ABOUT THE SPEAKER
Grégoire Courtine - Spinal cord researcher
Grégoire Courtine and his interdisciplinary lab imagine new ways to recover after devastating, mobility-impairing injury to the spinal cord.

Why you should listen

In a lab in Switzerland, a little white rat is re-learning how to walk. In research dubbed Project Rewalk, Grégoire Courtine and his collaborators are figuring out how a spinal cord with a severe lesion might repair itself, to the point that voluntary locomotion could happen again -- not just reactive movement but brain-directed walking and running. The treatment involves a re-awakening cocktail of chemicals released onto the spinal cord, combined with electrical stimulation -- plus repeated exercise that rehearses the walking movement. As part of the experiment, Courtine's team developed a robot that gently supports the rat vertically but does not push it forward; the rat has to decide to move on its own. And eventually, it does. As Courtine explains, "the training forces the brain to recruit what is left of the neural system to get the job done."
 
Courtine holds the International Paraplegic Foundation chair in spinal cord repair at the Center for Neuroprosthetics at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne.

More profile about the speaker
Grégoire Courtine | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2013

Grégoire Courtine: The paralyzed rat that walked

גרגור קורטין: החולדה המשותקת שהלכה

Filmed:
989,937 views

פגיעה בחוט השדרה מנתקת את הקשר בין המוח לגוף, וגורמת לשיתוק. ישירות מהמעבדה, גרגור קורטין מתאר את שיטת הטיפול החדשה שפיתח, המבוססת על תרופות, גירוי חשמלי ורובוט, ומסוגלת להעיר מחדש מסלולים עצביים רדומים, ולסייע לגוף ללמוד שוב לנוע בכוחות עצמו. הוא מציג הוכחות לשיטה כאשר חולדה משותקת חוזרת ללכת, ואפילו לעלות במדרגות.
- Spinal cord researcher
Grégoire Courtine and his interdisciplinary lab imagine new ways to recover after devastating, mobility-impairing injury to the spinal cord. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
I am a neuroscientistמדענית מוח
0
446
1625
אני מדען שמתמחה במדעי המוח
00:14
with a mixedמעורב backgroundרקע כללי in physicsפיזיקה and medicineתרופה.
1
2071
3811
עם רקע בפיזיקה וברפואה.
00:17
My labמַעבָּדָה at the Swissשְׁוֵיצָרִי Federalפדרלי Instituteמכון of Technologyטֶכנוֹלוֹגִיָה
2
5882
5041
המעבדה שלי במכון הטכנולוגי הלאומי השוויצרי
00:22
focusesמתמקד on spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט injuryפציעה,
3
10923
3190
מתמקדת בפציעות בחוט השדרה,
00:26
whichאיזה affectsמשפיע more than 50,000 people
4
14113
2731
שקורות למעל 50,000 איש
00:28
around the worldעוֹלָם everyכֹּל yearשָׁנָה,
5
16844
2690
ברחבי העולם, כל שנה,
00:31
with dramaticדְרָמָטִי consequencesהשלכות for affectedמושפעים individualsיחידים,
6
19534
3606
וגורמות לירידה דרמטית באיכות החיים של הפצועים,
00:35
whoseשל מי life literallyפשוטו כמשמעו shattersמתנפצת
7
23140
2233
שחייהם מתנפצים לרסיסים
00:37
in a matterחוֹמֶר of a handfulקוֹמֶץ of secondsשניות.
8
25373
3235
תוך מספר שניות.
00:40
And for me, the Man of Steelפְּלָדָה,
9
28608
3058
ועבורי, "איש הפלדה",
00:43
Christopherכריסטופר Reeveריב,
10
31666
2204
השחקן כריסטופר ריב (שגילם את סופרמן)
00:45
has bestהטוב ביותר raisedמוּרָם the awarenessמוּדָעוּת
11
33870
2090
העלה בצורה חדה את המודעות הציבורית
00:47
on the distressמְצוּקָה of spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט injuredנִפגָע people.
12
35960
2915
לסבלם של נפגעי חוט השדרה.
00:50
And this is how I startedהתחיל my ownשֶׁלוֹ personalאישי journeyמסע
13
38875
3139
זו למעשה הייתה תחילת הדרך שלי
00:54
in this fieldשדה of researchמחקר,
14
42014
1499
בתחום מחקר זה,
00:55
workingעובד with the Christopherכריסטופר and Danaדנה Reeveריב Foundationקרן.
15
43513
3437
בעבודה בקרן כריסטופר ודנה ריב.
00:58
I still rememberלִזכּוֹר this decisiveמַכרִיעַ momentרֶגַע.
16
46950
4596
אני עדיין זוכר את הרגע המכריע.
01:03
It was just at the endסוֹף of a regularרגיל day of work
17
51546
1951
זה היה בסופו של יום עבודה שגרתי
01:05
with the foundationקרן.
18
53497
1543
בקרן המחקר.
01:07
Chrisכריס addressedממוען us, the scientistsמדענים and expertsמומחים,
19
55040
4652
כריס פנה אלינו, מדענים ומומחים:
01:11
"You have to be more pragmaticפרגמטי.
20
59692
3593
"אתם חייבים להיות יותר מעשיים.
01:15
When leavingעֲזִיבָה your laboratoryמַעבָּדָה tomorrowמָחָר,
21
63285
2352
כשתצאו מהמעבדה מחר,
01:17
I want you to stop by the rehabilitationשיקום centerמֶרְכָּז
22
65637
2904
אני רוצה שתעברו במרכז השיקום
01:20
to watch injuredנִפגָע people
23
68541
1609
ותצפו באנשים הפצועים
01:22
fightingלְחִימָה to take a stepשלב,
24
70150
2025
נלחמים לצעוד צעד אחד,
01:24
strugglingנאבקת to maintainלְתַחְזֵק theirשֶׁלָהֶם trunkחדק.
25
72175
2641
נאבקים לייצב את גופם.
01:26
And when you go home,
26
74816
1413
וכשתלכו הביתה,
01:28
think of what you are going to changeשינוי in your researchמחקר
27
76229
2410
חשבו על דרכים לשנות את המחקר שלכם
01:30
on the followingהבא day to make theirשֶׁלָהֶם livesחיים better."
28
78639
3568
כך שממחר הוא יתמקד בשיפור החיים שלהם."
01:34
These wordsמילים, they stuckתָקוּעַ with me.
29
82207
4053
המילים שלו נשארו בלבי.
01:38
This was more than 10 yearsשנים agoלִפנֵי,
30
86260
2391
זה קרה לפני למעלה מ- 10 שנים,
01:40
but ever sinceמאז, my laboratoryמַעבָּדָה has followedאחריו
31
88651
2767
אולם מאז, המעבדה שלי התמקדה
01:43
the pragmaticפרגמטי approachגִישָׁה to recoveryהתאוששות
32
91418
1963
בגישות מחקר מעשיות לריפוי
01:45
after spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט injuryפציעה.
33
93381
2411
אחרי פציעת חוט שדרה.
01:47
And my first stepשלב in this directionכיוון
34
95792
2041
והצעד הראשון בכיוון
01:49
was to developלְפַתֵחַ a newחָדָשׁ modelדֶגֶם of spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט injuryפציעה
35
97833
3289
היה לפתח מודל מחקר חדש
01:53
that would more closelyמקרוב mimicלְחַקוֹת some of the keyמַפְתֵחַ featuresמאפיינים of humanבן אנוש injuryפציעה
36
101122
3647
שידמה בצורה טובה יותר פציעת חוט שדרה בבני אדם
01:56
while offeringהַצָעָה well-controlledמבוקר היטב experimentalנִסיוֹנִי conditionsתנאים.
37
104769
3372
ויאפשר ביצוע ניסויים מבוקרים היטב.
02:00
And for this purposeמַטָרָה, we placedמוּצָב two hemisectionshemisections
38
108141
2567
ולמטרה זו יצרנו שתי פגיעות חלקיות
02:02
on oppositeמול sidesצדדים of the bodyגוּף.
39
110708
1415
בשני צידי הגוף.
02:04
They completelyלַחֲלוּטִין interruptלְהַפְרִיעַ the communicationתִקשׁוֹרֶת
40
112123
2145
הפגיעות משבשות לחלוטין את התקשורת
02:06
betweenבֵּין the brainמוֹחַ and the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
41
114268
2582
בין המוח לחוט השדרה,
02:08
thusכָּך leadingמוֹבִיל to completeלְהַשְׁלִים and permanentקבוע paralysisשיתוק
42
116850
2710
וגורמות לשיתוק מלא וקבוע
02:11
of the legרגל.
43
119560
1767
של הרגל.
02:13
But, as observedנצפים, after mostרוב injuriesפציעות in humansבני אנוש,
44
121327
3891
אבל, כפי שרואים ברוב הפציעות בבני אדם,
02:17
there is this interveningמתערבת gapפער of intactשָׁלֵם neuralעֲצַבִּי tissueרִקמָה
45
125218
2950
ישנה רקמת עצב שלמה בין הפגיעות
02:20
throughדרך whichאיזה recoveryהתאוששות can occurמתרחש.
46
128168
2703
שיכולה להוביל את תהליך ההחלמה.
02:22
But how to make it happenלִקְרוֹת?
47
130871
3041
אבל איך גורמים לזה לקרות?
02:25
Well, the classicalקלַאסִי approachגִישָׁה
48
133912
3361
ובכן, הגישה הקלאסית
02:29
consistsמורכב of applyingיישום interventionהתערבות
49
137273
2636
מבוססת על התערבויות
02:31
that would promoteלקדם the growthצְמִיחָה of the severedמנותק fiberסִיב
50
139909
2910
שיעודדו את גידול סיבי העצב הפגועים
02:34
to the originalמְקוֹרִי targetיַעַד.
51
142819
2108
וחיבורם לאיבר המטרה.
02:36
And while this certainlyבְּהֶחלֵט remainedנשאר the keyמַפְתֵחַ for a cureריפוי,
52
144927
3751
ולמרות שזה בהחלט המפתח לריפוי,
02:40
this seemedנראה extraordinarilyבאופן יוצא דופן complicatedמסובך to me.
53
148678
3515
הוא נשמע לי מאד מסובך.
02:44
To reachלְהַגִיעַ clinicalקליני fruitionהַגשָׁמָה rapidlyמַהֵר,
54
152193
2725
על מנת להגיע לתוצאות קליניות מהר,
02:46
it was obviousברור:
55
154918
1560
היה לי ברור:
02:48
I had to think about the problemבְּעָיָה differentlyבאופן שונה.
56
156478
3920
אני חייב לחשוב על הבעיה מזווית אחרת.
02:52
It turnedפנה out that more than 100 yearsשנים of researchמחקר
57
160398
3108
מסתבר שיותר מ- 100 שנות מחקר
02:55
on spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט physiologyפִיסִיוֹלוֹגִיָה,
58
163506
1641
של הפיזיולוגיה של חוט השדרה,
02:57
startingהחל with the Nobelנובל Prizeפרס Sherringtonשרינגטון,
59
165147
2325
החל בזוכה פרס הנובל שרינגטון,
02:59
had shownמוצג that
60
167472
1807
הראו
03:01
the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט, belowלְהַלָן mostרוב injuriesפציעות,
61
169279
2235
שחוט השדרה, מתחת רוב הפגיעות,
03:03
containedהכיל all the necessaryנחוץ and sufficientמַסְפִּיק neuralעֲצַבִּי networksרשתות
62
171514
3253
מכיל מספיק רשתות עצביות
03:06
to coordinateלְתַאֵם locomotionתְנוּעָה,
63
174767
2320
על מנת לתאם תנועה,
03:09
but because inputקֶלֶט from the brainמוֹחַ is interruptedמוּפרָע,
64
177087
2959
אולם משום שהקלט מהמוח נפגע,
03:12
they are in a nonfunctionalלא פונקציונלי stateמדינה, like kindסוג of dormantרָדוּם.
65
180046
3168
הרשתות העצביות לא מתפקדות, רדומות.
03:15
My ideaרַעְיוֹן: We awakenלְהָעִיר this networkרֶשֶׁת.
66
183214
4332
והרעיון שלי:
אנחנו נעיר את הרשתות העצביות.
03:19
And at the time, I was a post-doctoralפוסט-דוקטורט fellowעָמִית in Losלוס Angelesאנג'לס,
67
187546
4287
בזמנו, הייתי פוסט-דוקטורנט בלוס אנג'לס,
03:23
after completingמַשׁלִים my PhPh.D. in Franceצָרְפַת,
68
191833
2566
אחרי שסיימתי את לימודי הדוקטורט בצרפת,
03:26
where independentעצמאי thinkingחושב
69
194399
1909
בה חשיבה עצמאית
03:28
is not necessarilyבהכרח promotedמקודם.
70
196308
3107
אינה בהכרח מתקבלת בברכה.
03:31
(Laughterצחוק)
71
199415
1827
(צחוק)
03:33
I was afraidחוֹשֵׁשׁ to talk to my newחָדָשׁ bossבּוֹס,
72
201242
3753
פחדתי לדבר עם הבוס החדש שלי,
03:36
but decidedהחליט to musterלְקַבֵּץ up my courageאומץ.
73
204995
2393
אבל החלטתי לאזור אומץ.
03:39
I knockedדפק at the doorדלת of my wonderfulנִפלָא advisorיועץ,
74
207388
2657
נקשתי על דלתו של היועץ הנהדר שלי,
03:42
Reggieרג'י Edgertonאדג'רטון, to shareלַחֲלוֹק my newחָדָשׁ ideaרַעְיוֹן.
75
210045
3991
רג'י אדגרטון, וסיפרתי לו על הרעיון שלי.
03:46
He listenedהקשבתי to me carefullyבקפידה,
76
214036
2250
הוא הקשיב לי היטב,
03:48
and respondedהשיב with a grinלְגַחֵך.
77
216286
2941
והגיב בחיוך.
03:51
"Why don't you try?"
78
219227
2043
"למה שלא תנסה?"
03:53
And I promiseהַבטָחָה to you,
79
221270
2125
ואני מבטיח לכם,
03:55
this was suchכגון an importantחָשׁוּב momentרֶגַע in my careerקריירה,
80
223395
3355
שזה היה רגע כה חשוב בקריירה שלי,
03:58
when I realizedהבין that the great leaderמַנהִיג
81
226750
2435
בו הבנתי שהמנהיג הגדול
04:01
believedהאמינו in youngצָעִיר people and newחָדָשׁ ideasרעיונות.
82
229185
2993
מאמין באנשים צעירים וברעיונות חדשים.
04:04
And this was the ideaרַעְיוֹן:
83
232178
1608
וזה היה הרעיון:
04:05
I'm going to use a simplisticפשטני metaphorמֵטָפוֹרָה
84
233786
2666
אשתמש בדימוי פשוט
04:08
to explainלהסביר to you this complicatedמסובך conceptמוּשָׂג.
85
236452
2126
על מנת להסביר לכם את הרעיון המסובך הזה.
04:10
Imagineלדמיין that the locomotorשֶׁל תְנוּעָה systemמערכת is a carאוטו.
86
238578
4766
דמיינו שמערכת התנועה בגוף היא מכונית.
04:15
The engineמנוע is the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט.
87
243344
2246
המנוע הוא חוט השדרה.
04:17
The transmissionתִמסוֹרֶת is interruptedמוּפרָע. The engineמנוע is turnedפנה off.
88
245590
3258
יש בעיה בהילוכים. המנוע כבה.
04:20
How could we re-engageלעסוק מחדש the engineמנוע?
89
248848
3007
איך נפעיל מחדש את המנוע?
04:23
First, we have to provideלְסַפֵּק the fuelלתדלק;
90
251855
3142
ראשית, חייבים למלא דלק,
04:26
secondשְׁנִיָה, pressללחוץ the acceleratorמֵאִיץ pedalפֵּדָל;
91
254997
2343
שנית, נלחץ על דוושת הגז,
04:29
thirdשְׁלִישִׁי, steerלְהַטוֹת the carאוטו.
92
257340
1938
ושלישית, ננהג את המכונית.
04:31
It turnedפנה out that there are knownידוע neuralעֲצַבִּי pathwaysנתיבים
93
259278
1762
מסתבר שישנם מסלולים עצביים מוכרים
04:33
comingמגיע from the brainמוֹחַ that playלְשַׂחֵק this very functionפוּנקצִיָה
94
261040
2954
שמגיעים מהמוח וממלאים את כל התפקידים האלה
04:35
duringבְּמַהֲלָך locomotionתְנוּעָה.
95
263994
1382
בזמן תנועה.
04:37
My ideaרַעְיוֹן: Replaceהחלף this missingחָסֵר inputקֶלֶט
96
265376
2715
והרעיון שלי: נחליף את הקלט החסר
04:40
to provideלְסַפֵּק the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
97
268091
1402
כדי לספק לחוט השדרה
04:41
with the kindסוג of interventionהתערבות
98
269493
1396
את ההתערבות
04:42
that the brainמוֹחַ would deliverלִמְסוֹר naturallyבאופן טבעי in orderלהזמין to walkלָלֶכֶת.
99
270889
4730
שהמוח מעביר באופן טבעי בזמן הליכה.
04:47
For this, I leveragedממונפות 20 yearsשנים of pastעבר researchמחקר in neuroscienceמדעי המוח,
100
275619
4439
לשם כך, השתמשתי ב 20 שנות מחקר במדעי המוח,
04:52
first to replaceהחלף the missingחָסֵר fuelלתדלק
101
280058
2764
ראשית החלפנו את הדלק החסר
04:54
with pharmacologicalפרמקולוגית agentsסוכנים
102
282822
2068
בכימיקלים רפואיים
04:56
that prepareהכן the neuronsנוירונים in the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט to fireאֵשׁ,
103
284890
3480
שמכינים את תאי העצב בחוט השדרה לפעולה,
05:00
and secondשְׁנִיָה, to mimicלְחַקוֹת the acceleratorמֵאִיץ pedalפֵּדָל
104
288370
4055
ושנית, לחקות את דוושת הגז
05:04
with electricalחַשׁמַלִי stimulationגְרִיָה.
105
292425
1480
בגירוי חשמלי.
05:05
So here imagineלדמיין an electrodeאֶלֶקטרוֹדָה
106
293905
2169
אז דמיינו אלקטרודה
05:08
implantedמושתל on the back of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
107
296074
2406
שמושתלת בחלקו האחורי של חוט השדרה
05:10
to deliverלִמְסוֹר painlessללא כאב stimulationגְרִיָה.
108
298480
2262
ומעבירה גירויים לא כואבים.
05:12
It tookלקח manyרב yearsשנים, but eventuallyבסופו של דבר we developedמפותח
109
300742
2832
זה ארך שנים רבות, אבל בסוף פיתחנו
05:15
an electrochemicalאלקטרוכימיים neuroprosthesisneuroprosthesis
110
303574
2557
משתל עצב אלקטרוכימי
05:18
that transformedהשתנה the neuralעֲצַבִּי networkרֶשֶׁת
111
306131
1766
שהעביר את הרשת העצבית
05:19
in the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט from dormantרָדוּם to a highlyמְאוֹד functionalפוּנקצִיוֹנָלִי stateמדינה.
112
307897
5006
בחוט השדרה ממצב רדום למצב פעיל.
05:24
Immediatelyמיד, the paralyzedמְשׁוּתָק ratעכברוש can standלַעֲמוֹד.
113
312903
6280
מיידית, עכבר משותק יכול היה לעמוד.
05:31
As soonבקרוב as the treadmillהליכון beltחֲגוֹרָה startsמתחיל movingמעבר דירה,
114
319183
2327
וכאשר ההליכון החל לזוז,
05:33
the animalבעל חיים showsמופעים coordinatedמְתוּאָם movementתְנוּעָה of the legרגל,
115
321510
3806
העכבר החל להזיז את רגלו בצורה מתואמת,
05:37
but withoutלְלֹא the brainמוֹחַ.
116
325316
1978
אך ללא התערבות של המוח.
05:39
Here what I call "the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה brainמוֹחַ"
117
327294
1990
לזה אני קורא "מוח השדרה"
05:41
cognitivelyקוגניטיבית processesתהליכים sensoryחוּשִׁי informationמֵידָע
118
329284
3122
שמעבד מידע חושי
05:44
arisingהנובע from the movingמעבר דירה legרגל
119
332406
1895
שמגיע מהרגל שזזה
05:46
and makesעושה decisionsהחלטות as to how to activateלְהַפְעִיל the muscleשְׁרִיר
120
334301
3695
וומחליט איך להפעיל את השריר
05:49
in orderלהזמין to standלַעֲמוֹד, to walkלָלֶכֶת, to runלָרוּץ,
121
337996
3390
על מנת לעמוד, ללכת, לרוץ,
05:53
and even here, while sprintingרצים,
122
341386
2112
ואפילו כאן, בזמן ריצה מהירה,
05:55
instantlyבאופן מיידי standלַעֲמוֹד
123
343498
2297
לעמוד מיד
05:57
if the treadmillהליכון stopsמפסיק movingמעבר דירה.
124
345795
2463
כשההליכון נעצר.
06:00
This was amazingמדהים.
125
348258
1337
זה היה מדהים.
06:01
I was completelyלַחֲלוּטִין fascinatedמוּקסָם by this locomotionתְנוּעָה
126
349595
3387
הוקסמתי מהתנועה הזו שנעשתה
06:04
withoutלְלֹא the brainמוֹחַ,
127
352982
2495
ללא המוח,
06:07
but at the sameאותו time so frustratedמְתוּסכָּל.
128
355477
3655
אבל במקביל הייתי מתוסכל.
06:11
This locomotionתְנוּעָה was completelyלַחֲלוּטִין involuntaryלֹא רְצוֹנִי.
129
359132
2393
כי התנועה הייתה לחלוטין בלתי רצונית.
06:13
The animalבעל חיים had virtuallyכִּמעַט no controlלִשְׁלוֹט over the legsרגליים.
130
361525
3365
לעכבר לא הייתה שום שליטה על הרגליים.
06:16
Clearlyבְּבִירוּר, the steeringהגה systemמערכת was missingחָסֵר.
131
364890
4120
היה ברור שמערכת ההיגוי חסרה.
06:21
And it then becameהפכתי obviousברור from me
132
369010
1892
ואז הבנתי
06:22
that we had to moveמהלך \ לזוז \ לעבור away
133
370902
1348
שאנחנו חייבים להתרחק
06:24
from the classicalקלַאסִי rehabilitationשיקום paradigmפרדיגמה,
134
372250
3372
מתפיסת השיקום הקלאסית,
06:27
steppingדְרִיכָה on a treadmillהליכון,
135
375622
1722
הליכה בהליכון,
06:29
and developלְפַתֵחַ conditionsתנאים that would encourageלְעוֹדֵד
136
377344
3220
ולפתח תנאים שיעודדו
06:32
the brainמוֹחַ to beginהתחל voluntaryמִרָצוֹן controlלִשְׁלוֹט over the legרגל.
137
380564
5233
את המוח לקחת פיקוד על הרגל.
06:37
With this in mindאכפת, we developedמפותח a completelyלַחֲלוּטִין newחָדָשׁ
138
385797
3385
במחשבה זו, פיתחנו
06:41
roboticרובוטית systemמערכת to supportתמיכה the ratעכברוש
139
389182
3230
מערכת רובוטית חדשה שתמכה בעכבר
06:44
in any directionכיוון of spaceמֶרחָב.
140
392412
2526
בכל כיוון במרחב.
06:46
Imagineלדמיין, this is really coolמגניב.
141
394938
2175
דמיינו לעצמכם, זה ממש מגניב.
06:49
So imagineלדמיין the little 200-gram-גְרַם ratעכברוש
142
397113
3831
דמיינו חולדה ששוקלת 200 גרם
06:52
attachedמְצוֹרָף at the extremityקָצֶה of this 200-kilo-קִילוֹ robotרוֹבּוֹט,
143
400944
3701
מחוברת לרובוט במשקל 200 קילו,
06:56
but the ratעכברוש does not feel the robotרוֹבּוֹט.
144
404645
2572
אבל העכבר לא מרגיש את הרובוט.
06:59
The robotרוֹבּוֹט is transparentשָׁקוּף,
145
407217
2072
הרובוט שקוף לעכבר,
07:01
just like you would holdלְהַחזִיק a youngצָעִיר childיֶלֶד
146
409289
2362
ממש כמו שמחזיקים ילד קטן
07:03
duringבְּמַהֲלָך the first insecureלֹא בָּטוּחַ stepsצעדים.
147
411651
2364
בצעדיו הראשונים המהוססים.
07:06
Let me summarizeלְסַכֵּם: The ratעכברוש receivedקיבלו
148
414015
3554
אני אסכם: העכבר סבל
07:09
a paralyzingמְשַׁתֵק lesionנֶגַע of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט.
149
417569
2445
מפגיעה משתקת בחוט השדרה.
07:12
The electrochemicalאלקטרוכימיים neuroprosthesisneuroprosthesis enabledמאופשר
150
420014
2590
המישתל העצבי האלקטרוכימי איפשר
07:14
a highlyמְאוֹד functionalפוּנקצִיוֹנָלִי stateמדינה of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה locomotorשֶׁל תְנוּעָה networksרשתות.
151
422604
4207
מצב חדש ופעיל של מערכות התנועה השדרתיות.
07:18
The robotרוֹבּוֹט providedבתנאי the safeבטוח environmentסביבה
152
426811
3766
הרובוט סיפק סביבה בטוחה
07:22
to allowלהתיר the ratעכברוש to attemptלְנַסוֹת anything
153
430577
1963
בה החולדה יכולה לנסות כל דבר
07:24
to engageלְהַעֲסִיק the paralyzedמְשׁוּתָק legsרגליים.
154
432540
2682
שיפעיל מחדש את הרגליים המשותקות.
07:27
And for motivationמוֹטִיבָצִיָה, we used what I think
155
435222
2825
ולשם המוטיבציה, השתמשנו בגורם
07:30
is the mostרוב powerfulחָזָק pharmacologyפַרמָקוֹלוֹגִיָה of Switzerlandשוויץ:
156
438047
3834
החזק ביותר הידוע לתעשיית התרופות השווייצרית:
07:33
fine Swissשְׁוֵיצָרִי chocolateשׁוֹקוֹלַד.
157
441881
2307
שוקולד שווייצרי משובח.
07:36
(Laughterצחוק)
158
444188
2922
(צחוק)
07:39
Actuallyבעצם, the first resultsתוצאות were very, very,
159
447110
4563
בפועל, התוצאות הראשונות היו מאד, מאד
07:43
very disappointingמְאַכזֵב.
160
451673
2635
מאד מאכזבות.
07:46
Here is my bestהטוב ביותר physicalגוּפָנִי therapistמְרַפֵּא
161
454308
3302
כאן רואים איך הפיזיותרפיסט הטוב ביותר שלי
07:56
completelyלַחֲלוּטִין failingכושל to encourageלְעוֹדֵד the ratעכברוש
162
464794
2590
לא מצליח לגרום לחולדה
07:59
to take a singleיחיד stepשלב,
163
467384
2061
לצעוד צעד אחד,
08:01
whereasואילו the sameאותו ratעכברוש, fiveחָמֵשׁ minutesדקות earlierמוקדם יותר,
164
469445
2846
למרות שאותה חולדה, 5 דקות קודם לכן,
08:04
walkedהלך beautifullyיָפֶה on the treadmillהליכון.
165
472291
2306
צעדה באופן מושלם על ההליכון.
08:06
We were so frustratedמְתוּסכָּל.
166
474597
2157
היינו ממש מתוסכלים.
08:08
But you know, one of the mostרוב essentialחִיוּנִי qualitiesאיכויות
167
476754
2899
אבל אתם יודעים, שאחת התכונות החשובות ביותר
08:11
of a scientistמַדְעָן is perseveranceהַתמָדָה.
168
479653
2476
למדענים היא התמדה.
08:14
We insistedהתעקש. We refinedמְזוּקָק our paradigmפרדיגמה,
169
482129
3416
התעקשנו. שיפרנו את המערכת שלנו,
08:17
and after severalכַּמָה monthsחודשים of trainingהַדְרָכָה,
170
485545
2263
ואחרי מספר חודשי אימונים,
08:19
the otherwiseאחרת paralyzedמְשׁוּתָק ratעכברוש could standלַעֲמוֹד,
171
487808
3806
החולדה המשותקת הצליחה לעמוד,
08:23
and wheneverבְּכָל פַּעַם she decidedהחליט,
172
491614
1812
ובכל פעם שהיא רצתה,
08:25
initiatedיָזוּם fullמלא weight-bearingנושא משקל locomotionתְנוּעָה
173
493426
2332
היא התחילה לנוע תוך נשיאת משקלה המלא
08:27
to sprintריצה מהירה towardsלִקרַאת the rewardsתגמולים.
174
495758
3250
בריצה אל התגמולים.
08:31
This is the first recoveryהתאוששות ever observedנצפים
175
499008
3405
זו הפעם הראשונה בה תועד שיקום
08:34
of voluntaryמִרָצוֹן legרגל movementתְנוּעָה
176
502413
1894
של תנועת רגליים רצונית
08:36
after an experimentalנִסיוֹנִי lesionנֶגַע of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
177
504307
2454
אחרי פציעה ניסויית של חוט השדרה
08:38
leadingמוֹבִיל to completeלְהַשְׁלִים and permanentקבוע paralysisשיתוק.
178
506761
3461
שהובילה לשיתוק מלא וקבוע.
08:42
In factעוּבדָה --
179
510222
1987
למעשה --
08:44
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
180
512209
1720
(כפיים)
08:45
Thank you.
181
513929
4379
תודה.
08:50
In factעוּבדָה, not only could the ratעכברוש initiateלִיזוֹם
182
518308
3094
למעשה, החולדה לא רק
08:53
and sustainלִתְמוֹך locomotionתְנוּעָה on the groundקרקע, אדמה,
183
521402
2677
הלכה על הקרקע,
08:56
they could even adjustלְהַתְאִים legרגל movementתְנוּעָה,
184
524079
2281
היא גם תיאמה את תנועות הרגליים,
08:58
for exampleדוגמא, to resistלְהִתְנַגֵד gravityכוח משיכה
185
526360
2356
למשל, כנגד כוח הכבידה,
09:00
in orderלהזמין to climbלְטַפֵּס a staircaseגרם מדרגות.
186
528716
2624
כדי לטפס במדרגות.
09:03
I can promiseהַבטָחָה you this was
187
531340
1950
תאמינו לי שזה היה
09:05
suchכגון an emotionalרִגשִׁי momentרֶגַע in my laboratoryמַעבָּדָה.
188
533290
3109
רגע מרגש ביותר במעבדה שלי.
09:08
It tookלקח us 10 yearsשנים of hardקָשֶׁה work
189
536399
2743
נדרשו 10 שנים של עבודה קשה
09:11
to reachלְהַגִיעַ this goalמטרה.
190
539142
2451
על מנת להשיג את המטרה הזו.
09:13
But the remainingנוֹתָר questionשְׁאֵלָה was, how?
191
541593
2551
אבל השאלה שנשארה פתוחה היא איך?
09:16
I mean, how is it possibleאפשרי?
192
544144
1692
איך זה קרה?
09:17
And here, what we foundמצאתי
193
545836
1678
ומה שגילינו
09:19
was completelyלַחֲלוּטִין unexpectedבלתי צפוי.
194
547514
3676
היה בלתי צפוי לחלוטין.
09:23
This novelרוֹמָן trainingהַדְרָכָה paradigmפרדיגמה
195
551190
4158
תפיסת האימון החדשנית
09:27
encouragedעודדו the brainמוֹחַ to createלִיצוֹר newחָדָשׁ connectionsקשרים,
196
555348
3671
עודדה את המוח ליצור קשרים חדשים,
09:31
some relayממסר circuitsמעגלים
197
559019
2902
ומעגלים עצביים
09:33
that relayממסר informationמֵידָע from the brainמוֹחַ
198
561921
3048
שמובילים מידע מהמוח
09:36
pastעבר the injuryפציעה and restoreלשחזר corticalקליפת המוח controlלִשְׁלוֹט
199
564969
3156
מעבר לפגיעה ומשיבים שליטה קורטיקלית
09:40
over the locomotorשֶׁל תְנוּעָה networksרשתות belowלְהַלָן the injuryפציעה.
200
568125
3441
למערכת ההנעה מתחת לפגיעה.
09:43
And here, you can see one suchכגון exampleדוגמא,
201
571566
2922
וכאן, תראו דוגמה כזו,
09:46
where we labelתווית the fibersסיבים comingמגיע from the brainמוֹחַ in redאָדוֹם.
202
574488
3363
בה סימנו את הסיבים המגיעים מהמוח באדום.
09:49
This blueכָּחוֹל neuronעֲצָבוֹן is connectedמְחוּבָּר with the locomotorשֶׁל תְנוּעָה centerמֶרְכָּז,
203
577851
3420
תא העצב הכחול מתחבר למרכז התנועה,
09:53
and what this constellationקבוצת כוכבים
204
581271
2363
ומשמעות הסידור החדש
09:55
of synapticסינפטי contactsאנשי קשר meansאומר
205
583634
2351
של הסינפסות היא
09:57
is that the brainמוֹחַ is reconnectedהתחבר מחדש with the locomotorשֶׁל תְנוּעָה centerמֶרְכָּז
206
585985
3799
שהמוח מחובר שוב למרכז התנועה
10:01
with only one relayממסר neuronעֲצָבוֹן.
207
589784
3998
בעזרת אינטר-נוירון אחד בלבד.
10:05
But the remodelingשיפוץ was not restrictedמוגבל
208
593782
1931
אבל השיקום לא הוגבל
10:07
to the lesionנֶגַע areaאֵזוֹר.
209
595713
1087
לאזור הפגיעה.
10:08
It occurredהתרחש throughoutבְּמֶשֶך the centralמֶרכָּזִי nervousעַצבָּנִי systemמערכת,
210
596800
3289
הוא קרה ברחבי מערכת העצבים המרכזית,
10:12
includingלְרַבּוֹת in the brainמוֹחַ stemגֶזַע,
211
600089
2318
כולל גזע המוח,
10:14
where we observedנצפים up to 300-percent-אָחוּז increaseלהגביר
212
602407
3262
בו ראינו עליה של עד 300%
10:17
in the densityצְפִיפוּת of fibersסיבים comingמגיע from the brainמוֹחַ.
213
605669
3759
בצפיפות סיבי העצב שמגיעים מהמוח.
10:21
We did not aimמַטָרָה to repairלְתַקֵן the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
214
609428
3527
לא ניסינו לתקן את חוט השדרה,
10:24
yetעדיין we were ableיכול to promoteלקדם
215
612955
2597
אבל הצלחנו לגרום
10:27
one of the more extensiveנִרחָב remodelingשיפוץ
216
615552
2157
לאחד מתהליכי התיקון הנרחבים
10:29
of axonalאקסונל projectionsהקרנות ever observedנצפים
217
617709
2469
של שלוחות עצביות שתועד אי פעם
10:32
in the centralמֶרכָּזִי nervousעַצבָּנִי systemמערכת of adultמְבוּגָר mammalיונק
218
620178
2261
במערכת העצבים המרכזית של יונק בוגר
10:34
after an injuryפציעה.
219
622439
2545
לאחר פציעה.
10:36
And there is a very importantחָשׁוּב messageהוֹדָעָה
220
624984
5069
ויש מסר חשוב מאד
10:42
hiddenמוּסתָר behindמֵאָחוֹר this discoveryתַגלִית.
221
630053
4443
מאחורי התגלית שלנו.
10:46
They are the resultתוֹצָאָה of a youngצָעִיר teamקְבוּצָה
222
634496
3222
התגלית התבססה על צוות צעיר
10:49
of very talentedמוּכשָׁר people:
223
637718
2392
של אנשים מוכשרים:
10:52
physicalגוּפָנִי therapistsמטפלים, neurobiologistsנוירוביולוגים, neurosurgeonsנוירוכירורג,
224
640110
4458
פיזיותרפיסטים, נוירוביולוגים, מנתחי מוח
10:56
engineersמהנדסים of all kindsמיני,
225
644568
2199
מהנדסים מתחומים שונים,
10:58
who have achievedהושג togetherיַחַד
226
646767
1791
שהצליחו יחד להשיג
11:00
what would have been impossibleבלתי אפשרי by singleיחיד individualsיחידים.
227
648558
3643
מה שאדם יחיד לא יכול היה לבצע.
11:04
This is trulyבֶּאֱמֶת a trans-disciplinaryדיסציפלינרי teamקְבוּצָה.
228
652201
3083
מדובר בצוות רב-תחומי אמיתי.
11:07
They are workingעובד so closeלִסְגוֹר to eachכל אחד other
229
655284
2188
הם עובדים כל כך קרוב זה לזה
11:09
that there is horizontalאופקי transferלְהַעֲבִיר of DNAדנ"א.
230
657472
3191
שהם מעבירים זה לזה DNA.
11:12
We are creatingיוצר the nextהַבָּא generationדוֹר
231
660663
1623
אנחנו מגדלים את הדור הבא
11:14
of M.D.'s's and engineersמהנדסים
232
662286
2241
של רופאים ומהנדסים
11:16
capableבעל יכולת of translatingתִרגוּם discoveriesתגליות all the way
233
664527
2444
שיהיו מסוגלים לתרגם תגליות כל הדרך
11:18
from benchסַפְסָל to bedsideלצד המיטה.
234
666971
2672
משלוחן המעבדה אל מיטת החולה.
11:21
And me?
235
669643
2006
ואני?
11:23
I am only the maestroמָאֵסטרוֹ who orchestratedמְתוּזמָר this beautifulיפה symphonyסִימפוֹנִיָה.
236
671649
4547
אני רק המנצח על נגינת הסימפוניה הנפלאה הזו.
11:28
Now, I am sure you are all wonderingתוהה, aren'tלא you,
237
676196
6803
ועכשיו, אתם בטח שואלים,
11:34
will this help injuredנִפגָע people?
238
682999
3764
האם זה עוזר לאנשים פצועים?
11:38
Me too, everyכֹּל day.
239
686763
3892
גם אני שואל, כל יום.
11:42
The truthאֶמֶת is that we don't know enoughמספיק yetעדיין.
240
690655
3413
האמת היא שאנחנו לא יודעים מספיק בשלב זה.
11:46
This is certainlyבְּהֶחלֵט not a cureריפוי for spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט injuryפציעה,
241
694068
4224
זו ודאי אינה תרופה לחוט שדרה פצוע,
11:50
but I beginהתחל to believe that this mayמאי leadעוֹפֶרֶת
242
698292
2734
אבל אני מאמין שהתגלית שלנו תאפשר
11:53
to an interventionהתערבות to improveלְשַׁפֵּר recoveryהתאוששות
243
701026
2567
התערבויות רפואיות שיאיצו את ההחלמה
11:55
and people'sשל אנשים qualityאיכות of life.
244
703593
3187
וישפרו את איכות חיי הפצועים.
11:58
I would like you all
245
706780
2489
הייתי רוצה שכולכם
12:01
to take a momentרֶגַע and dreamחולם with me.
246
709269
3627
תחלמו איתי לרגע.
12:04
Imagineלדמיין a personאדם just sufferedסבל a spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט injuryפציעה.
247
712896
5895
דמיינו אדם שנפגע זה עתה בחוט השדרה.
12:10
After a fewמְעַטִים weeksשבועות of recoveryהתאוששות,
248
718791
3155
ואחרי מספר שבועות בשיקום,
12:13
we will implantלִשְׁתוֹל a programmableניתן לתכנות pumpלִשְׁאוֹב
249
721946
2360
נשתיל לו משאבה ממוחשבת
12:16
to deliverלִמְסוֹר a personalizedאישית pharmacologicalפרמקולוגית cocktailקוקטייל
250
724306
3033
שתזריק קוקטייל תרופתי אישי
12:19
directlyבאופן ישיר to the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט.
251
727339
2442
ישירות לחוט השדרה הפגוע.
12:21
At the sameאותו time, we will implantלִשְׁתוֹל an electrodeאֶלֶקטרוֹדָה arrayמַעֲרָך,
252
729781
3263
במקביל, יושתלו אלקטרודות,
12:25
a sortסוג of secondשְׁנִיָה skinעור
253
733044
2107
כמו עור שני,
12:27
coveringכיסוי the areaאֵזוֹר of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט controllingשליטה legרגל movementתְנוּעָה,
254
735151
3560
שיכסו את האזור בו חוט השדרה שולט בתנועת הרגליים,
12:30
and this arrayמַעֲרָך is attachedמְצוֹרָף to an electricalחַשׁמַלִי pulseדוֹפֶק generatorגֵנֵרָטוֹר
255
738711
3266
והאלקטרודות יתחברו למחולל אותות חשמליים
12:33
that deliversמספק stimulationsגירויים that are tailoredמותאם
256
741977
2462
שיעביר גירויים שמותאמים
12:36
to the person'sשל אדם needsצרכי.
257
744439
2186
לצורכי האדם.
12:38
This definesמגדיר a personalizedאישית electrochemicalאלקטרוכימיים neuroprosthesisneuroprosthesis
258
746625
4858
זה יהיה משתל עצבי אלקטרו-כימי אישי
12:43
that will enableלְאַפשֵׁר locomotionתְנוּעָה
259
751483
2751
שיאפשר תנועה
12:46
duringבְּמַהֲלָך trainingהַדְרָכָה with a newlyחדש designedמְעוּצָב supportingתומך systemמערכת.
260
754234
4047
בזמן אימון עם מערכת תמיכה חדשנית.
12:50
And my hopeלְקַווֹת is that after severalכַּמָה monthsחודשים of trainingהַדְרָכָה,
261
758281
3283
ואני מקווה שלאחרי מספר חודשי אימון,
12:53
there mayמאי be enoughמספיק remodelingשיפוץ of residualשְׂרִידִי connectionחיבור
262
761564
2163
יחולו מספיק שינויים בעצבים שנותרו
12:55
to allowלהתיר locomotionתְנוּעָה withoutלְלֹא the robotרוֹבּוֹט,
263
763727
3669
שיאפשרו תנועה גם ללא הרובוט התומך,
12:59
maybe even withoutלְלֹא pharmacologyפַרמָקוֹלוֹגִיָה or stimulationגְרִיָה.
264
767396
3778
ואולי אפילו ללא תרופות וגירויים חשמליים.
13:03
My hopeלְקַווֹת here is to be ableיכול to createלִיצוֹר
265
771174
2534
אני מקווה שנצליח ליצור
13:05
the personalizedאישית conditionמַצָב
266
773708
2265
תנאים מותאמים אישית
13:07
to boostלְהַגבִּיר the plasticityפּלָסטִיוּת of the brainמוֹחַ
267
775973
2663
שיעודדו את הפלאסטיות של המוח
13:10
and the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט.
268
778636
1531
ושל חוט השדרה.
13:12
And this is a radicallyבאופן קיצוני newחָדָשׁ conceptמוּשָׂג
269
780167
2739
וזוהי תפיסה חדשנית באופן קיצוני
13:14
that mayמאי applyלהגיש מועמדות to other neurologicalנוירולוגיות disordersהפרעות,
270
782906
3293
שעשויה להשפיע גם על בעיות עצביות אחרות,
13:18
what I termedכינה "personalizedאישית neuroprostheticsneuroprosthetics,"
271
786199
4538
המושג "משתל עצבי מותאם אישית"
13:22
where by sensingחישה and stimulatingמְגָרֶה neuralעֲצַבִּי interfacesממשקים,
272
790737
3024
בו על ידי תחושה וגירוי של ממשקים עצביים,
13:25
I implantedמושתל throughoutבְּמֶשֶך the nervousעַצבָּנִי systemמערכת,
273
793761
3714
שהשתלתי לאורך המערכת העצבית,
13:29
in the brainמוֹחַ, in the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
274
797475
3341
במוח, בחוט השדרה,
13:32
even in peripheralשׁוּלִי nervesעֲצַבִּים,
275
800816
2756
אפילו בעצבים פריפרליים,
13:35
basedמבוסס on patient-specificספציפית למטופל impairments- ליקויים.
276
803572
3167
בהתאמה לפגיעה הספציפית של אותו החולה.
13:38
But not to replaceהחלף the lostאבד functionפוּנקצִיָה, no --
277
806739
4608
אבל לא על מנת להחליף יכולת תפקוד אבודה, לא --
13:43
to help the brainמוֹחַ help itselfעצמה.
278
811347
3191
אלא כדי לעזור למוח לעזור לעצמו.
13:46
And I hopeלְקַווֹת this enticedמְפוּתֶה your imaginationדִמיוֹן,
279
814538
2640
אני מקווה שהצלחתי לגרות את הדמיון שלכם,
13:49
because I can promiseהַבטָחָה to you
280
817178
1896
כי אני יכול להבטיח לכם
13:51
this is not a matterחוֹמֶר of whetherהאם this revolutionמַהְפֵּכָה will occurמתרחש,
281
819074
3243
שהשאלה היא לא אם המהפכה תתרחש,
13:54
but when.
282
822317
1792
אלא מתי.
13:56
And rememberלִזכּוֹר, we are only as great
283
824109
2233
חשוב לזכור, ההישגים שלנו גדולים רק כגודל
13:58
as our imaginationדִמיוֹן, as bigגָדוֹל as our dreamחולם.
284
826357
3585
הדמיון שלנו, החלומות שלנו.
14:01
Thank you.
285
829942
1992
תודה לכם.
14:03
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
286
831934
4000
(מחיאות כפיים)
Translated by Boaz Hovav
Reviewed by Sigal Tifferet

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Grégoire Courtine - Spinal cord researcher
Grégoire Courtine and his interdisciplinary lab imagine new ways to recover after devastating, mobility-impairing injury to the spinal cord.

Why you should listen

In a lab in Switzerland, a little white rat is re-learning how to walk. In research dubbed Project Rewalk, Grégoire Courtine and his collaborators are figuring out how a spinal cord with a severe lesion might repair itself, to the point that voluntary locomotion could happen again -- not just reactive movement but brain-directed walking and running. The treatment involves a re-awakening cocktail of chemicals released onto the spinal cord, combined with electrical stimulation -- plus repeated exercise that rehearses the walking movement. As part of the experiment, Courtine's team developed a robot that gently supports the rat vertically but does not push it forward; the rat has to decide to move on its own. And eventually, it does. As Courtine explains, "the training forces the brain to recruit what is left of the neural system to get the job done."
 
Courtine holds the International Paraplegic Foundation chair in spinal cord repair at the Center for Neuroprosthetics at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne.

More profile about the speaker
Grégoire Courtine | Speaker | TED.com