0:00:00.628,0:00:02.358
Eu sou um neurocientista

0:00:02.358,0:00:05.568
com uma experiência mista [br]em física e medicina.

0:00:06.250,0:00:11.375
O meu laboratório no [br]Instituto Federal Suíço de Tecnologia

0:00:11.375,0:00:14.304
dedica-se, em especial, [br]aos danos na espinal medula,

0:00:14.304,0:00:16.844
que afeta mais de 50 000 pessoas

0:00:16.844,0:00:19.742
em todo o mundo, todos os anos,

0:00:19.742,0:00:23.244
com consequências drásticas [br]para os indivíduos afetados,

0:00:23.244,0:00:25.616
cuja vida, literalmente, fica destroçada

0:00:25.616,0:00:28.758
numa questão de segundos.

0:00:28.758,0:00:32.396
Quanto a mim, foi o Super-Homem,

0:00:32.396,0:00:34.174
Chistopher Reeve,

0:00:34.174,0:00:36.160
quem me despertou a consciência

0:00:36.160,0:00:39.162
para a angústia das pessoas [br]com danos na espinal medula.

0:00:39.162,0:00:42.127
Foi assim que iniciei [br]a minha jornada pessoal

0:00:42.127,0:00:44.170
neste campo de investigação,

0:00:44.170,0:00:46.950
trabalhando com a [br]Fundação Christopher e Dana Reeve.

0:00:47.219,0:00:51.546
Ainda me lembro desse momento decisivo.

0:00:51.711,0:00:54.749
Foi no fim de um dia normal [br]de trabalho na Fundação.

0:00:55.126,0:00:59.813
Chris disse-nos a nós, [br]cientistas e especialistas:

0:00:59.813,0:01:02.745
"Vocês têm que ser mais pragmáticos.

0:01:03.458,0:01:05.897
"Quando saírem do laboratório amanhã,

0:01:05.897,0:01:08.662
"quero que passem [br]pelo centro de reabilitação

0:01:08.662,0:01:10.463
"e observem os pacientes

0:01:10.463,0:01:12.647
"a esforçar-se por dar um passo,

0:01:12.647,0:01:14.929
"a esforçar-se por endireitar o tronco.

0:01:14.929,0:01:16.646
"E quando forem para casa,

0:01:16.646,0:01:18.995
"pensem no que vão mudar [br]na vossa investigação

0:01:18.995,0:01:21.798
"no dia seguinte, para tornar [br]melhor a vida deles."

0:01:22.398,0:01:25.747
Nunca mais esqueci essas palavras.

0:01:26.390,0:01:28.772
Isso foi há mais de dez anos.

0:01:28.772,0:01:31.705
Desde então, o meu laboratório tem seguido

0:01:31.705,0:01:33.789
a abordagem pragmática para a recuperação

0:01:33.789,0:01:36.000
após um dano na espinal medula.

0:01:36.000,0:01:38.406
O meu primeiro passo nessa direção

0:01:38.406,0:01:41.130
foi desenvolver um novo modelo [br]de lesão na espinal medula

0:01:41.130,0:01:43.380
que imitasse da forma mais rigorosa

0:01:43.380,0:01:45.391
algumas das principais [br]características das lesões

0:01:45.391,0:01:48.271
e oferecesse condições experimentais [br]bem controladas.

0:01:48.271,0:01:51.200
Para esse propósito, [br]colocámos duas semissecções

0:01:51.200,0:01:52.610
em lados opostos do corpo.

0:01:52.610,0:01:54.859
Elas interrompiam [br]totalmente a comunicação

0:01:54.859,0:01:56.980
entre o cérebro e a espinal medula,

0:01:56.980,0:02:00.655
levando assim a uma paralisia [br]total e permanente das pernas.

0:02:01.474,0:02:05.504
Mas, como observámos, [br]depois da maior parte das lesões humanas,

0:02:05.504,0:02:08.385
existe um trecho intermédio [br]de tecido neural intacto

0:02:08.385,0:02:11.001
através do qual pode [br]ocorrer uma recuperação.

0:02:11.001,0:02:13.398
Mas como provocar isso?

0:02:14.120,0:02:17.429
Bem, a abordagem clássica

0:02:17.429,0:02:20.161
consiste em aplicar uma intervenção

0:02:20.161,0:02:23.270
que promova o crescimento [br]da fibra decepada

0:02:23.270,0:02:25.161
na direção original.

0:02:25.161,0:02:28.782
Embora isso continue a ser [br]a chave para a cura,

0:02:28.782,0:02:31.784
parecia-me extraordinariamente complicado.

0:02:32.419,0:02:35.239
Para obter resultados [br]clínicos rapidamente,

0:02:35.239,0:02:36.747
era óbvio:

0:02:36.747,0:02:39.832
Eu tinha que pensar no problema [br]duma forma diferente.

0:02:40.554,0:02:43.601
Acontece que mais de 100 anos [br]de investigação

0:02:43.601,0:02:45.599
sobre a fisiologia da espinal medula,

0:02:45.599,0:02:47.637
a começar com Sherrington, [br]prémio Nobel,

0:02:47.637,0:02:49.461
mostraram que

0:02:49.461,0:02:51.748
a espinal medula, [br]na maior parte das lesões,

0:02:51.748,0:02:54.932
continha todas as redes neurais [br]necessárias e suficientes

0:02:54.932,0:02:57.269
para coordenar a locomoção

0:02:57.269,0:03:00.306
mas, como as instruções que vêm [br]do cérebro estão interrompidas,

0:03:00.306,0:03:03.596
as fibras estão num estado não funcional, [br]como que adormecidas.

0:03:03.596,0:03:06.911
A minha ideia: [br]Nós vamos "acordar" essa rede.

0:03:07.780,0:03:11.928
Na época, eu estava num [br]pós-doutoramento em Los Angeles,

0:03:11.928,0:03:14.607
depois de completar [br]o doutoramento em França,

0:03:14.607,0:03:16.673
onde o pensamento independente

0:03:16.673,0:03:19.495
nem sempre é estimulado.

0:03:19.501,0:03:21.163
(Risos)

0:03:21.459,0:03:25.168
Eu estava com medo[br]de falar com meu novo chefe,

0:03:25.168,0:03:27.674
mas decidi reunir toda a minha coragem.

0:03:27.674,0:03:30.280
Bati à porta do meu [br]fantástico orientador,

0:03:30.280,0:03:33.488
Reggie Edgerton, para partilhar [br]a minha nova ideia.

0:03:34.036,0:03:36.494
Ele escutou-me, atentamente,

0:03:36.494,0:03:38.861
e respondeu com um sorriso:

0:03:39.366,0:03:41.635
"Porque é que não tenta?"

0:03:42.235,0:03:43.777
Garanto-vos,

0:03:43.777,0:03:46.854
foi um momento muito importante [br]na minha carreira,

0:03:46.854,0:03:49.419
quando tomei consciência [br]de que aquele grande líder

0:03:49.419,0:03:52.178
acreditava em pessoas jovens [br]e em novas ideias.

0:03:52.421,0:03:54.810
A ideia era esta:

0:03:54.810,0:03:56.634
Vou usar uma metáfora simplista

0:03:56.634,0:03:58.769
para vos explicar [br]este conceito complicado.

0:03:58.769,0:04:03.130
Imaginem que o sistema [br]locomotor é um carro.

0:04:04.544,0:04:06.103
A espinal medula é o motor.

0:04:06.103,0:04:09.108
A transmissão é interrompida. [br]O motor é desligado.

0:04:09.108,0:04:11.907
Como podemos voltar a ligar o motor?

0:04:11.907,0:04:15.430
Primeiro, temos que [br]fornecer o combustível.

0:04:15.430,0:04:17.574
Segundo, pisar no pedal do acelerador.

0:04:17.574,0:04:19.582
Terceiro, dirigir o carro.

0:04:19.582,0:04:21.613
Acontece que se conhecem vias neurais

0:04:21.613,0:04:24.194
vindas do cérebro que exercem [br]justamente essa função

0:04:24.194,0:04:25.749
durante a locomoção.

0:04:25.749,0:04:28.299
A minha ideia: Substituir [br]esse estímulo ausente

0:04:28.299,0:04:31.180
a fim de dotar a espinal medula[br]com o tipo de intervenção

0:04:31.180,0:04:35.360
que o cérebro dotaria naturalmente [br]para caminharmos.

0:04:35.714,0:04:37.933
Para isso, utilizei 20 anos

0:04:37.933,0:04:40.423
de investigações anteriores [br]em neurociência,

0:04:40.423,0:04:43.130
primeiro, para substituir [br]o combustível em falta

0:04:43.130,0:04:45.177
com agentes farmacológicos

0:04:45.177,0:04:48.526
que preparam os neurónios da espinal [br]medula para reagir

0:04:48.526,0:04:52.564
e, segundo, para imitar [br]o pedal do acelerador

0:04:52.564,0:04:54.417
com estímulos elétricos.

0:04:54.417,0:04:56.326
Assim, imaginem um elétrodo

0:04:56.326,0:04:58.723
implantado por detrás da espinal medula

0:04:58.723,0:05:01.200
que envie estímulos indolores.

0:05:01.200,0:05:03.765
Levou muitos anos, [br]mas acabámos por desenvolver

0:05:03.765,0:05:06.252
uma neuroprótese eletroquímica

0:05:06.252,0:05:09.923
que transformava a rede neural [br]adormecida da espinal medula [br]

0:05:09.923,0:05:12.337
num estado altamente funcional.

0:05:13.530,0:05:18.617
O rato paralítico consegue [br]pôr-se de pé, imediatamente.

0:05:19.217,0:05:21.762
Assim que a passadeira começa a mover-se,

0:05:21.762,0:05:25.446
o animal apresenta movimentos [br]coordenados das pernas,

0:05:25.446,0:05:27.459
mas sem o cérebro.

0:05:27.459,0:05:29.605
Aqui aquilo a que chamo [br]o "espinal cérebro",

0:05:29.605,0:05:32.492
processa cognitivamente [br]a informação sensorial

0:05:32.492,0:05:34.474
enviada pelas pernas em movimento

0:05:34.474,0:05:38.143
e toma decisões sobre [br]como ativar o músculo

0:05:38.143,0:05:41.490
para ficar de pé, andar, correr,

0:05:41.490,0:05:43.698
e até mesmo, enquanto está a correr,

0:05:43.698,0:05:45.925
parar instantaneamente

0:05:45.925,0:05:48.230
se a passadeira parar.

0:05:48.388,0:05:49.968
Foi uma coisa incrível.

0:05:49.968,0:05:53.399
Fiquei completamente fascinado [br]com aquela locomoção

0:05:53.399,0:05:55.642
sem o uso do cérebro

0:05:55.642,0:05:58.427
mas, ao mesmo tempo, muito frustrado.

0:05:59.245,0:06:01.716
Aquela locomoção [br]era totalmente involuntária.

0:06:01.716,0:06:04.890
Na prática, o animal não tinha [br]controlo nenhum nas pernas.

0:06:05.630,0:06:08.610
Nitidamente, faltava o sistema de direção.

0:06:09.192,0:06:12.609
Para mim era óbvio [br]que tínhamos que nos distanciar

0:06:12.609,0:06:15.700
do paradigma clássico da reabilitação

0:06:15.700,0:06:17.943
de caminhar sobre uma passadeira mecânica

0:06:17.943,0:06:21.337
e desenvolver condições [br]que encorajassem o cérebro

0:06:21.337,0:06:24.492
a começar a controlar [br]voluntariamente as pernas.

0:06:25.910,0:06:29.182
Tendo isso em mente, [br]desenvolvemos um sistema robótico,

0:06:29.182,0:06:32.499
totalmente novo, para permitir que o rato

0:06:32.499,0:06:34.938
andasse em qualquer direção no espaço.

0:06:35.216,0:06:37.348
Imaginem, isto é mesmo giro.

0:06:37.559,0:06:41.830
Imaginem, um ratinho de 200 gramas

0:06:41.830,0:06:44.792
ligado a uma extremidade [br]deste robô de 200 quilos

0:06:44.792,0:06:47.434
— mas o rato não sente o robô,

0:06:47.434,0:06:49.410
o robô é transparente —

0:06:49.410,0:06:51.859
da mesma forma [br]que seguramos uma criança

0:06:51.859,0:06:54.258
durante os seus primeiros [br]passos inseguros.

0:06:54.258,0:06:57.569
Resumindo: O rato sofreu uma lesão

0:06:57.569,0:07:00.274
na espinal medula que o paralisou.

0:07:00.274,0:07:02.864
A neuroprótese eletroquímica criou

0:07:02.864,0:07:06.524
um estado altamente funcional [br]das redes espinais locomotoras.

0:07:06.871,0:07:10.637
O robô proporciona um ambiente seguro

0:07:10.637,0:07:12.740
que permite ao rato tentar qualquer coisa

0:07:12.740,0:07:15.419
para mover as pernas paralisadas.

0:07:15.419,0:07:18.568
E para motivá-lo, usámos o que penso ser

0:07:18.568,0:07:21.472
o fármaco mais poderoso da Suíça:

0:07:22.410,0:07:23.953
o chocolate suíço.

0:07:24.660,0:07:26.240
(Risos)

0:07:27.275,0:07:31.925
Na verdade, os primeiros resultados [br]foram muito, muito

0:07:31.925,0:07:34.125
muito dececionantes...

0:07:34.508,0:07:37.610
Este é o meu melhor fisioterapeuta

0:07:44.933,0:07:47.801
falhando completamente [br]em encorajar o rato

0:07:47.801,0:07:49.671
a dar um só passo,

0:07:49.671,0:07:52.412
embora o mesmo rato,[br]cinco minutos antes,

0:07:52.412,0:07:54.788
tivesse andado lindamente[br]sobre a passadeira.

0:07:54.962,0:07:56.893
Ficámos frustradíssimos.

0:07:57.380,0:08:00.566
Mas sabem, uma das qualidades [br]mais essenciais dum cientista

0:08:00.566,0:08:02.416
é a perseverança.

0:08:02.416,0:08:05.762
Insistimos. Melhorámos o nosso paradigma.

0:08:05.762,0:08:08.600
Ao fim de uns meses de treino,

0:08:08.600,0:08:11.822
o rato, outrora paralisado, [br]conseguia ficar de pé

0:08:11.822,0:08:13.686
e, quando lhe apetecia,

0:08:13.686,0:08:16.236
iniciava uma locomoção [br]que aguentava todo o seu peso

0:08:16.236,0:08:19.168
para correr para a recompensa.

0:08:19.168,0:08:22.699
Esta foi a primeira recuperação [br]jamais observada

0:08:22.699,0:08:24.533
dum movimento voluntário das pernas

0:08:24.533,0:08:27.560
depois duma lesão experimental [br]da espinal medula

0:08:27.560,0:08:30.222
que lhe provocara uma paralisia [br]total e permanente.

0:08:31.400,0:08:33.694
(Aplausos)

0:08:34.163,0:08:35.629
Obrigado.

0:08:38.586,0:08:42.523
Na verdade, o rato podia [br]iniciar e continuar

0:08:42.523,0:08:44.296
a locomoção no chão

0:08:44.296,0:08:46.516
e também podia ajustar [br]o movimento das pernas,

0:08:46.516,0:08:49.133
por exemplo, para resistir à gravidade

0:08:49.133,0:08:51.487
quando subia uma escada.

0:08:52.722,0:08:55.110
Garanto-vos, este foi [br]um momento muito emocionante

0:08:55.110,0:08:56.642
no meu laboratório.

0:08:56.642,0:08:59.315
Custou-nos dez anos de trabalho intenso

0:08:59.315,0:09:01.201
para atingir esta meta.

0:09:01.732,0:09:04.244
Mas a pergunta que [br]se mantinha era, como?

0:09:04.244,0:09:06.542
Quero dizer, como é que é possível?

0:09:06.542,0:09:10.435
E descobrimos uma coisa[br]totalmente inesperada.

0:09:11.372,0:09:15.417
Este novo paradigma de treino

0:09:15.417,0:09:19.114
encorajou o cérebro [br]a criar novas ligações,

0:09:19.114,0:09:22.260
quaisquer circuitos de transmissão

0:09:22.260,0:09:25.229
que transmitem as informações do cérebro

0:09:25.229,0:09:28.490
por cima da lesão [br]e restauram o controlo cortical

0:09:28.490,0:09:31.566
da rede locomotora abaixo da lesão.

0:09:31.566,0:09:34.679
E aqui, podem ver um exemplo desses.

0:09:34.679,0:09:37.972
Marcámos a vermelho as fibras [br]provenientes do cérebro.

0:09:37.972,0:09:41.271
Este neurónio azul está ligado [br]ao centro locomotor.

0:09:41.445,0:09:45.498
Esta constelação de contatos sinápticos

0:09:45.498,0:09:49.931
significa que o cérebro está [br]novamente ligado ao centro locomotor

0:09:49.931,0:09:52.999
apenas com um neurónio transmissor.

0:09:53.869,0:09:57.520
Mas a remodelação não [br]se restringiu à área da lesão.

0:09:57.520,0:10:00.236
Ocorreu em todo o sistema nervoso central,

0:10:00.236,0:10:02.607
incluindo o tronco cerebral,

0:10:02.607,0:10:05.886
onde observamos um aumento de 300%

0:10:05.886,0:10:09.510
na densidade das fibras vindas do cérebro.

0:10:09.510,0:10:13.233
Nós não tínhamos a intenção [br]de reparar a espinal medula,

0:10:13.233,0:10:15.873
no entanto, fomos capazes de promover

0:10:15.873,0:10:18.500
uma das mais amplas remodelações

0:10:18.500,0:10:20.508
de projeções axonais jamais observada

0:10:20.508,0:10:22.821
no sistema nervoso central [br]de um mamífero adulto

0:10:22.821,0:10:24.540
após uma lesão.

0:10:25.201,0:10:30.218
Há uma mensagem muito importante

0:10:30.218,0:10:33.170
escondida por trás desta descoberta.

0:10:34.722,0:10:37.900
Estes são os resultados [br]duma equipa jovem

0:10:37.900,0:10:40.179
de pessoas muito talentosas:

0:10:40.179,0:10:44.828
fisioterapeutas, neurobiólogos, [br]neurocirurgiões,

0:10:44.828,0:10:46.949
engenheiros de todo o tipo,

0:10:46.949,0:10:48.784
que atingiram juntos

0:10:48.784,0:10:51.957
o que seria impossível individualmente.

0:10:52.270,0:10:55.536
Esta é verdadeiramente [br]uma equipa multidisciplinar.

0:10:55.536,0:10:57.672
Trabalham tão próximos uns dos outros

0:10:57.672,0:11:00.776
que há transferência horizontal de ADN.

0:11:00.776,0:11:02.581
Estamos a criar a próxima geração

0:11:02.581,0:11:04.822
de médicos e engenheiros

0:11:04.822,0:11:07.750
capazes de traduzir descobertas

0:11:07.750,0:11:09.486
de um extremo a outro.

0:11:09.851,0:11:11.405
E eu?

0:11:11.996,0:11:15.839
Sou apenas o maestro [br]que orquestrou esta bela sinfonia.

0:11:16.569,0:11:21.294
Tenho a certeza de que [br]estão todos a perguntar:

0:11:23.242,0:11:26.840
"Isto vai ajudar as pessoas lesionadas?"

0:11:27.119,0:11:29.846
Eu pergunto o mesmo, todos os dias.

0:11:30.880,0:11:34.215
A verdade é que ainda [br]não sabemos o suficiente.

0:11:34.215,0:11:39.220
Isto não é a cura para [br]lesões na espinal medula,

0:11:39.220,0:11:41.417
mas começo a acreditar [br]que isso pode levar

0:11:41.417,0:11:43.819
a uma intervenção [br]que melhore a recuperação

0:11:43.819,0:11:46.232
e a qualidade de vida das pessoas.

0:11:47.140,0:11:49.477
Gostaria que todos vocês

0:11:49.477,0:11:52.756
parassem um momento e sonhassem comigo.

0:11:53.520,0:11:57.999
Imaginem que uma pessoa acabou de sofrer [br]uma lesão na espinal medula.

0:11:58.999,0:12:02.128
Ao fim de algumas semanas de recuperação,

0:12:02.128,0:12:04.436
implantamos-lhe uma bomba programável

0:12:04.436,0:12:07.573
para lhe injetar uma mistura [br]farmacológica personalizada

0:12:07.573,0:12:09.989
diretamente na espinal medula.

0:12:09.989,0:12:13.148
E, ao mesmo tempo, implantamos-lhe[br]um conjunto de elétrodos,

0:12:13.148,0:12:15.368
uma espécie de segunda pele

0:12:15.368,0:12:18.954
cobrindo toda a área da espinal medula [br]que controla o movimento das pernas.

0:12:19.245,0:12:22.289
Os elétrodos ligam-se[br]a um gerador de impulsos elétricos

0:12:22.289,0:12:24.647
que emite estímulos que são adaptados

0:12:24.647,0:12:26.885
às necessidades da pessoa.

0:12:26.885,0:12:31.587
Isso define uma neuroprótese [br]eletroquímica personalizada

0:12:31.587,0:12:34.434
que irá possibilitar a locomoção

0:12:34.434,0:12:38.454
durante o treino com um sistema [br]de apoio recém-concebido.

0:12:38.454,0:12:41.633
A minha esperança é que,[br]após vários meses de treino,

0:12:41.633,0:12:44.740
possa haver uma suficiente remodelação[br]das ligações residuais

0:12:44.740,0:12:47.552
que permita a locomoção sem o robô,

0:12:47.552,0:12:51.174
talvez até sem os fármacos ou elétrodos.

0:12:51.400,0:12:53.995
A minha esperança é poder criar

0:12:53.995,0:12:56.259
uma condição personalizada

0:12:56.259,0:13:00.201
para estimular a plasticidade [br]do cérebro e da espinal medula.

0:13:00.410,0:13:03.166
Este é um conceito radicalmente novo

0:13:03.166,0:13:06.390
que pode ser aplicado [br]a outras perturbações neurológicas,

0:13:06.390,0:13:10.954
e a que chamei [br]"neuropróteses personalizadas,"

0:13:10.954,0:13:14.108
em que, detetando e estimulando [br]interfaces neurais,

0:13:14.108,0:13:17.614
eu implantei em todo o sistema nervoso,

0:13:17.614,0:13:20.937
no cérebro, na espinal medula,

0:13:20.937,0:13:23.624
até mesmo em nervos periféricos

0:13:23.624,0:13:26.939
com base em deficiências [br]específicas do paciente.

0:13:26.939,0:13:31.494
Não para substituir a função perdida,

0:13:31.494,0:13:34.198
mas para ajudar o cérebro [br]a ajudar-se a si mesmo.

0:13:34.763,0:13:37.456
Espero que isso tenha [br]espicaçado a vossa imaginação,

0:13:37.456,0:13:39.369
porque, garanto-vos.

0:13:39.369,0:13:42.447
esta não é uma questão de saber [br]se essa revolução vai acontecer,

0:13:42.447,0:13:44.422
mas quando.

0:13:44.422,0:13:47.820
Lembrem-se, nós somos tão grandiosos [br]quanto a nossa imaginação,

0:13:47.820,0:13:50.364
somos tão grandes quanto os nossos sonhos.

0:13:50.364,0:13:51.937
Obrigado.

0:13:51.937,0:13:55.638
(Aplausos)