אני מדען שמתמחה במדעי המוח

עם רקע בפיזיקה וברפואה.

המעבדה שלי במכון הטכנולוגי הלאומי השוויצרי

מתמקדת בפציעות בחוט השדרה,

שקורות למעל 50,000 איש

ברחבי העולם, כל שנה,

וגורמות לירידה דרמטית באיכות החיים של הפצועים,

שחייהם מתנפצים לרסיסים

תוך מספר שניות.

ועבורי, "איש הפלדה",

השחקן כריסטופר ריב (שגילם את סופרמן)

העלה בצורה חדה את המודעות הציבורית

לסבלם של נפגעי חוט השדרה.

זו למעשה הייתה תחילת הדרך שלי

בתחום מחקר זה,

בעבודה בקרן כריסטופר ודנה ריב.

אני עדיין זוכר את הרגע המכריע.

זה היה בסופו של יום עבודה שגרתי

בקרן המחקר.

כריס פנה אלינו, מדענים ומומחים:

"אתם חייבים להיות יותר מעשיים.

כשתצאו מהמעבדה מחר,

אני רוצה שתעברו במרכז השיקום

ותצפו באנשים הפצועים

נלחמים לצעוד צעד אחד,

נאבקים לייצב את גופם.

וכשתלכו הביתה,

חשבו על דרכים לשנות את המחקר שלכם

כך שממחר הוא יתמקד בשיפור החיים שלהם."

המילים שלו נשארו בלבי.

זה קרה לפני למעלה מ- 10 שנים,

אולם מאז, המעבדה שלי התמקדה

בגישות מחקר מעשיות לריפוי

אחרי פציעת חוט שדרה.

והצעד הראשון בכיוון

היה לפתח מודל מחקר חדש

שידמה בצורה טובה יותר פציעת חוט שדרה בבני אדם

ויאפשר ביצוע ניסויים מבוקרים היטב.

ולמטרה זו יצרנו שתי פגיעות חלקיות

בשני צידי הגוף.

הפגיעות משבשות לחלוטין את התקשורת

בין המוח לחוט השדרה,

וגורמות לשיתוק מלא וקבוע

של הרגל.

אבל, כפי שרואים ברוב הפציעות בבני אדם,

ישנה רקמת עצב שלמה בין הפגיעות

שיכולה להוביל את תהליך ההחלמה.

אבל איך גורמים לזה לקרות?

ובכן, הגישה הקלאסית

מבוססת על התערבויות

שיעודדו את גידול סיבי העצב הפגועים

וחיבורם לאיבר המטרה.

ולמרות שזה בהחלט המפתח לריפוי,

הוא נשמע לי מאד מסובך.

על מנת להגיע לתוצאות קליניות מהר,

היה לי ברור:

אני חייב לחשוב על הבעיה מזווית אחרת.

מסתבר שיותר מ- 100 שנות מחקר

של הפיזיולוגיה של חוט השדרה,

החל בזוכה פרס הנובל שרינגטון,

הראו

שחוט השדרה, מתחת רוב הפגיעות,

מכיל מספיק רשתות עצביות

על מנת לתאם תנועה,

אולם משום שהקלט מהמוח נפגע,

הרשתות העצביות לא מתפקדות, רדומות.

והרעיון שלי:
אנחנו נעיר את הרשתות העצביות.

בזמנו, הייתי פוסט-דוקטורנט בלוס אנג'לס,

אחרי שסיימתי את לימודי הדוקטורט בצרפת,

בה חשיבה עצמאית

אינה בהכרח מתקבלת בברכה.

(צחוק)

פחדתי לדבר עם הבוס החדש שלי,

אבל החלטתי לאזור אומץ.

נקשתי על דלתו של היועץ הנהדר שלי,

רג'י אדגרטון, וסיפרתי לו על הרעיון שלי.

הוא הקשיב לי היטב,

והגיב בחיוך.

"למה שלא תנסה?"

ואני מבטיח לכם,

שזה היה רגע כה חשוב בקריירה שלי,

בו הבנתי שהמנהיג הגדול

מאמין באנשים צעירים וברעיונות חדשים.

וזה היה הרעיון:

אשתמש בדימוי פשוט

על מנת להסביר לכם את הרעיון המסובך הזה.

דמיינו שמערכת התנועה בגוף היא מכונית.

המנוע הוא חוט השדרה.

יש בעיה בהילוכים. המנוע כבה.

איך נפעיל מחדש את המנוע?

ראשית, חייבים למלא דלק,

שנית, נלחץ על דוושת הגז,

ושלישית, ננהג את המכונית.

מסתבר שישנם מסלולים עצביים מוכרים

שמגיעים מהמוח וממלאים את כל התפקידים האלה

בזמן תנועה.

והרעיון שלי: נחליף את הקלט החסר

כדי לספק לחוט השדרה

את ההתערבות

שהמוח מעביר באופן טבעי בזמן הליכה.

לשם כך, השתמשתי ב 20 שנות מחקר במדעי המוח,

ראשית החלפנו את הדלק החסר

בכימיקלים רפואיים

שמכינים את תאי העצב בחוט השדרה לפעולה,

ושנית, לחקות את דוושת הגז

בגירוי חשמלי.

אז דמיינו אלקטרודה

שמושתלת בחלקו האחורי של חוט השדרה

ומעבירה גירויים לא כואבים.

זה ארך שנים רבות, אבל בסוף פיתחנו

משתל עצב אלקטרוכימי

שהעביר את הרשת העצבית

בחוט השדרה ממצב רדום למצב פעיל.

מיידית, עכבר משותק יכול היה לעמוד.

וכאשר ההליכון החל לזוז,

העכבר החל להזיז את רגלו בצורה מתואמת,

אך ללא התערבות של המוח.

לזה אני קורא "מוח השדרה"

שמעבד מידע חושי

שמגיע מהרגל שזזה

וומחליט איך להפעיל את השריר

על מנת לעמוד, ללכת, לרוץ,

ואפילו כאן, בזמן ריצה מהירה,

לעמוד מיד

כשההליכון נעצר.

זה היה מדהים.

הוקסמתי מהתנועה הזו שנעשתה

ללא המוח,

אבל במקביל הייתי מתוסכל.

כי התנועה הייתה לחלוטין בלתי רצונית.

לעכבר לא הייתה שום שליטה על הרגליים.

היה ברור שמערכת ההיגוי חסרה.

ואז הבנתי

שאנחנו חייבים להתרחק

מתפיסת השיקום הקלאסית,

הליכה בהליכון,

ולפתח תנאים שיעודדו

את המוח לקחת פיקוד על הרגל.

במחשבה זו, פיתחנו

מערכת רובוטית חדשה שתמכה בעכבר

בכל כיוון במרחב.

דמיינו לעצמכם, זה ממש מגניב.

דמיינו חולדה ששוקלת 200 גרם

מחוברת לרובוט במשקל 200 קילו,

אבל העכבר לא מרגיש את הרובוט.

הרובוט שקוף לעכבר,

ממש כמו שמחזיקים ילד קטן

בצעדיו הראשונים המהוססים.

אני אסכם: העכבר סבל

מפגיעה משתקת בחוט השדרה.

המישתל העצבי האלקטרוכימי איפשר

מצב חדש ופעיל של מערכות התנועה השדרתיות.

הרובוט סיפק סביבה בטוחה

בה החולדה יכולה לנסות כל דבר

שיפעיל מחדש את הרגליים המשותקות.

ולשם המוטיבציה, השתמשנו בגורם

החזק ביותר הידוע לתעשיית התרופות השווייצרית:

שוקולד שווייצרי משובח.

(צחוק)

בפועל, התוצאות הראשונות היו מאד, מאד

מאד מאכזבות.

כאן רואים איך הפיזיותרפיסט הטוב ביותר שלי

לא מצליח לגרום לחולדה

לצעוד צעד אחד,

למרות שאותה חולדה, 5 דקות קודם לכן,

צעדה באופן מושלם על ההליכון.

היינו ממש מתוסכלים.

אבל אתם יודעים, שאחת התכונות החשובות ביותר

למדענים היא התמדה.

התעקשנו. שיפרנו את המערכת שלנו,

ואחרי מספר חודשי אימונים,

החולדה המשותקת הצליחה לעמוד,

ובכל פעם שהיא רצתה,

היא התחילה לנוע תוך נשיאת משקלה המלא

בריצה אל התגמולים.

זו הפעם הראשונה בה תועד שיקום

של תנועת רגליים רצונית

אחרי פציעה ניסויית של חוט השדרה

שהובילה לשיתוק מלא וקבוע.

למעשה --

(כפיים)

תודה.

למעשה, החולדה לא רק

הלכה על הקרקע,

היא גם תיאמה את תנועות הרגליים,

למשל, כנגד כוח הכבידה,

כדי לטפס במדרגות.

תאמינו לי שזה היה

רגע מרגש ביותר במעבדה שלי.

נדרשו 10 שנים של עבודה קשה

על מנת להשיג את המטרה הזו.

אבל השאלה שנשארה פתוחה היא איך?

איך זה קרה?

ומה שגילינו

היה בלתי צפוי לחלוטין.

תפיסת האימון החדשנית

עודדה את המוח ליצור קשרים חדשים,

ומעגלים עצביים

שמובילים מידע מהמוח

מעבר לפגיעה ומשיבים שליטה קורטיקלית

למערכת ההנעה מתחת לפגיעה.

וכאן, תראו דוגמה כזו,

בה סימנו את הסיבים המגיעים מהמוח באדום.

תא העצב הכחול מתחבר למרכז התנועה,

ומשמעות הסידור החדש

של הסינפסות היא

שהמוח מחובר שוב למרכז התנועה

בעזרת אינטר-נוירון אחד בלבד.

אבל השיקום לא הוגבל

לאזור הפגיעה.

הוא קרה ברחבי מערכת העצבים המרכזית,

כולל גזע המוח,

בו ראינו עליה של עד 300%

בצפיפות סיבי העצב שמגיעים מהמוח.

לא ניסינו לתקן את חוט השדרה,

אבל הצלחנו לגרום

לאחד מתהליכי התיקון הנרחבים

של שלוחות עצביות שתועד אי פעם

במערכת העצבים המרכזית של יונק בוגר

לאחר פציעה.

ויש מסר חשוב מאד

מאחורי התגלית שלנו.

התגלית התבססה על צוות צעיר

של אנשים מוכשרים:

פיזיותרפיסטים, נוירוביולוגים, מנתחי מוח

מהנדסים מתחומים שונים,

שהצליחו יחד להשיג

מה שאדם יחיד לא יכול היה לבצע.

מדובר בצוות רב-תחומי אמיתי.

הם עובדים כל כך קרוב זה לזה

שהם מעבירים זה לזה DNA.

אנחנו מגדלים את הדור הבא

של רופאים ומהנדסים

שיהיו מסוגלים לתרגם תגליות כל הדרך

משלוחן המעבדה אל מיטת החולה.

ואני?

אני רק המנצח על נגינת הסימפוניה הנפלאה הזו.

ועכשיו, אתם בטח שואלים,

האם זה עוזר לאנשים פצועים?

גם אני שואל, כל יום.

האמת היא שאנחנו לא יודעים מספיק בשלב זה.

זו ודאי אינה תרופה לחוט שדרה פצוע,

אבל אני מאמין שהתגלית שלנו תאפשר

התערבויות רפואיות שיאיצו את ההחלמה

וישפרו את איכות חיי הפצועים.

הייתי רוצה שכולכם

תחלמו איתי לרגע.

דמיינו אדם שנפגע זה עתה בחוט השדרה.

ואחרי מספר שבועות בשיקום,

נשתיל לו משאבה ממוחשבת

שתזריק קוקטייל תרופתי אישי

ישירות לחוט השדרה הפגוע.

במקביל, יושתלו אלקטרודות,

כמו עור שני,

שיכסו את האזור בו חוט השדרה שולט בתנועת הרגליים,

והאלקטרודות יתחברו למחולל אותות חשמליים

שיעביר גירויים שמותאמים

לצורכי האדם.

זה יהיה משתל עצבי אלקטרו-כימי אישי

שיאפשר תנועה

בזמן אימון עם מערכת תמיכה חדשנית.

ואני מקווה שלאחרי מספר חודשי אימון,

יחולו מספיק שינויים בעצבים שנותרו

שיאפשרו תנועה גם ללא הרובוט התומך,

ואולי אפילו ללא תרופות וגירויים חשמליים.

אני מקווה שנצליח ליצור

תנאים מותאמים אישית

שיעודדו את הפלאסטיות של המוח

ושל חוט השדרה.

וזוהי תפיסה חדשנית באופן קיצוני

שעשויה להשפיע גם על בעיות עצביות אחרות,

המושג "משתל עצבי מותאם אישית"

בו על ידי תחושה וגירוי של ממשקים עצביים,

שהשתלתי לאורך המערכת העצבית,

במוח, בחוט השדרה,

אפילו בעצבים פריפרליים,

בהתאמה לפגיעה הספציפית של אותו החולה.

אבל לא על מנת להחליף יכולת תפקוד אבודה, לא --

אלא כדי לעזור למוח לעזור לעצמו.

אני מקווה שהצלחתי לגרות את הדמיון שלכם,

כי אני יכול להבטיח לכם

שהשאלה היא לא אם המהפכה תתרחש,

אלא מתי.

חשוב לזכור, ההישגים שלנו גדולים רק כגודל

הדמיון שלנו, החלומות שלנו.

תודה לכם.

(מחיאות כפיים)