0:00:00.446,0:00:02.071
Sunt cercetător în neuroștiință,

0:00:02.071,0:00:05.882
studiez fizica şi medicina.

0:00:05.882,0:00:10.923
Laboratorul meu de la Institutul de Tehnologie Federală Elveţiană

0:00:10.923,0:00:14.113
se ocupă de afecţiunile şirei spinării,

0:00:14.113,0:00:16.844
care afectează peste 50.000 de oameni

0:00:16.844,0:00:19.534
anual în întreaga lume,

0:00:19.534,0:00:23.140
cu consecinţe dramatice asupra celor

0:00:23.140,0:00:25.373
ale căror vieţi sunt zdruncinate

0:00:25.373,0:00:28.608
în fracţiuni de secundă.

0:00:28.608,0:00:31.666
Iar mie, Omul de Oţel,

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

0:00:33.870,0:00:35.960
mi-a atras atenţia

0:00:35.960,0:00:38.875
asupra stresului acestor persoane.

0:00:38.875,0:00:42.014
Aşa mi-am început călătoria

0:00:42.014,0:00:43.513
în acest domeniu de cercetare,

0:00:43.513,0:00:46.950
lucrând cu Fundaţia Christopher şi Dana Reeve.

0:00:46.950,0:00:51.546
Îmi amintesc momentul decisiv.

0:00:51.546,0:00:53.497
Era o zi obişnuită de lucru

0:00:53.497,0:00:55.040
la fundaţie.

0:00:55.040,0:00:59.692
Chris ne-a spus nouă, cercetătorilor și experților,

0:00:59.692,0:01:03.285
„Trebuie să fiţi mai pragmatici.

0:01:03.285,0:01:05.637
Mâine când plecaţi de la laborator,

0:01:05.637,0:01:08.541
vreau să vă opriţi la centrul de reabilitare

0:01:08.541,0:01:10.150
să priviţi oamenii accidentaţi

0:01:10.150,0:01:12.175
care se luptă pas cu pas,

0:01:12.175,0:01:14.816
străduindu-se să-și susțină corpul.

0:01:14.816,0:01:16.229
Şi când mergeţi acasă,

0:01:16.229,0:01:18.639
să vă gândiţi ce veţi schimba în studiile voastre

0:01:18.639,0:01:22.207
a doua zi, pentru a le ușura viaţa."

0:01:22.207,0:01:26.260
Acele cuvinte m-au frapat.

0:01:26.260,0:01:28.651
S-a întâmplat acum 10 ani,

0:01:28.651,0:01:31.418
dar de atunci, laboratorul meu a urmat

0:01:31.418,0:01:33.381
o abordare pragmatică de recuperare

0:01:33.381,0:01:35.792
după accidentele de coloană.

0:01:35.792,0:01:37.833
Primul pas în această direcţie

0:01:37.833,0:01:41.122
a fost de a dezvolta un nou model al acestei afecţiuni

0:01:41.122,0:01:44.769
care ar putea imita îndeaproape modelul real

0:01:44.769,0:01:48.141
în condiţii controlate experimental.

0:01:48.141,0:01:50.708
Pentru asta, am aşezat două hemisecţiuni

0:01:50.708,0:01:52.123
pe părţi opuse ale corpului.

0:01:52.123,0:01:54.268
Ele au întrerupt comunicarea

0:01:54.268,0:01:56.850
dintre creier şi şira spinării,

0:01:56.850,0:01:59.560
ducând astfel la o paralizie permanentă

0:01:59.560,0:02:01.327
a piciorului.

0:02:01.327,0:02:05.218
Am observat însă că, în afecţiunile umane,

0:02:05.218,0:02:08.168
apare un amestec de ţesut neural intact

0:02:08.168,0:02:10.871
prin care se poate face recuperarea.

0:02:10.871,0:02:13.912
Dar cum facem asta să se întâmple?

0:02:13.912,0:02:17.273
Abordarea clasică

0:02:17.273,0:02:19.909
constă în aplicarea unei intervenţii

0:02:19.909,0:02:22.819
care permite creşterea fibrelor afectate

0:02:22.819,0:02:24.927
la locul afectat.

0:02:24.927,0:02:28.678
Asta era cheia pentru a găsi o vindecare,

0:02:28.678,0:02:32.193
ceea ce mi se părea foarte complicat.

0:02:32.193,0:02:34.918
Pentru rezultate clinice rapide,

0:02:34.918,0:02:36.478
era evident:

0:02:36.478,0:02:40.398
Trebuie să mă gândesc altfel la problemă.

0:02:40.398,0:02:43.506
S-a dovedit că peste 100 de ani de cercetare

0:02:43.506,0:02:45.147
în fiziologia şirei spinării,

0:02:45.147,0:02:47.472
începând cu Premiul Nobel Sherrington,

0:02:47.472,0:02:49.279
au arătat că

0:02:49.279,0:02:51.514
şira spinării, dintre cele mai multe leziuni,

0:02:51.514,0:02:54.767
conţine toate reţelele neurale necesare

0:02:54.767,0:02:57.087
să coordoneze mişcarea,

0:02:57.087,0:03:00.046
dar pentru că semnalul de la creier e întrerupt,

0:03:00.046,0:03:03.214
acestea nu funcţionează, ci dormitează.

0:03:03.214,0:03:07.546
Ideea mea: Să trezim această reţea.

0:03:07.546,0:03:11.833
Şi atunci, eram după doctorat în Los Angeles,

0:03:11.833,0:03:14.399
după ce îmi terminasem facultatea în Franţa,

0:03:14.399,0:03:16.308
acolo unde gândirea independentă

0:03:16.308,0:03:19.415
nu este neapărat promovată.

0:03:19.415,0:03:21.242
(Râsete)

0:03:21.242,0:03:24.995
Mi-a fost frică să vorbesc cu noul meu şef,

0:03:24.995,0:03:27.388
dar am decis să-mi adun curajul.

0:03:27.388,0:03:30.045
Am bătut la uşa minunatului consilier,

0:03:30.045,0:03:34.036
Reggie Edgerton, să îi spun ideea mea.

0:03:34.036,0:03:36.286
M-a ascultat atent,

0:03:36.286,0:03:39.227
şi mi-a răspuns cu un zâmbet.

0:03:39.227,0:03:41.270
„De ce nu încerci?"

0:03:41.270,0:03:43.395
Iar acela, vă spun,

0:03:43.395,0:03:46.750
a fost un moment foarte important în carieră,

0:03:46.750,0:03:49.185
în care am realizat că marele lider

0:03:49.185,0:03:52.178
crede în oamenii tineri şi ideile lor.

0:03:52.178,0:03:53.786
Iată ideea:

0:03:53.786,0:03:56.452
Voi folosi o metaforă simplă

0:03:56.452,0:03:58.578
să vă explic acest concept complicat.

0:03:58.578,0:04:03.344
Ne imaginăm că, sistemul locomotor e o maşină.

0:04:03.344,0:04:05.590
Motorul e şira spinării.

0:04:05.590,0:04:08.848
Transmisia e întreruptă. Motorul e oprit.

0:04:08.848,0:04:11.855
Cum îl punem în funcţiune?

0:04:11.855,0:04:14.997
Întâi, îi dăm combustibil;

0:04:14.997,0:04:17.340
apoi, apăsăm acceleraţia;

0:04:17.340,0:04:19.278
şi trei, să conducem maşina.

0:04:19.278,0:04:21.040
Am observat că există căi neuronale cunoscute

0:04:21.040,0:04:23.994
care vin de la creier şi care au această funcţie

0:04:23.994,0:04:25.376
în timpul mişcării.

0:04:25.376,0:04:28.091
Ideea mea -- înlocuim impulsul lipsă

0:04:28.091,0:04:29.493
pentru a furniza şirei spinării

0:04:29.493,0:04:30.889
intervenţia necesară

0:04:30.889,0:04:35.619
pentru ca creierul să comande mişcarea.

0:04:35.619,0:04:40.058
Am parcurs 20 de ani de studii de cercetare

0:04:40.058,0:04:42.822
întâi să înlocuiesc combustibilul lipsă

0:04:42.822,0:04:44.890
cu agenţi farmaceutici

0:04:44.890,0:04:48.370
care să pregătească neuronii şirei spinării să se apridă,

0:04:48.370,0:04:52.425
şi apoi, să mimez pedala de acceleraţie

0:04:52.425,0:04:53.905
cu stimularea electrică.

0:04:53.905,0:04:56.074
Imaginaţi-vă un electrod

0:04:56.074,0:04:58.480
implantat în şira spinării

0:04:58.480,0:05:00.742
care eliberează o stimulare nedureroasă.

0:05:00.742,0:05:03.574
A durat ceva, dar am dezvoltat în final

0:05:03.574,0:05:06.131
o neuroproteză electrochimică

0:05:06.131,0:05:07.897
care a transformat reţeaua neurală

0:05:07.897,0:05:12.903
din şira spinării nefuncţională, în stare funcţională.

0:05:12.903,0:05:19.183
Imediat, şobolanul a putut sta.

0:05:19.183,0:05:21.510
Când banda a început să se mişte,

0:05:21.510,0:05:25.316
animalul şi-a coordonat mişcarea piciorului,

0:05:25.316,0:05:27.294
însă fără creier.

0:05:27.294,0:05:29.284
Este ce numesc eu „creierul spinal"

0:05:29.284,0:05:32.406
care procesează cognitiv informaţiile senzoriale

0:05:32.406,0:05:34.301
care vin de la piciorul în mișcare

0:05:34.301,0:05:37.996
şi ia decizia să activeze muşchiul

0:05:37.996,0:05:41.386
pentru a sta, a merge, a fugi,

0:05:41.386,0:05:43.498
şi chiar a sprinta

0:05:43.498,0:05:45.795
şi a se opri instantaneu

0:05:45.795,0:05:48.258
dacă banda se opreşte.

0:05:48.258,0:05:49.595
A fost extraordinar.

0:05:49.595,0:05:52.982
Am fost fascinat de această locomoţie

0:05:52.982,0:05:55.477
fără creier,

0:05:55.477,0:05:59.132
dar şi frustrat.

0:05:59.132,0:06:01.525
Această locomoţie era complet involuntară.

0:06:01.525,0:06:04.890
Animalul nu avea control virtual asupra picioarelor.

0:06:04.890,0:06:09.010
Sistemul de direcţie lipsea.

0:06:09.010,0:06:10.902
Şi am realizat

0:06:10.902,0:06:12.250
că trebuie să ne îndepărtăm

0:06:12.250,0:06:15.622
de paradigma clasică a reabilitării,

0:06:15.622,0:06:17.344
să urcăm pe bandă,

0:06:17.344,0:06:20.564
şi să dezvoltăm condiţii care ar încuraja

0:06:20.564,0:06:25.797
creierul să înceapă să controleze voluntar piciorul.

0:06:25.797,0:06:29.182
Astfel, am dezvoltat un nou

0:06:29.182,0:06:32.412
sistem robotic care să sprijine şobolanul

0:06:32.412,0:06:34.938
în orice direcţie a spaţiului.

0:06:34.938,0:06:37.113
Imaginaţi-vă, e chiar grozav.

0:06:37.113,0:06:40.944
Un şobolan de 200 de grame

0:06:40.944,0:06:44.645
ataşat la extremitatea acestui robot de 200 de kile,

0:06:44.645,0:06:47.217
dar şobolanul nu simte robotul.

0:06:47.217,0:06:49.289
Acesta e transparent,

0:06:49.289,0:06:51.651
ca şi cum aţi susţine un copil mic

0:06:51.651,0:06:54.015
la primii lui paşi.

0:06:54.015,0:06:57.569
Să rezum: Şobolanul a suferit

0:06:57.569,0:07:00.014
o leziune paralizantă a şirei spinării.

0:07:00.014,0:07:02.604
Neuroproteza electrochimică i-a permis

0:07:02.604,0:07:06.811
o stare înalt funcţională a reţelei spinale locomotoare.

0:07:06.811,0:07:10.577
Robotul i-a oferit un mediu sigur

0:07:10.577,0:07:12.540
care a permis cobailui să facă orice

0:07:12.540,0:07:15.222
să îşi mişte picioarele paralizate.

0:07:15.222,0:07:18.047
Şi pentru motivaţie, am folosit ceea ce cred eu

0:07:18.047,0:07:21.881
că e cel mai puternic medicament din Elveţia:

0:07:21.881,0:07:24.188
ciocolata fină elveţiană.

0:07:24.188,0:07:27.110
(Râsete)

0:07:27.110,0:07:31.673
De fapt, primele rezultate au fost foarte, foarte,

0:07:31.673,0:07:34.308
descurajante.

0:07:34.308,0:07:37.610
Iată-l pe cel mai bun fizioterapeut

0:07:44.794,0:07:47.384
eşuând să încurajeze şobolanul

0:07:47.384,0:07:49.445
să facă un singur pas,

0:07:49.445,0:07:52.291
în timp ce, cu cinci minute înainte,

0:07:52.291,0:07:54.597
mergea aşa frumos pe bandă.

0:07:54.597,0:07:56.754
Eram aşa de frustraţi.

0:07:56.754,0:07:59.653
Dar ştiţi, una din calităţile esenţiale

0:07:59.653,0:08:02.129
ale unui om de ştiinţă e perseverenţa

0:08:02.129,0:08:05.545
Am insistat. Am rafinat paradigma,

0:08:05.545,0:08:07.808
şi după câteva luni de pregătire,

0:08:07.808,0:08:11.614
acel şobolan a putut sta în picioare,

0:08:11.614,0:08:13.426
şi putea decide,

0:08:13.426,0:08:15.758
iniţia mişcarea

0:08:15.758,0:08:19.008
pentru a sări spre răsplată.

0:08:19.008,0:08:22.413
Asta e prima recuperare observată

0:08:22.413,0:08:24.307
a unei mişcări voluntare a piciorului

0:08:24.307,0:08:26.761
după o leziune experimentală a şirei spinării

0:08:26.761,0:08:30.222
care a dus la paralizie permanentă.

0:08:30.222,0:08:32.209
De fapt --

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

0:08:33.929,0:08:38.308
Mulţumesc.

0:08:38.308,0:08:41.402
De fapt, nu numai că şobolanul a iniţiat

0:08:41.402,0:08:44.079
şi sustinut mişcarea pe pământ,

0:08:44.079,0:08:46.360
au putut să ajusteze mişcarea piciorului,

0:08:46.360,0:08:48.716
de exemplu, să reziste gravitaţiei

0:08:48.716,0:08:51.340
pentru a urca o scară.

0:08:51.340,0:08:53.290
Va spun ca ăsta a fost

0:08:53.290,0:08:56.399
un moment emoţionant în laborator.

0:08:56.399,0:08:59.142
Ne-a luat 10 ani de muncă grea

0:08:59.142,0:09:01.593
să ajungem aici.

0:09:01.593,0:09:04.144
Însă întrebarea era, cum?

0:09:04.144,0:09:05.836
Adică, cum este posibil?

0:09:05.836,0:09:07.514
Şi am găsit ceva

0:09:07.514,0:09:11.190
complet neaşteptat.

0:09:11.190,0:09:15.348
Această nouă paradigmă de training

0:09:15.348,0:09:19.019
încurajează creierul să creeze noi conexiuni,

0:09:19.019,0:09:21.921
circuite

0:09:21.921,0:09:24.969
care schimbă informaţii cu creierul

0:09:24.969,0:09:28.125
trec de rană şi restabilesc controlul cortical

0:09:28.125,0:09:31.566
asupra reţelei locomotoare de sub leziune.

0:09:31.566,0:09:34.488
Şi aici, puteţi vedea un asemenea exemplu,

0:09:34.488,0:09:37.851
în care am colorat fibrele care vin de la creier, în roşu.

0:09:37.851,0:09:41.271
Acest neuron albastru e conectat cu centrul locomotor,

0:09:41.271,0:09:43.634
iar această constelaţie

0:09:43.634,0:09:45.985
de contacte sinaptice înseamnă

0:09:45.985,0:09:49.784
că, creierul e reconectat cu centrul locomotor

0:09:49.784,0:09:53.782
doar cu un releu de neuroni.

0:09:53.782,0:09:55.713
Dar remodelarea nu s-a limitat

0:09:55.713,0:09:56.800
la aria leziunii.

0:09:56.800,0:10:00.089
S-a manifestat prin tot sistemul nervos central,

0:10:00.089,0:10:02.407
inclusiv trunchiul cerebral,

0:10:02.407,0:10:05.669
unde am observat o creştere de 300%

0:10:05.669,0:10:09.428
în densitatea fibrelor care vin de la creier.

0:10:09.428,0:10:12.955
Nu ne-am propus să reparăm coloana,

0:10:12.955,0:10:15.552
şi totuşi am reușit să creăm

0:10:15.552,0:10:17.709
una dintre cele mai extinse remodelări

0:10:17.709,0:10:20.178
ale proiecţiei axonale, observate vreodată

0:10:20.178,0:10:22.439
în sistemul nervos central al unui mamifer adult

0:10:22.439,0:10:24.984
după o leziune.

0:10:24.984,0:10:30.053
Există un mesaj foarte important,

0:10:30.053,0:10:34.496
ascuns în această descoperire.

0:10:34.496,0:10:37.718
Există rezultate ale unei echipe tinere

0:10:37.718,0:10:40.110
de oameni foarte talentaţi:

0:10:40.110,0:10:44.568
fizioterapeuţi, neurobiologi, neurochirurgi,

0:10:44.568,0:10:46.767
igineri de diferite specialităţi,

0:10:46.767,0:10:48.558
care au obţinut împreună

0:10:48.558,0:10:52.201
ceea ce nu s-a putut de unul singur.

0:10:52.201,0:10:55.284
E de fapt o echipa interdisciplinară.

0:10:55.284,0:10:57.472
Ei lucrează atât de strâns

0:10:57.472,0:11:00.663
că există un transfer orizontal de ADN.

0:11:00.663,0:11:02.286
Noi creăm următoarea generaţie

0:11:02.286,0:11:04.527
de doctoranzi şi ingineri

0:11:04.527,0:11:06.971
capabili să adapteze descoperirile

0:11:06.971,0:11:09.643
din laborator la patul bolnavului.

0:11:09.643,0:11:11.649
Iar eu?

0:11:11.649,0:11:16.196
Sunt un simplu maestru care conduce aceasta simfonie.

0:11:16.196,0:11:22.999
Acum cred că vă întrebaţi,

0:11:22.999,0:11:26.763
ajută asta oamenii afectaţi?

0:11:26.763,0:11:30.655
Şi eu mă întreb asta, zilnic.

0:11:30.655,0:11:34.068
Adevărul e că încă nu ştim destule.

0:11:34.068,0:11:38.292
Nu este un remediu pentru afecţiunile şirei spinării,

0:11:38.292,0:11:41.026
dar încep să cred că poate conduce

0:11:41.026,0:11:43.593
la o intervenţie de îmbunătaţire

0:11:43.593,0:11:46.780
a calităţii vieţii oamenilor.

0:11:46.780,0:11:49.269
Vreau ca toţi

0:11:49.269,0:11:52.896
să vă opriţi şi să visaţi cu mine.

0:11:52.896,0:11:58.791
Imaginaţi-vă o persoană care suferă de această afecţiune.

0:11:58.791,0:12:01.946
După câteva săptămâni de recuperare,

0:12:01.946,0:12:04.306
vom implanta o pompă programabilă

0:12:04.306,0:12:07.339
să livreze un cocktail farmacologic personalizat

0:12:07.339,0:12:09.781
direct în şira spinării.

0:12:09.781,0:12:13.044
În acelaşi timp, vom implanta electrozi,

0:12:13.044,0:12:15.151
un fel de altă piele

0:12:15.151,0:12:18.711
care acoperă aria şirei spinării controlând mişcarea piciorului,

0:12:18.711,0:12:21.977
iar această reţea e ataşată la un generator de puls electric

0:12:21.977,0:12:24.439
care livrează stimuli stabiliţi în

0:12:24.439,0:12:26.625
funcţie de nevoia persoanei.

0:12:26.625,0:12:31.483
Înseamnă o neuroproteză electrochimică personalizată

0:12:31.483,0:12:34.234
care va permite mişcarea

0:12:34.234,0:12:38.281
în timpul trainingului cu un nou sistem de suport.

0:12:38.281,0:12:41.564
Eu sper ca după câteva luni de training,

0:12:41.564,0:12:43.727
poate exista suficientă conexiune reziduală

0:12:43.727,0:12:47.396
care să permită mişcarea fără robot,

0:12:47.396,0:12:51.174
poate chiar fără stimulare farmacologică.

0:12:51.174,0:12:53.708
Sper să putem crea

0:12:53.708,0:12:55.973
condiţii personalizate

0:12:55.973,0:12:58.636
să mărim plasticitatea creierului

0:12:58.636,0:13:00.167
şi a şirei spinării.

0:13:00.167,0:13:02.906
Iar acesta este un concept radical nou

0:13:02.906,0:13:06.199
care se poate aplica şi altor afecţiuni neurologice,

0:13:06.199,0:13:10.737
denumite „neuroprostetice personalizate",

0:13:10.737,0:13:13.761
unde prin simţirea şi stimularea interfeţei neuronale,

0:13:13.761,0:13:17.475
am implantat prin sistemul nervos,

0:13:17.475,0:13:20.816
din creier, în șira spinării,

0:13:20.816,0:13:23.572
chiar în nervii periferici,

0:13:23.572,0:13:26.739
pe care se bazează dizabilitatea specifică a pacientului.

0:13:26.739,0:13:31.347
Dar nu pentru a înlocui funcţia pierdută, nu --

0:13:31.347,0:13:34.538
ci pentru a ajuta creierul.

0:13:34.538,0:13:37.178
Sper că asta v-a aprins imaginaţia,

0:13:37.178,0:13:39.074
pentru că vă promit,

0:13:39.074,0:13:42.317
nu-i vorba dacă se poate,

0:13:42.317,0:13:44.109
ci când.

0:13:44.109,0:13:46.342
Rețineți, suntem atât de mari

0:13:46.357,0:13:49.942
pe cât imaginaţia şi visele noastre.

0:13:49.942,0:13:51.934
Mulţumesc.

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