בולמים את בריחת המוחות

"אנחנו נמצאים בתחילתה של מהפכת המוח. מדעי המוח יהיו חלק מחיי היום יום של כולנו בעשורים הקרובים. רופאים יציעו לנו טיפולים ותרופות חדשניים, מהנדסי המוח יאפשרו שליטה ממוכנת במוח של חיות ושל בני אדם, מתכנתי מוח ייצרו ממשק אדם-מכונה, וכלכלני מוח יעזרו לנו בקבלת החלטות בעולם העסקי ובחיי הפנאי".

את הדברים הללו אומר פרופ' אורי אשרי, האחראי על תוכנית חקר המוח החדשה באוניברסיטת תל אביב, שתציע תוכנית בלימודי המוח מתואר ראשון ועד לדוקטורט.

"התוכנית לתואר ראשון כיום בתחום היא המבוקשת ביותר מבחינת רמת הסטודנטים אחרי רפואה", הוא מציין. לדבריו, באוניברסיטה יש 25 מרכזים שבהם מתקיים מחקר הקשור למוח במגוון פקולטות בקמפוס. "בית הספר לחקר המוח יאפשר רמה חדשה של שיתוף פעולה בין התחומים", הוא הוסיף.

דוגמה למקום לא צפוי שבו מתקיים מחקר בתחום המוח הוא החוג לזואולוגיה, שם חוקר פרופ' אמיר אילי את מוחם של יצורים פשוטים יחסית כמו חרקים ותולעים. "המורכבות של המוח האנושי היא אתגר גדול במחקר שלו", אומר אשרי. "כל עוד בני אדם חשבו שהמוח שלהם הוא ייחודי ולכן אי-אפשר ללמוד עליו מחקר חיות אחרות, חקר המוח היה מוגבל. בפועל, כמעט כל מה שאנחנו יודעים היום על קשרים עצביים במוח נמצא גם, למשל, בפלנריה, שהיא תולעת קטנה ופשוטה". אילי חוקר את המוח של חגבים, תיקנים, נמלים וארבה. "יכולות התנועה של התיקן מדהימות. הוא נע במהירות מסחררת ובעיקר מבצע פניות בזריזות שאנחנו לא יכולים להסביר", אומר אילי. "אצלנו במעבדה חוקרים: האם השליטה העצבית בתנועה היא מרכזית או מבוזרת? האם יש הבדל בין שתי הרגליים? ההבנה של תנועת התיקן מאפשרת בניית רובוטים מהירים. נאס"א מייצרת רכבי חלל עם שש רגליים כי זה המבנה היציב ביותר, אבל השאלה היא איך שולטים על שש רגליים"?

הארבה, לדוגמה, הוא מכונה מעופפת מוצלחת. הוא יכול להוות השראה לרובוט מעופף זעיר - עניין חשוב, משום שדינמיקה שמאפשרת תעופת מטוסים אינה עובדת בגופים קטנים. "אולי אפשר לקחת חגב שהושתלה בו מצלמה, ולשלוט בתנועה שלו על-ידי הצגת צורות מול עיניו", הוא מציע.

על בסיס לימוד תנועה של זחלים, לומדים הזואולוגים של המוח את השליטה בהתקדמות שיטתית ויעילה של גוף רך - תנועה שבני האדם התקשו לייצר עד היום. "רובוט זחל זעיר שהוא רך, יכול לזרום ביעילות בתוך עורקים של בני אדם, או להשתחל לתוך סדקים", אומר אילי.

החזון של עוד 100-50 שנה

במעבדתה של פרופ' גלית יובל, המתמקדת בזיהוי פנים, חוקרים את המוח האנושי על כל מורכבותו. יובל מכירה בפשרה שהיא מבצעת בכך שהיא חוקרת מבנה מורכב, שכן עליה להסתפק ברזולוציות יותר נמוכות.

"יחידת המחקר שלי היא אזורים במוח המורכבים מחצי מיליון נוירונים כל אחד. המטרה הסופית היא להבין מה קורה בנוירונים הבודדים, אבל זה לא יקרה בטווח הקרוב. מצד שני, אנחנו חוקרים זיהוי פנים ושפה - דברים שאין אצל החגבים והתיקנים".

יובל משלבת הדמיה של fMRI שמראה היכן במוח יש פעילות בעת זיהוי הפנים, יחד עם EEG שאמנם לא יכול למקם את הפעילות, אך מספק אינדיקציות למתי היא התרחשה.

"אנחנו מקליטים את שני הסימנים הללו ביחד, וזה אתגר טכנולוגי משמעותי. אנחנו יכולים לעקוב איך מתחיל הזיהוי באחורי המוח, עם נוירונים שכל אחד מהם מזהה את הפנים מזווית אחרת, ובקדמת המוח יש התכנסות כנראה לנוירונים שמזהים את אותם הפנים מכל הכיוונים".

פרופ' חזי ישורון מהפקולטה למחשבים סיפר על פעילותו בתחום ממשקי מחשב ומוח. "אנחנו רוצים להפוך את האות בתוך המוח למשהו שיכול להשפיע על העולם החיצון, שלא דרך הגוף", אמר ונתן כדוגמה אפשרות של העברת ערוץ טלוויזיה ללא שלט, או חיפוש מידע באינטרנט ללא הקלדה על המחשב - כמו שליפת מידע מהזיכרון, לבד מן ההבדל הקטן שהמידע נמצא בזיכרון חיצוני.

"כדי לעשות את זה צריך להבין אותות מוחיים ואת הקידוד המוחי", הוא אומר.

כך למשל, נבדקים נבחנו במשחקי מחשב שבהם היה צורך לשקר, ומערכות ממוחשבות הצליחו להבדיל בין דפוסים חשמליים במוח של אדם ששיקר, לבין כזה שפעל בצורה הוגנת. "אנחנו עדיין לא קרובים למכונת אמת", מזהיר ישורון. "כי השאלה מה היא האמת ומה הוא שקר היא הרבה יותר מורכבת מדפוס חשמלי ספציפי".

במחקר אחר הצליחו החוקרים באמצעות הפעילות החשמלית של המוח לגלות אם אנשים נחשפו כמה רגעים קודם לכן לאירוע מסוים (למשל, אם עברו במבוך מסוים). לדבריו, יישומי המערכת הזו צפויים רק בעוד 50-100 שנה.