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

Grégoire Courtine: A lebénult patkány újra jár!

Filmed:
989,937 views

Egy gerincvelő-sérülés megszakíthatja a kommunikációt az agy és a test többi része között, és bénulást okozhat. Grégoire Courtine egy frissen kidolgozott, új módszert ismertet, amellyel -- gyógyszerek, elektronos stimuláció és egy robot közreműködésével -- képes újraéleszteni az idegi pályákat, és segíteni a szervezetnek, hogy ismét önállóan mozogjon. Nézzük, hogyan működik a módszer, és hogyan lesz képes a lebénult patkány ismét lépcsőt mászni!
- 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 neuroscientistneurológus
0
446
1625
Idegtudós vagyok,
00:14
with a mixedvegyes backgroundháttér in physicsfizika and medicinegyógyszer.
1
2071
3811
fizikusi és orvostudományi háttérrel.
00:17
My lablabor at the SwissSvájci FederalSzövetségi InstituteIntézet of TechnologyTechnológia
2
5882
5041
A Svájci Szövetségi Technológiai Intézetben
lévő laboratóriumom
00:22
focusesösszpontosít on spinalgerinc- cordzsinór injurysérülés,
3
10923
3190
fő kutatási területe a gerincvelő sérülése,
00:26
whichmelyik affectsérint more than 50,000 people
4
14113
2731
amelynek évente több mint 50 000
00:28
around the worldvilág everyminden yearév,
5
16844
2690
áldozata van világszerte,
00:31
with dramaticdrámai consequenceskövetkezményei for affectedérintett individualsegyének,
6
19534
3606
és amely drámai következményekkel jár az érintettekre,
00:35
whoseakinek life literallyszó szerint shattersroncsolja
7
23140
2233
akiknek pár másodperc alatt
00:37
in a matterügy of a handfulmaroknyi of secondsmásodperc.
8
25373
3235
gyakorlatilag összeomlik az életük.
00:40
And for me, the Man of SteelAcél,
9
28608
3058
Az én figyelmemet Szupermen,
00:43
ChristopherChristopher ReeveReeve,
10
31666
2204
Christopher Reeve
00:45
has bestlegjobb raisedemelt the awarenesstudatosság
11
33870
2090
hívta fel
00:47
on the distressszorongás of spinalgerinc- cordzsinór injuredsérült people.
12
35960
2915
a gerincsérült emberek reménytelen helyzetére.
00:50
And this is how I startedindult my ownsaját personalszemélyes journeyutazás
13
38875
3139
És itt van, hogyan kezdődött az én személyes utazásom
00:54
in this fieldmező of researchkutatás,
14
42014
1499
ezen a kutatási területen,
00:55
workingdolgozó with the ChristopherChristopher and DanaDana ReeveReeve FoundationAlapítvány.
15
43513
3437
a Christopher és Dana Reeve
Alapítvánnyal együttműködésben.
00:58
I still rememberemlékezik this decisivedöntő momentpillanat.
16
46950
4596
Még most is emlékszem erre a döntő pillanatra.
01:03
It was just at the endvég of a regularszabályos day of work
17
51546
1951
Egy átlagos munkanap végén történt
01:05
with the foundationAlapítvány.
18
53497
1543
az alapítványnál.
01:07
ChrisChris addressedcímzett us, the scientiststudósok and expertsszakértők,
19
55040
4652
Chris hozzánk, kutatókhoz és szakértőkhöz fordult:
01:11
"You have to be more pragmaticpragmatikus.
20
59692
3593
"Sokkal pragmatikusabbaknak kell lennetek.
01:15
When leavingkilépő your laboratorylaboratórium tomorrowholnap,
21
63285
2352
Amikor holnap kimentek a laborból,
01:17
I want you to stop by the rehabilitationrehabilitációs centerközpont
22
65637
2904
álljatok meg a rehabilitációs központnál,
01:20
to watch injuredsérült people
23
68541
1609
és nézzétek meg, amint a sérült emberek
01:22
fightingharcoló to take a steplépés,
24
70150
2025
lépésről lépésre
01:24
strugglingküzdő to maintainfenntart theirazok trunktörzs.
25
72175
2641
küszködnek saját testük megtartásával.
01:26
And when you go home,
26
74816
1413
Amikor pedig hazamentek,
01:28
think of what you are going to changeváltozás in your researchkutatás
27
76229
2410
gondoljátok át, min kell változtatni
a kutatásotokban másnap,
01:30
on the followingkövetkező day to make theirazok liveséletét better."
28
78639
3568
hogy ezeknek az embereknek
az életét megkönnyítsétek."
01:34
These wordsszavak, they stuckmegragadt with me.
29
82207
4053
Ezek a szavak nagyon belémivódtak.
01:38
This was more than 10 yearsévek agoezelőtt,
30
86260
2391
Ennek már több mint 10 éve,
01:40
but ever sincemivel, my laboratorylaboratórium has followedmajd
31
88651
2767
de az azóta eltelt időben a laboratórium
továbbra is kitartott
01:43
the pragmaticpragmatikus approachmegközelítés to recoveryhelyreállítási
32
91418
1963
a gerincsérülést követő rehabilitáció
01:45
after spinalgerinc- cordzsinór injurysérülés.
33
93381
2411
pragmatikus megközelítése mellett.
01:47
And my first steplépés in this directionirány
34
95792
2041
Első lépésem ebbe az irányba
01:49
was to developfejleszt a newúj modelmodell of spinalgerinc- cordzsinór injurysérülés
35
97833
3289
a gerincvelő-sérülés egy új modelljének
kidolgozása volt,
01:53
that would more closelyszorosan mimicutánzó some of the keykulcs featuresjellemzők of humanemberi injurysérülés
36
101122
3647
ami, amellett, hogy pontosabban írja le
az emberi sérülés legfőbb jellemzőit,
01:56
while offeringajánlat well-controlledjól kontrollált experimentalkísérleti conditionskörülmények.
37
104769
3372
jól kézben tartható kísérleti körülményeket is biztosít.
02:00
And for this purposecélja, we placedelhelyezni two hemisectionshemisections
38
108141
2567
E cél érdekében mesterségesen szétválasztottuk a
02:02
on oppositeszemben sidesfél of the bodytest.
39
110708
1415
gerincvelő két oldalát egymástól.
02:04
They completelyteljesen interruptszakítsa the communicationközlés
40
112123
2145
Ezzel teljesen megszakítottuk a kommunikációt
02:06
betweenközött the brainagy and the spinalgerinc- cordzsinór,
41
114268
2582
az agy és a gerincvelő között,
02:08
thusés így leadingvezető to completeteljes and permanentállandó paralysisbénulás
42
116850
2710
ami a láb teljes és tartós
02:11
of the legláb.
43
119560
1767
bénulását okozta.
02:13
But, as observedmegfigyelt, after mosta legtöbb injuriessérülések in humansemberek,
44
121327
3891
De ahogy megfigyeltük, embereknél a legtöbb ilyen sérülést követően
02:17
there is this interveningbeavatkozó gaprés of intactép neuralideg- tissueszövet
45
125218
2950
marad egy közbülső, sértetlen idegszövet,
02:20
throughkeresztül whichmelyik recoveryhelyreállítási can occurelőfordul.
46
128168
2703
amin keresztül regenerálódás kezdődhet.
02:22
But how to make it happentörténik?
47
130871
3041
De mi kell ahhoz, hogy ez megtörténjen?
02:25
Well, the classicalklasszikus approachmegközelítés
48
133912
3361
Nos, a klasszikus megközelítés
02:29
consistsáll of applyingalkalmazó interventionközbelépés
49
137273
2636
olyan beavatkozást használ,
02:31
that would promotenépszerűsít the growthnövekedés of the severedmegszakította fiberrost
50
139909
2910
amely elősegíti, hogy a sérült szövet visszanőjön
02:34
to the originaleredeti targetcél.
51
142819
2108
eredeti állapotába.
02:36
And while this certainlybiztosan remainedmaradt the keykulcs for a curegyógymód,
52
144927
3751
És bár nyilván egyelőre ez marad
a gyógyítás kulcsa,
02:40
this seemedÚgy tűnt extraordinarilyrendkívüli módon complicatedbonyolult to me.
53
148678
3515
számomra ez rettentő bonyolultnak tűnt.
02:44
To reachelér clinicalklinikai fruitionmegvalósulás rapidlygyorsan,
54
152193
2725
A gyors klinikai eredmény eléréséhez,
02:46
it was obviousnyilvánvaló:
55
154918
1560
számomra nyilvánvaló volt:
02:48
I had to think about the problemprobléma differentlyeltérően.
56
156478
3920
Máshogy kell megközelítenem a problémát.
02:52
It turnedfordult out that more than 100 yearsévek of researchkutatás
57
160398
3108
A gerincvelő fiziológiájának több mint 100 éves
02:55
on spinalgerinc- cordzsinór physiologyfiziológia,
58
163506
1641
kutatásából tudjuk,
02:57
startingkiindulási with the NobelNobel PrizeDíj SherringtonSherrington,
59
165147
2325
már a Nobel-díjas Sherrington
02:59
had shownLátható that
60
167472
1807
kimutatta,
03:01
the spinalgerinc- cordzsinór, belowlent mosta legtöbb injuriessérülések,
61
169279
2235
hogy a gerincvelő - a legtöbb sérülés esetén -
03:03
containedfoglalt all the necessaryszükséges and sufficientelegendő neuralideg- networkshálózatok
62
171514
3253
tartalmazta a mozgás koordinálásához szükséges
03:06
to coordinatekoordináta locomotionmozgásszervi,
63
174767
2320
és elégséges ideghálózatokat,
03:09
but because inputbemenet from the brainagy is interruptedmegszakított,
64
177087
2959
de mivel ezek az agytól nem kapnak jeleket,
03:12
they are in a nonfunctionalnem működik stateállapot, like kindkedves of dormantalvó.
65
180046
3168
nem működnek, mintegy alvó állapotban vannak.
03:15
My ideaötlet: We awakenfeltámadunk this networkhálózat.
66
183214
4332
Az én ötletem:
Ébresszük fel ezt a hálózatot!
03:19
And at the time, I was a post-doctoralposzt-doktori fellowfickó in LosLos AngelesAngeles,
67
187546
4287
Akkortájt éppen a doktori gyakorlatomat
töltöttem Los Angelesben,
03:23
after completingbefejezése my PhPH-érték.D. in FranceFranciaország,
68
191833
2566
miután megszereztem a Ph.D. fokozatot Franciaországban,
03:26
where independentfüggetlen thinkinggondolkodás
69
194399
1909
ahol a független gondolkodás
03:28
is not necessarilyszükségszerűen promotedtámogatni.
70
196308
3107
nem feltétlenül élvezett támogatást.
03:31
(LaughterNevetés)
71
199415
1827
(Nevetés)
03:33
I was afraidfélnek to talk to my newúj bossfőnök,
72
201242
3753
Kicsit féltem az új főnökömhöz fordulni,
03:36
but decidedhatározott to mustergyülekező up my couragebátorság.
73
204995
2393
de aztán úgy döntöttem, hogy össze kell
szednem a bátorságomat.
03:39
I knockedbekopogott at the doorajtó of my wonderfulcsodálatos advisortanácsadó,
74
207388
2657
Bekopogtam hát csodálatos konzulensem,
03:42
ReggieReggie EdgertonEdgerton, to shareOssza meg my newúj ideaötlet.
75
210045
3991
Reggie Edgerton ajtaján,
hogy megosszam vele az ötletemet.
03:46
He listenedhallgatta to me carefullygondosan,
76
214036
2250
Figyelmesen végighallgatott,
03:48
and respondedválaszolt with a gringrin.
77
216286
2941
majd cinkos mosollyal kérdezte:
03:51
"Why don't you try?"
78
219227
2043
"Miért nem próbálja ki?"
03:53
And I promiseígéret to you,
79
221270
2125
Hát, mondhatom Önöknek,
03:55
this was suchilyen an importantfontos momentpillanat in my careerkarrier,
80
223395
3355
ez meghatározó eseménye volt a karrieremnek.
03:58
when I realizedrealizált that the great leadervezető
81
226750
2435
Azt látni, hogy egy ilyen tekintélyes szakember
04:01
believedvéljük in youngfiatal people and newúj ideasötletek.
82
229185
2993
komolyan vesz egy fiatal kutatót és új ötleteit.
04:04
And this was the ideaötlet:
83
232178
1608
Az ötlet pedig a következő volt.
04:05
I'm going to use a simplisticleegyszerűsítő metaphormetafora
84
233786
2666
Egy egyszerű hasonlattal próbálom
04:08
to explainmegmagyarázni to you this complicatedbonyolult conceptkoncepció.
85
236452
2126
elmagyarázni ezt az összetett koncepciót.
04:10
ImagineKépzeld el that the locomotormozgásszervi systemrendszer is a carautó.
86
238578
4766
Képzeljük azt,
hogy a mozgatórendszer egy autó.
04:15
The enginemotor is the spinalgerinc- cordzsinór.
87
243344
2246
A motor a gerincvelő.
04:17
The transmissionátvitel is interruptedmegszakított. The enginemotor is turnedfordult off.
88
245590
3258
Ha az erőátvitelt megszakítjuk, a motor leáll.
04:20
How could we re-engageújból alkalmaz the enginemotor?
89
248848
3007
Hogyan tudnánk újra beindítani a motort?
04:23
First, we have to providebiztosítani the fuelüzemanyag;
90
251855
3142
Először is, el kell látnunk üzemanyaggal;
04:26
secondmásodik, pressnyomja meg the acceleratorgyorsító pedalpedál;
91
254997
2343
másodszor, meg kell nyomnunk a gázpedált;
04:29
thirdharmadik, steerSteer the carautó.
92
257340
1938
harmadszor, kormányoznunk kell az autót.
04:31
It turnedfordult out that there are knownismert neuralideg- pathwaysutak
93
259278
1762
Kiderült, hogy vannak olyan már ismert,
az agyból kiinduló
04:33
comingeljövetel from the brainagy that playjáték this very functionfunkció
94
261040
2954
idegi pályák, amelyek pontosan
ezt a szerepet játsszák
04:35
duringalatt locomotionmozgásszervi.
95
263994
1382
a mozgás során.
04:37
My ideaötlet: ReplaceCsere this missinghiányzó inputbemenet
96
265376
2715
Az ötlet: Pótoljuk a hiányzó jelet,
04:40
to providebiztosítani the spinalgerinc- cordzsinór
97
268091
1402
és adjunk a gerincvelőnek
04:41
with the kindkedves of interventionközbelépés
98
269493
1396
egy olyan jellegű inputot,
04:42
that the brainagy would deliverszállít naturallytermészetesen in ordersorrend to walkséta.
99
270889
4730
amilyet az agy küldene egyébként a mozgás során.
04:47
For this, I leveragedtőkeáttételes 20 yearsévek of pastmúlt researchkutatás in neuroscienceidegtudomány,
100
275619
4439
Ennek érdekében - az elmúlt 20 év
neurológiai kutatásait felhasználva -
04:52
first to replacecserélje the missinghiányzó fuelüzemanyag
101
280058
2764
először a hiányzó üzemanyagot pótoltam
04:54
with pharmacologicalfarmakológiai agentsszerek
102
282822
2068
olyan gyógyszerkészítményekkel,
04:56
that prepareelőkészítése the neuronsneuronok in the spinalgerinc- cordzsinór to fireTűz,
103
284890
3480
amelyek felkészítik a gerincvelő neuronjait a működésre,
05:00
and secondmásodik, to mimicutánzó the acceleratorgyorsító pedalpedál
104
288370
4055
másodszor pedig, elektromos stimulációval
05:04
with electricalelektromos stimulationstimuláció.
105
292425
1480
utánoztuk a gázpedál hatását.
05:05
So here imagineKépzeld el an electrodeelektróda
106
293905
2169
Képzeljenek el egy, a gerincvelő hátsó részébe
05:08
implantedbeültetett on the back of the spinalgerinc- cordzsinór
107
296074
2406
beültetett elektródát,
05:10
to deliverszállít painlessfájdalommentes stimulationstimuláció.
108
298480
2262
ami fájdalommentes ingereket közvetít.
05:12
It tookvett manysok yearsévek, but eventuallyvégül is we developedfejlett
109
300742
2832
Igaz, több éves munkával, de végül kifejlesztettünk
05:15
an electrochemicalelektrokémiai neuroprosthesisneuroprosthesis
110
303574
2557
egy elektrokémiai idegprotézist,
05:18
that transformedtranszformált the neuralideg- networkhálózat
111
306131
1766
amely képes a gerincvelőben lévő ideghálózatot
05:19
in the spinalgerinc- cordzsinór from dormantalvó to a highlymagasan functionalfunkcionális stateállapot.
112
307897
5006
alvó állapotból aktív,
működőképes állapotba hozni.
05:24
ImmediatelyAzonnal, the paralyzedbénult ratpatkány can standállvány.
113
312903
6280
És a lebénult patkány azonnal képes lesz állni.
05:31
As soonhamar as the treadmillfutópad beltöv startskezdődik movingmozgó,
114
319183
2327
Amint a futószalag beindul,
05:33
the animalállat showsműsorok coordinatedkoordinált movementmozgalom of the legláb,
115
321510
3806
az állat lábai koordinált mozgásba kezdenek,
05:37
but withoutnélkül the brainagy.
116
325316
1978
az agy közreműködése nélkül.
05:39
Here what I call "the spinalgerinc- brainagy"
117
327294
1990
Az általam "gerinci agy"-nak
nevezett mechanizmus
05:41
cognitivelykognitív processesfolyamatok sensoryszenzoros informationinformáció
118
329284
3122
kognitív módon dolgozza fel
05:44
arisingeredő from the movingmozgó legláb
119
332406
1895
a mozgó lábtól érkező információt,
05:46
and makesgyártmányú decisionsdöntések as to how to activateaktiválása the muscleizom
120
334301
3695
és ez alapján dönti el, mely izmokat kell aktiválnia
05:49
in ordersorrend to standállvány, to walkséta, to runfuss,
121
337996
3390
az állás, a séta, a futás,
05:53
and even here, while sprintingfutásnak,
122
341386
2112
vagy akár a sprintelés érdekében,
05:55
instantlyazonnal standállvány
123
343498
2297
vagy a hirtelen megálláshoz,
05:57
if the treadmillfutópad stopsmegálló movingmozgó.
124
345795
2463
a futószalag leállításakor.
06:00
This was amazingelképesztő.
125
348258
1337
Ez egyszerűen bámulatos volt!
06:01
I was completelyteljesen fascinatedelbűvölt by this locomotionmozgásszervi
126
349595
3387
Teljesen lenyűgözött
06:04
withoutnélkül the brainagy,
127
352982
2495
ez az agyi közreműködés nélküli mozgás,
06:07
but at the sameazonos time so frustratedfrusztrált.
128
355477
3655
de egyúttal nem kis frusztrációt is okozott.
06:11
This locomotionmozgásszervi was completelyteljesen involuntaryakaratlan.
129
359132
2393
Ez a mozgás ugyanis teljesen önkéntelen volt.
06:13
The animalállat had virtuallygyakorlatilag no controlellenőrzés over the legslábak.
130
361525
3365
Az állat egyáltalán nem kontrollálta a lábai mozgását.
06:16
ClearlyEgyértelműen, the steeringkormányzó systemrendszer was missinghiányzó.
131
364890
4120
Nyilvánvalóan hiányzott egy kormánymű.
06:21
And it then becamelett obviousnyilvánvaló from me
132
369010
1892
Világossá vált számomra,
06:22
that we had to movemozog away
133
370902
1348
hogy el kell távolodnunk
06:24
from the classicalklasszikus rehabilitationrehabilitációs paradigmparadigma,
134
372250
3372
a klasszikus rehabilitációs módszertől,
06:27
steppingléptető on a treadmillfutópad,
135
375622
1722
a futószalagon való lépkedéstől,
06:29
and developfejleszt conditionskörülmények that would encourageösztönzése
136
377344
3220
és olyan körülményeket kell biztosítanunk,
amelyek arra ösztönzik az agyat,
06:32
the brainagy to beginkezdődik voluntaryönkéntes controlellenőrzés over the legláb.
137
380564
5233
hogy önként átvegye a kontrollt a lábak fölött.
06:37
With this in mindelme, we developedfejlett a completelyteljesen newúj
138
385797
3385
Ettől a gondolattól vezérelve,
kidolgoztunk egy újfajta
06:41
roboticrobot systemrendszer to supporttámogatás the ratpatkány
139
389182
3230
robotikai rendszert, ami segíti a patkányt,
06:44
in any directionirány of spacehely.
140
392412
2526
a tér bármely irányában mozogni.
06:46
ImagineKépzeld el, this is really coolmenő.
141
394938
2175
Képzeljék csak el, ez valami szuper!
06:49
So imagineKépzeld el the little 200-gram-gram ratpatkány
142
397113
3831
Gondolják csak el: ez a kis 20 dekás állatka
06:52
attachedcsatolt at the extremityvégződés of this 200-kilo-kilo robotrobot,
143
400944
3701
hozzákapcsolva egy 200 kilós robothoz úgy,
06:56
but the ratpatkány does not feel the robotrobot.
144
404645
2572
hogy a robot létezéséből semmit nem érzékel.
06:59
The robotrobot is transparentátlátszó,
145
407217
2072
A robot teljesen észrevétlen számára,
07:01
just like you would holdtart a youngfiatal childgyermek
146
409289
2362
akár egy szülő, amikor kisgyermeke
07:03
duringalatt the first insecurebizonytalan stepslépések.
147
411651
2364
első bizonytalan lépéseit támogatja.
07:06
Let me summarizeösszesít: The ratpatkány receivedkapott
148
414015
3554
Összefoglalva tehát: A patkány gerincvelőjén
07:09
a paralyzingbénító lesionelváltozás of the spinalgerinc- cordzsinór.
149
417569
2445
bénulást okozó beavatkozást végeztünk.
07:12
The electrochemicalelektrokémiai neuroprosthesisneuroprosthesis enabledengedélyezve
150
420014
2590
Az elektrokémiai idegprotézissel a gerincvelő
07:14
a highlymagasan functionalfunkcionális stateállapot of the spinalgerinc- locomotormozgásszervi networkshálózatok.
151
422604
4207
mozgatóideg-hálózatát működőképes,
aktív állapotba hoztuk.
07:18
The robotrobot providedbiztosítani the safebiztonságos environmentkörnyezet
152
426811
3766
A robot által biztosított környezetben
07:22
to allowlehetővé teszi the ratpatkány to attemptkísérlet anything
153
430577
1963
a patkány tetszőleges módon
07:24
to engagerészt the paralyzedbénult legslábak.
154
432540
2682
használhatta lebénult lábait.
07:27
And for motivationmotiváció, we used what I think
155
435222
2825
Motivációként azt hiszem
07:30
is the mosta legtöbb powerfulerős pharmacologyfarmakológia of SwitzerlandSvájc:
156
438047
3834
Svájc leghatékonyabb gyógyszerét használtuk:
07:33
fine SwissSvájci chocolatecsokoládé.
157
441881
2307
első osztályú svájci csokoládét.
07:36
(LaughterNevetés)
158
444188
2922
(Nevetés)
07:39
ActuallyValójában, the first resultstalálatok were very, very,
159
447110
4563
Nos, az első eredmények igen-igen
07:43
very disappointingkiábrándító.
160
451673
2635
lehangolóak voltak.
07:46
Here is my bestlegjobb physicalfizikai therapistterapeuta
161
454308
3302
Ez itt a legjobb fizikoterapeutám,
07:56
completelyteljesen failinghiányában to encourageösztönzése the ratpatkány
162
464794
2590
aki sikertelenül próbálja rábírni a patkányt,
07:59
to take a singleegyetlen steplépés,
163
467384
2061
hogy akár egyetlen lépést is tegyen,
08:01
whereasmivel the sameazonos ratpatkány, fiveöt minutespercek earlierkorábban,
164
469445
2846
miközben ugyanez az állat öt perccel korábban
08:04
walkedsétált beautifullyszépen on the treadmillfutópad.
165
472291
2306
gyönyörűen sétált a futószalagon.
08:06
We were so frustratedfrusztrált.
166
474597
2157
Rettenetesen frusztráltak voltunk.
08:08
But you know, one of the mosta legtöbb essentialalapvető qualitiesadottságok
167
476754
2899
Tudniuk kell azonban, hogy a kutatók
08:11
of a scientisttudós is perseverancekitartás.
168
479653
2476
egyik legfontosabb képessége a kitartás.
08:14
We insistedragaszkodott. We refinedkifinomult our paradigmparadigma,
169
482129
3416
Nem adtuk fel. Finomítottuk az elméletünket,
08:17
and after severalszámos monthshónap of trainingkiképzés,
170
485545
2263
és további néhány hónap tréning után
08:19
the otherwisemásképp paralyzedbénult ratpatkány could standállvány,
171
487808
3806
az egyébként lebénult patkány képes volt állni,
08:23
and wheneverbármikor she decidedhatározott,
172
491614
1812
és amikor olyan kedve volt,
08:25
initiatedkezdeményezett fullteljes weight-bearingteherviselő locomotionmozgásszervi
173
493426
2332
teljes testére kiterjedő mozgást mutatva,
08:27
to sprintsprintel towardsfelé the rewardsjutalmak.
174
495758
3250
futni kezdett a jutalom irányába.
08:31
This is the first recoveryhelyreállítási ever observedmegfigyelt
175
499008
3405
Ez volt az első alkalom, hogy megfigyelhettük
08:34
of voluntaryönkéntes legláb movementmozgalom
176
502413
1894
az önkéntes lábmozgatás helyreállását
08:36
after an experimentalkísérleti lesionelváltozás of the spinalgerinc- cordzsinór
177
504307
2454
a gerincvelő mesterséges károsításával kiváltott
08:38
leadingvezető to completeteljes and permanentállandó paralysisbénulás.
178
506761
3461
teljes és tartós bénulást követően.
08:42
In facttény --
179
510222
1987
Valójában --
08:44
(ApplauseTaps)
180
512209
1720
(Taps)
08:45
Thank you.
181
513929
4379
Köszönöm.
08:50
In facttény, not only could the ratpatkány initiatekezdeményezése
182
518308
3094
Valójában a patkány nemcsak hogy képes volt
08:53
and sustainfenntartani locomotionmozgásszervi on the groundtalaj,
183
521402
2677
mozgást kezdeményezni és fenntartani,
08:56
they could even adjustbeállítani legláb movementmozgalom,
184
524079
2281
de még lábai mozgását is tudta szabályozni,
08:58
for examplepélda, to resistellenáll gravitysúly
185
526360
2356
ellenállva például a gravitációnak,
09:00
in ordersorrend to climbmászik a staircaselépcső.
186
528716
2624
lépcsőmászás közben.
09:03
I can promiseígéret you this was
187
531340
1950
Mondhatom, ez egy rendkívüli
09:05
suchilyen an emotionalérzelmi momentpillanat in my laboratorylaboratórium.
188
533290
3109
érzelmi pillanat volt a laboratóriumban.
09:08
It tookvett us 10 yearsévek of hardkemény work
189
536399
2743
10 évnyi kemény munkába telt
09:11
to reachelér this goalcél.
190
539142
2451
elérni ezt a célt.
09:13
But the remainingtöbbi questionkérdés was, how?
191
541593
2551
A kérdés az, hogy hogyan.
09:16
I mean, how is it possiblelehetséges?
192
544144
1692
Mármint hogy hogyan lehetséges ez.
09:17
And here, what we foundtalál
193
545836
1678
Egy teljesen váratlan
09:19
was completelyteljesen unexpectedváratlan.
194
547514
3676
jelenségre bukkantunk.
09:23
This novelregény trainingkiképzés paradigmparadigma
195
551190
4158
Ezzel a gyökeresen új tréningmódszerrel
09:27
encouragedösztönözni the brainagy to createteremt newúj connectionskapcsolatok,
196
555348
3671
az agy képessé vált új kapcsolatok felépítésére,
09:31
some relayrelé circuitsáramkörök
197
559019
2902
bizonyos reléhálózatok révén,
09:33
that relayrelé informationinformáció from the brainagy
198
561921
3048
amelyek átviszik az agyból érkező információt
09:36
pastmúlt the injurysérülés and restorevisszaállítás corticalkérgi controlellenőrzés
199
564969
3156
a sérült területen, és helyreállítják
az agykérgi kontrollt
09:40
over the locomotormozgásszervi networkshálózatok belowlent the injurysérülés.
200
568125
3441
a sérülésen túli mozgatóhálózat felett.
09:43
And here, you can see one suchilyen examplepélda,
201
571566
2922
Itt erre láthatnak egy példát,
09:46
where we labelcímke the fibersszálak comingeljövetel from the brainagy in redpiros.
202
574488
3363
melyben az agyból érkező idegszálakat vörössel jelöltük.
09:49
This bluekék neuronidegsejt is connectedcsatlakoztatva with the locomotormozgásszervi centerközpont,
203
577851
3420
Ez a kék neuron összeköttetésben van a mozgatóközponttal,
09:53
and what this constellationcsillagkép
204
581271
2363
és a szinaptikus kapcsolatok
09:55
of synapticszinaptikus contactskapcsolatok meanseszközök
205
583634
2351
ilyen együttállása azt jelenti,
09:57
is that the brainagy is reconnectedújrakapcsolódnak with the locomotormozgásszervi centerközpont
206
585985
3799
hogy az agy és a mozgatóközpont
között mindössze egyetlen egy
10:01
with only one relayrelé neuronidegsejt.
207
589784
3998
kapcsolóneuronon keresztül helyreállt
az összeköttetés.
10:05
But the remodelingátalakítás was not restrictedkorlátozott
208
593782
1931
Ez a visszaépülés azonban nem korlátozódott
10:07
to the lesionelváltozás areaterület.
209
595713
1087
a sérült területre.
10:08
It occurredtörtént throughoutegész the centralközponti nervousideges systemrendszer,
210
596800
3289
A jelenség a teljes központi
idegrendszerre kiterjedt,
10:12
includingbeleértve in the brainagy stemszármazik,
211
600089
2318
beleértve az agytörzset is,
10:14
where we observedmegfigyelt up to 300-percent-százalék increasenövekedés
212
602407
3262
ahol 300 százalékos növekedést tapasztaltunk
10:17
in the densitysűrűség of fibersszálak comingeljövetel from the brainagy.
213
605669
3759
az agyból érkező idegrostok sűrűségében.
10:21
We did not aimcél to repairjavítás the spinalgerinc- cordzsinór,
214
609428
3527
Annak ellenére, hogy nem volt célunk
a gerincvelő helyreállítása,
10:24
yetmég we were ableképes to promotenépszerűsít
215
612955
2597
az axonális projekció olyan mértékű
10:27
one of the more extensivekiterjedt remodelingátalakítás
216
615552
2157
újraépülését sikerült kiváltanunk,
10:29
of axonalAxon projectionselőrejelzések ever observedmegfigyelt
217
617709
2469
amihez hasonlót korábban nem figyeltek meg
10:32
in the centralközponti nervousideges systemrendszer of adultfelnőtt mammalemlős
218
620178
2261
egy felnőtt emlős központi idegrendszerében
10:34
after an injurysérülés.
219
622439
2545
egy súlyos sérülést követően.
10:36
And there is a very importantfontos messageüzenet
220
624984
5069
És van egy nagyon fontos üzenet
10:42
hiddenrejtett behindmögött this discoveryfelfedezés.
221
630053
4443
ennek a felfedezésnek a hátterében.
10:46
They are the resulteredmény of a youngfiatal teamcsapat
222
634496
3222
Ezek egy tehetséges és fiatal kutatókból
10:49
of very talentedtehetséges people:
223
637718
2392
álló csoport eredményei:
10:52
physicalfizikai therapiststerapeuták, neurobiologistsneurobiologists, neurosurgeonsidegsebész,
224
640110
4458
fizikoterapeuták, neurobiológusok, idegsebészek,
10:56
engineersmérnökök of all kindsféle,
225
644568
2199
különféle mérnökök
10:58
who have achievedelért togetheregyütt
226
646767
1791
közösen érték el azt,
11:00
what would have been impossiblelehetetlen by singleegyetlen individualsegyének.
227
648558
3643
amire egyedül senki nem lenne képes.
11:04
This is trulyvalóban a trans-disciplinarytranszdiszciplináris teamcsapat.
228
652201
3083
Ez egy valódi transz-diszciplináris csapat.
11:07
They are workingdolgozó so closeBezárás to eachminden egyes other
229
655284
2188
Olyan szorosan együtt dolgoznak,
11:09
that there is horizontalvízszintes transferátruházás of DNADNS.
230
657472
3191
hogy szinte már a DNS-szintű
kapcsolat alakult ki köztük.
11:12
We are creatinglétrehozása the nextkövetkező generationgeneráció
231
660663
1623
Ők a következő generáció
11:14
of M.D.'s„s and engineersmérnökök
232
662286
2241
orvosai és mérnökei,
11:16
capableképes of translatingtranslating discoveriesfelfedezések all the way
233
664527
2444
akik képesek a felfedezéseket gyakorlatra váltani,
11:18
from benchpad to bedsideÉjjeliszekrény.
234
666971
2672
és elvinni a laborasztaltól a kórházi ágyig.
11:21
And me?
235
669643
2006
És mi az én szerepem mindebben?
11:23
I am only the maestroMaestro who orchestratedhangszerelt this beautifulszép symphonyszimfónia.
236
671649
4547
Én csak a karmester vagyok,
aki vezényli ezt a gyönyörű szimfóniát.
11:28
Now, I am sure you are all wonderingcsodálkozó, aren'tnem you,
237
676196
6803
Most Önökben bizonyára felmerül a kérdés:
11:34
will this help injuredsérült people?
238
682999
3764
"Jó, de fog ez segíteni a sérült embereken?"
11:38
Me too, everyminden day.
239
686763
3892
Bennem is, nap mint nap.
11:42
The truthigazság is that we don't know enoughelég yetmég.
240
690655
3413
Az igazság az, hogy még nem tudunk eleget.
11:46
This is certainlybiztosan not a curegyógymód for spinalgerinc- cordzsinór injurysérülés,
241
694068
4224
A módszer nyilvánvalóan nem gyógyítja
a gerincvelő-sérülést,
11:50
but I beginkezdődik to believe that this maylehet leadvezet
242
698292
2734
de kezdek hinni benne,
hogy elvezethet bennünket
11:53
to an interventionközbelépés to improvejavul recoveryhelyreállítási
243
701026
2567
olyan beavatkozáshoz, amivel gyorsítható
a felépülés,
11:55
and people'semberek qualityminőség of life.
244
703593
3187
és javítható a sérült életminősége.
11:58
I would like you all
245
706780
2489
Arra kérném Önöket,
12:01
to take a momentpillanat and dreamálom with me.
246
709269
3627
hogy egy pillanatig álmodjanak velem.
12:04
ImagineKépzeld el a personszemély just sufferedelszenvedett a spinalgerinc- cordzsinór injurysérülés.
247
712896
5895
Képzeljék, hogy valaki gerincsérülést szenvedett.
12:10
After a fewkevés weekshetes of recoveryhelyreállítási,
248
718791
3155
Néhány hét lábadozás után
12:13
we will implantimplantátum a programmableprogramozható pumpszivattyú
249
721946
2360
beültetünk a szervezetébe
egy programozható kis szivattyút,
12:16
to deliverszállít a personalizedszemélyre szabott pharmacologicalfarmakológiai cocktailkoktél
250
724306
3033
ami személyre szabott
gyógyszerkeveréket juttat
12:19
directlyközvetlenül to the spinalgerinc- cordzsinór.
251
727339
2442
közvetlenül a gerincvelőjébe.
12:21
At the sameazonos time, we will implantimplantátum an electrodeelektróda arraysor,
252
729781
3263
Ezzel együtt beültetünk egy elektródasort is,
12:25
a sortfajta of secondmásodik skinbőr
253
733044
2107
egyfajta második bőrt,
12:27
coveringlefedő the areaterület of the spinalgerinc- cordzsinór controllingkontrolling legláb movementmozgalom,
254
735151
3560
ami lefedi a lábmozgásért felelős gerincvelő-területet,
12:30
and this arraysor is attachedcsatolt to an electricalelektromos pulseimpulzus generatorgenerátor
255
738711
3266
és ezeket az elektródákat összekapcsoljuk
egy impulzusforrással,
12:33
that deliversszállít stimulationsstimulálást that are tailoredszemélyre szabott
256
741977
2462
ami az illető igényeihez igazított módon
12:36
to the person'sszemély needsigények.
257
744439
2186
bocsát ingerületeket erre a területre.
12:38
This defineshatározza meg a personalizedszemélyre szabott electrochemicalelektrokémiai neuroprosthesisneuroprosthesis
258
746625
4858
Ez valójában egy személyre szabott
elektrokémiai idegprotézis,
12:43
that will enableengedélyezze locomotionmozgásszervi
259
751483
2751
ami egy újonnan tervezett
felfüggesztőrendszer révén
12:46
duringalatt trainingkiképzés with a newlyújonnan designedtervezett supportingtámogatása systemrendszer.
260
754234
4047
lehetővé teszi a mozgást.
12:50
And my hoperemény is that after severalszámos monthshónap of trainingkiképzés,
261
758281
3283
Abban bízom, hogy pár hónapnyi tréning után
12:53
there maylehet be enoughelég remodelingátalakítás of residualmaradék connectionkapcsolat
262
761564
2163
olyan mennyiségű idegi kapcsolat épül tartósan újjá,
12:55
to allowlehetővé teszi locomotionmozgásszervi withoutnélkül the robotrobot,
263
763727
3669
hogy a robot nélkül - vagy akár
gyógyszeres stimuláció nélkül -
12:59
maybe even withoutnélkül pharmacologyfarmakológia or stimulationstimuláció.
264
767396
3778
is lehetséges legyen a mozgás.
13:03
My hoperemény here is to be ableképes to createteremt
265
771174
2534
Abban bízom, hogy képesek leszünk
13:05
the personalizedszemélyre szabott conditionfeltétel
266
773708
2265
megfelelően személyre szabott
körülményeket kialakítani
13:07
to boostreklám the plasticityplaszticitás of the brainagy
267
775973
2663
az agy és a gerincvelő
13:10
and the spinalgerinc- cordzsinór.
268
778636
1531
plasztikusságának fokozásához.
13:12
And this is a radicallyradikálisan newúj conceptkoncepció
269
780167
2739
Ez a gyökeresen új koncepció,
13:14
that maylehet applyalkalmaz to other neurologicalneurológiai disordersrendellenességek,
270
782906
3293
amit én "személyre szabott
idegprotézis"-nek hívok,
13:18
what I termednevezik "personalizedszemélyre szabott neuroprostheticsneuroprosthetics,"
271
786199
4538
akár más neurológiai rendellenességekre
is alkalmazható.
13:22
where by sensingérzékelés and stimulatingstimuláló neuralideg- interfacesinterfészek,
272
790737
3024
Így az idegrendszer különböző részeibe,
13:25
I implantedbeültetett throughoutegész the nervousideges systemrendszer,
273
793761
3714
az agyba, a gerincvelőbe
13:29
in the brainagy, in the spinalgerinc- cordzsinór,
274
797475
3341
vagy akár a perifériális részekbe
beültetett protézissel
13:32
even in peripheralkerületi nervesidegek,
275
800816
2756
az idegvégződések érzékelése
és ingerlése révén
13:35
basedszékhelyű on patient-specificbeteg-specifikus impairmentskárosodások.
276
803572
3167
a betegek egyedi problémáira szabható.
13:38
But not to replacecserélje the lostelveszett functionfunkció, no --
277
806739
4608
De nem az elveszett funkció
helyettesítésére, nem --
13:43
to help the brainagy help itselfmaga.
278
811347
3191
az agy segítésére, hogy önmaga tudjon segíteni.
13:46
And I hoperemény this enticedédesgeti a tulajdon kívánsága your imaginationképzelet,
279
814538
2640
Remélem, sikerült megmozgatnom a fantáziájukat,
13:49
because I can promiseígéret to you
280
817178
1896
mert biztosíthatom Önöket,
hogy már nem az a kérdés,
13:51
this is not a matterügy of whetherakár this revolutionforradalom will occurelőfordul,
281
819074
3243
hogy elkezdődik-e ez a forradalom,
13:54
but when.
282
822317
1792
hanem az, hogy mikor.
13:56
And rememberemlékezik, we are only as great
283
824109
2233
Ne feledjék: nagyságunknak csak
13:58
as our imaginationképzelet, as bignagy as our dreamálom.
284
826357
3585
a képzeletünk, az álmaink szabnak határt!
14:01
Thank you.
285
829942
1992
Köszönöm.
14:03
(ApplauseTaps)
286
831934
4000
(Taps)
Translated by Csaba Lóki
Reviewed by Barnabás Kanik

▲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