroproteesit",

0:13:10.737,0:13:13.761
joissa herkistämällä ja ärsyttämällä hermojen rajapintoja

0:13:13.761,0:13:17.475
koko hermojärjestelmässä,

0:13:17.475,0:13:20.816
aivoissa, selkäytimessä,

0:13:20.816,0:13:23.572
jopa ääreishermoissa,

0:13:23.572,0:13:26.739
potilaskohtaisten häiriöiden perusteella.

0:13:26.739,0:13:31.347
Ei pyritä korvaamaan menetettyä toimintoa --

0:13:31.347,0:13:34.538
vaan auttamaan aivoja auttamaan itseään.

0:13:34.538,0:13:37.178
Toivottavast tämä kiehtoi mielikuvitustanne,

0:13:37.178,0:13:39.074
koska voin luvata,

0:13:39.074,0:13:42.317
ettei ole kysymys siitä, tapahtuuko tämä vallankumous,

0:13:42.317,0:13:44.109
vaan milloin se tapahtuu.

0:13:44.109,0:13:46.342
Muistakaa, olemme vain yhtä suuria kuin

0:13:46.357,0:13:49.942
mielikuvituksemme, unelmiemme kokoisia.

0:13:49.942,0:13:51.934
Kiitoksia.

0:13:51.934,0:13:55.934
(Suosionosoituksia)