המחקר באוניברסיטת ת"א חושף שינוי עמוק באופן שבו חומרים משנים מצבי צבירה, באמצעות חלקיקים זעירים שמתפקדים כחיישנים


מחקר
המחקר באוניברסיטת ת"א חושף שינוי עמוק באופן שבו חומרים משנים מצבי צבירה, באמצעות חלקיקים זעירים שמתפקדים כחיישנים

כיצד נוזל הופך לפתע לחומר קשיח מבלי לשנות את המבנה?
לתעלומה זו, הידועה בשם "מעבר הזכוכית" (glass transition), נמצא פיתרון הודות לפרופ' חיים דימנט ופרופ' יעל רויכמן מביה"ס לכימיה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, יחד עם קבוצת המחקר של פרופ' סטפן אגלהאף מאוניברסיטת דיסלדורף.
לאחר יותר ממאה שנה של מחקרים, פרופ' דימנט ופרופ' רויכמן סיפקו דרך חדשה להתבונן בתהליך המעבר בין מצבי צבירה, באמצעות מעקב אחר תנועתם של "חיישנים" זעירים בתוך החומר.
צוות המחקר התמקד בחומרים קולואידיים (תערובת של חלקיקים מיקרוסקופיים בנוזל) ומצא שכאשר ריכוז החלקיקים נמוך, המערכת מתנהגת כנוזל רגיל; ככל שהצפיפות עולה, כך החלקיקים מוגבלים בתנועתם, עד שהמערכת כולה "נתקעת" ומקבלת תכונות של מוצק, בדומה לזכוכית.
אותם חלקיקים קטנים וניידים השתלבו בתוך מערכת של חלקיקים גדולים יותר העוברים את המעבר לזכוכית; בעוד שהחלקיקים הגדולים איבדו בהדרגה את יכולת התנועה שלהם, החלקיקים הקטנים המשיכו לנוע – ובכך איפשרו למדוד כיצד משתנה החלל סביבם.

תנועת החלקיקים הקטנים בזכוכיות קולואידליות
החוקרים עקבו אחר זוגות של חלקיקים זעירים בעזרת מיקרוסקופים מתקדמים, ובדקו איך תנועה של אחד מהם משפיעה על השני.
קבוצת המחקר מצאה שכאשר המערכת נוזלית, התנועה "מתפשטת" למרחקים גדולים דרך הנוזל; ככל שהמערכת מתקרבת למצב הזכוכיתי, ההתפשטות נבלמת, והמערכת מתחילה להתנהג כמו חומר מוצק שסופג את התנע במקום להעבירו.
החוקרים זיהו סימנים למעבר בין הנוזל למוצק; לדוגמה, תנועות מנוגדות בין חלקיקים סמוכים, אשר מעידות על היווצרות "התנגדות לגזירה" (shear strength) – כלומר, היכולת של חומר להתנגד לעיוות, אשר אופיינית למוצקים. סימנים אלו אימתו בדיוק רב תחזיות תיאורטיות של אותו הצוות מלפני מספר שנים.
לממצאי המחקר יש השלכות רחבות: השיטה החדשה יכולה לשמש לחקר ג'לים, חומרים רכים, מערכות פעילות ואפילו רקמות ביולוגיות – תחומים שבהם קשה לזהות מתי מערכת מפסיקה "לזרום" ומתחילה להתקשות.
החלקיקים הזעירים בעצם משמשים כ"גששים" מיקרוסקופיים אשר עדים לרגע שבו נוזל מאבד את אופיו, ומאפשרים לבחון את "ההופעה של תכונות מוצקות עוד לפני שהמערכת חדלה לזרום בפועל."
לדברי פרופ' דימנט, "חשיבותו של המחקר אינה רק בזיהוי סימנים חדשים למעבר הזכוכית, אלא בנקודת מבט חדשה על התופעה כולה." ממצאי המחקר "מראים שמעבר הזכוכית אינו מתמצה רק בהאטה הדרגתית של תנועת החלקיקים, אלא מלווה בשינוי עמוק באופן שבו החומר מעביר תנע מנקודה לנקודה."

מחקר
"לתוצאות המחקר יש השלכות על כל עולם החי – ובכללו על בני האדם"

לאחר שמחקרים קודמים הראו כי תאורה מלאכותית משבשת את צרצור הצרצרים, מתברר כעת כי גם יונקים אינם חסינים להשפעותיה.
מחקר חדש מאוניברסיטת תל אביב מצביע לראשונה כי תאורה מלאכותית בלילה – אפילו זו בעוצמה של תאורת רחוב – עשויה לשבש את המערכת החיסונית של מכרסמי בר, ואף להשפיע על יונקים אחרים.
הגר ורדי-נעים, דוקטורנטית בבית הספר החדש לסביבה והפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ערכה את המחקר בגן למחקר זואולוגי ע"ש א' סיגלס באוניברסיטת תל אביב, בהנחייתם של פרופ' יריב ויין – ראש המעבדה לאימונולוגיה יישומית בפקולטה למדעי החיים – ופרופ' נגה קרונפלד-שור – ראשת בית הספר לסביבה ורקטורית אוניברסיטת תל אביב.
מטרתה של הגר הייתה לבדוק כיצד תאורה מלאכותית משפיעה על מערכת החיסון של יונקים; הממצאים העידו שאפילו חשיפה מינימלית לתאורה בלילה מגדילה את הסיכון לתמותה פי 2.35.
התגברות על ג'ט לג אחרי טיסה אינה האתגר היחיד לשעון הביולוגי שלנו.
לדברי ורדי-נעים, "חלקים נרחבים בגוף שלנו – ושל כל היונקים – נמצאים תחת רגולציה של שעון ביולוגי", אשר פועל במחזוריות של 24 שעות, "ומותאם למחזור האור והחושך." השעון "משדר לאיברים ולמערכות השונות מה נדרש מהם לעשות בכל שעה", בדומה למערכת החיסון.
חלק מרמות הלימפוציטים בגופנו - תאי דם לבנים המגנים מפני זיהומים, חיידקיים ותאים סרטניים - עולות ויורדות, וכתוצאה מכך, יותר נוגדנים מיוצרים נגד חיידקים או וירוסים בשעות מסוימות.
"הגוף צריך לדעת מה השעה. זיהום האור משנה את המשטר הטבעי של האור והחושך, ומשבש את התאמתו של השעון המרכזי לשעה הסביבתית ומשנה את הדפוסים הללו, כך שלזמן אין עוד הרבה משמעות".

תאי דם לבנים
במחקר כיכבו שני מינים של מכרסמים קטנים החיים במדבר יהודה בנגב: קוצן זהוב, אשר פעיל יותר בשעות היום, ובן דודו הקוצן המצוי, אשר פעיל יותר בלילה.
שני מיני המכרסמים שוכנו ב"תנאי סביבה שמדמים עד כמה שניתן את תנאי הסביבה הטבעיים", כאשר חצי מהמכלאות הוארו בתאורת LED לבנה - "תאורה הנפוצה ביותר היום, ובעוצמה נמוכה יחסית – שמדמה תאורת רחוב." קבוצת הביקורת הושארה בתנאי חושך הנתונים לשינויים בתאורה הטבעית, כמו שמש, ירח וכוכבים.
החוקרים בדקו את אחוז תאי הדם הלבנים בדם המכרסמים במספר נקודות זמן ביממה, וגילו שכמו אצל בני אדם, רמת הלימפוציטים שלהם עולה בשעות המנוחה בין שתיים לארבע בבוקר.
כמות ייצור הנוגדנים בתגובה לאנטיגן (חומר שמערכת החיסון מזהה ומגיבה אליו) הוא תהליך תלוי-זמן; לכן, "חיות שנחשפות לאנטיגן בשעות המנוחה מייצרות הרבה יותר נוגדנים כנגדו מאשר אלו שנחשפו בשעות הפעילות."

הקוצן המצוי
צוות המחקר גילה שהחשיפה לזיהום האור בשעות הלילה טשטשה את דפוסי יצור הנוגדנים בגוף: "במקום מחזוריות של שיא ושפל באחוז הלימפוציטים בדם ובתגובה החיסונית, ראינו השטחה מוחלטת של הדפוסים היומיים." ההשטחה מתייחסת לכך שמערכת החיסון מאבדת את הקשר עם השעון הביולוגי, ובעצם "עלולה להגיב בעוצמה פחות מיטבית לזיהומים ולסטרס סביבתי או לחיסון, מצב שעלול להפוך את בעלי החיים לפגיעים יותר לאורך זמן."
החוקרים משערים כי הפגיעה בתזמון הביולוגי אצל המכרסמים תרמה לירידה בהישרדות, שכן תועדו שיעורי תמותה גבוהים יותר של החיות שהיו חשופות לזיהום אור.
את גורל הקוצנים צוות המחקר רואה כמשל בלבד - וכי "יש להתייחס לזיהום אור כאל גורם סיכון בריאותי סביבתי בעל השלכות רחבות - לא רק על חיות בר אלא גם בהקשר של בריאות האדם והמערכת האקולוגית כולה."
בנוסף, אותם בעלי חיים עם מערכת חיסונית חלשה עלולים להעביר את מחלותיהם לבני אדם, ובכך להשפיע על מערכות החיסון האנושיות; לכן, צוות המחקר "מדגיש את הצורך לבחון מחדש את היקף ועוצמת התאורה הלילית במרחב העירוני והפתוח."
ייתכן שדווקא צמצום התאורה הלילית יסייע להשיב את האיזון הטבעי – ולחזק את חסינותם של יונקים, ובהם גם בני האדם.

מחקר
פריצת דרך במיפוי זרמי האוקיינוס ישירות מהחלל תאפשר העמקה של הבנת שינויי אקלים ויחסי הגומלין בין הים לאטמוספירה

מחקר חדש בהובלת אוניברסיטת תל אביב מציג פריצת דרך בחקר האוקיינוסים: מערכת חדשנית בשם GOFLOW מאפשרת לראשונה למפות תנועות זרימה באוקיינוס ברזולוציה גבוהה במיוחד, ישירות מתמונות לוויין. החוקרים מעריכים כי היכולת החדשה תסייע בהבנה עמוקה יותר של תהליכים המשפיעים על מזג האוויר, על משבר האקלים ועל יחסי הגומלין בין הים לאטמוספירה.
המחקר נערך על ידי פרופסור רועי ברקן, מהחוג לגיאופיזיקה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, בשיתוף gם לוק לנן ממכון סקריפס לאיקונוגרפיה (Scripps Institution of Oceanography)ֿ, קאושיק סריניבסן מאונבירסיטת קליפורניה לוס אנג׳לס (UCLA) , וניקולס פיזו מאוניברסיטת רוד איילנד (URI). המחקר פורסם בכתב העת Nature Geosciences.
האוקיינוסים מכסים יותר מ־70% משטח כדור הארץ ומהווים מנוע מרכזי בוויסות האקלים הגלובלי. זרמים ימיים, ובהם זרם הגולף שבאוקיינוס האטלנטי, אחראים להעברת חום, פחמן ואנרגיה על פני מרחקים עצומים. אולם עד היום, חלק ניכר מהתהליכים הקטנים והמהירים שמתרחשים בהם – בקני מידה של עשרות קילומטרים ואף פחות – נותרו מחוץ ליכולת המדידה הישירה של לוויינים.
כאן נכנסת לתמונה GOFLOW. המערכת פותחה באמצעות בינה מלאכותית ואומנה על סימולציות אוקייניות מתקדמות במיוחד. היא מנתחת סדרות של תצלומי אינפרה-אדום של טמפרטורת פני הים ומסיקה מהן את שדות הזרימה האופקיים של המים. בניגוד לשיטות קודמות, שהתבססו על הנחות פיזיקליות מגבילות, הכלי החדש מצליח לזהות גם תנועות מורכבות ועדינות יותר.
הניתוח מגלה כי באזורים כמו זרם הגולף מתקיימים תהליכים דינמיים עוצמתיים בקני מידה קטנים מ-30 קילומטרים - תהליכים המלווים בשינויים חדים בטמפרטורה ובהתכנסות זרימה. תופעות אלו קשורות לערבוב אנכי של מים, לעלייה או שקיעה של מסות מים, ולהשפעה על חילופי חום וגזים בין האוקיינוס לאטמוספירה.

פרופ' רועי ברקן
החוקרים מציינים כי למשמעות הממצאים יש היבט אקלימי ברור: תהליכי ערבוב והעברת אנרגיה באוקיינוסים משפיעים על עוצמת סופות, על התפתחות גלי חום ימיים, על פיזור מזהמים ועל יכולת האוקיינוס לקלוט פחמן דו־חמצני מהאטמוספירה. הבנה טובה יותר של מנגנונים אלו עשויה לשפר מודלים לחיזוי אקלים ולספק תחזיות מדויקות יותר לאירועי קיצון.
בנוסף, החוקרים מדגישים כי המערכת מספקת לראשונה ייצוג לווייני ישיר של שדה הדיברגנציה האופקית באוקיינוס - מדד מרכזי להבנת תנועות אנכיות של מים. מדובר במידע שהיה עד כה זמין בעיקר מסימולציות מחשב או ממדידות נקודתיות בים.
פרופסור רועי ברקן מסכם: "האוקיינוס הוא אחד המרכיבים המרכזיים במערכת האקלים של כדור הארץ, אך חלק גדול מהתהליכים שמניעים אותו מתרחש בקני מידה קטנים ומהירים שקשה מאוד למדוד ישירות. באמצעות GOFLOW אנחנו מצליחים, לראשונה, להפיק מהלוויינים מידע דינמי שלא היה נגיש קודם – ולחשוף מנגנונים שמשפיעים על ערבוב, העברת חום וחילופי גזים בין הים לאטמוספירה. בעידן של שינויי אקלים מואצים, היכולת לראות את הפרטים הקטנים הללו היא קריטית להבנה טובה יותר של התמונה הגדולה".
* פרופ' רועי ברקן הוא חוקר בחוג לגיאופיזיקה באוניברסיטת תל אביב, המתמחה באוקיינוגרפיה פיזיקלית ובדינמיקה של נוזלים. מחקריו מתמקדים בהבנת תהליכים דינמיים באוקיינוס בקני מידה קטנים ובינוניים, ובאופן שבו הם משפיעים על ערבוב המים ועל חילופי אנרגיה וגזים בין הים לאטמוספירה. עבודתו משלבת שימוש במודלים נומריים מתקדמים, נתוני לוויין וכלים טכנולוגיים כמו בינה מלאכותית כדי לשפר את הדיוק של מודלים אקלימיים וחיזוי זרמים ימיים.

מחקר
בבקעת סכנין שבגליל התחתון התגלה ריכוז חסר תקדים של אבני יד שעוצבו במכוון סביב מאובנים ותופעות גאולוגיות מיוחדות

תגלית ארכיאולוגית יוצאת דופן שנחשפה לאחרונה בבקעת סכנין, בהובלת חוקר מאוניברסיטת תל אביב ותושב סכנין, שופכת אור חדש על עולמם התרבותי של בני האדם הקדומים. במרכז הממצאים: ריכוז חסר תקדים בעולם של אבני יד פרהיסטוריות, אשר עוצבו במכוון סביב מאובנים ותופעות גאולוגיות נדירות. המחקר, המעיד על ניצני תפיסה אסתטית כבר לפני מאות אלפי שנים, פורסם בכתב העת המדעי Tel Aviv: Journal of the Institute of Archaeology of Tel Aviv University.
הגילוי החל ביוזמתו של מועתז שלאעטה, תושב סכנין, אוטודידקט וחובב טבע, שזיהה בסקר פני שטח אבנים מסותתות בעלות מראה חריג הפזורות בבקעה. שלאעטה יצר קשר עם פרופ' רן ברקאי מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום בפקולטה למדעי הרוח ע"ש לסטר וסאלי אנטין, מומחה לתרבויות פלאוליתיות. יחד, החלו השניים לחקור את האתרים, המזוהים עם ההומו ארקטוס - מין האדם הקדום שחי באזורנו בתקופות קדומות.
בבקעת סכנין נמצאו מאות אבני יד - כלי אבן גדולים ומוקפדים ששימשו את האדם הקדום במשך למעלה ממיליון שנים. פרופ' ברקאי מסביר כי עושר הממצאים מעיד על כך שהבקעה הייתה מוקד פעילות מרכזי: "אבני היד שימשו ככלי המרכזי של בני האדם הקדומים במשך למעלה ממיליון שנים, והן מוכרות מאפריקה, אסיה ואירופה. בבקעת סכנין נמצאו מאות רבות של אבני יד המעידות כי האזור שימש מוקד פעילות אנושי חשוב לאורך פרקי זמן ארוכים. תנאי הסביבה - מקורות מים, בעלי חיים ועושר יוצא דופן של בולבוסי צור איכותיים - סיפקו לבני האדם הקדומים את כל צורכיהם, וסביר להניח כי קבוצות אנושיות חזרו וביקרו במקום שוב ושוב לאורך מאות אלפי שנים".
הבקעה עשירה מאד גם בתפוחי אליהו, תרכיזים גאולוגיים מעוגלים, דמויי מח, ובתוכם גבישים נוצצים וכן בבולבוסי צור ובהם שרידי מאובנים. יש להניח שבני אדם קדומים שביקרו באזור לפני מאות אלפי שנים נדהמו מעושר האבנים יוצא דופן זה.
לצד נוף האבן העשיר והמיוחד נחשפה בבקעת סכנין תופעה יוצאת דופן: למעלה מעשר אבני יד עוצבו מבולבוסי צור שבתוכם מאובנים או תצורות גאולוגיות בולטות. אלמנטים טבעיים אלו שובצו במכוון במרכז אבן היד, במקום גלוי ומודגש. מאובנים ותופעות כאלה מקשים על סיתות מדויק וסימטרי, ולכן בחירת גושי האבן הללו אינה מקרית. להפך – הסיתות כולו בוצע כך שיבליט את תופעת הטבע וישאיר אותה במרכז הכלי, ולא כדי להתגבר עליה או להסוותה.

אבן יד שעוצבה סביב הטבעה של מאובן מבקעת סכנין
החוקרים מדגישים כי שילוב המאובנים אינו מקרי ואף מקשה מבחינה טכנית על הסיתות. בחירת חומר הגלם הזה והמאמץ להבליט את המאובן מעידים על חריגה משיקולים הישרדותיים בלבד. "זוהי עדות ברורה לכוונה אסתטית ומושגית," אומר פרופ' ברקאי. "הסיתות שימש כאמצעי למסגור והדגשה של פלאי הטבע. בני האדם הקדומים לא רק השתמשו בכלים כדי לבתר פילים, אלא ייחסו ערך מיוחד למראה האבן ולמשמעותה".
תופעה זו מהווה עדות ברורה לכוונה אסתטית ומושגית בקרב בני אדם קדומים, משום שהיא חורגת משיקולים פונקציונליים של ייצור כלי. מאובנים ותצורות גאולוגיות משובצות אינן משפרות את תפקוד הכלי ואף עלולות לפגוע בו, ובכל זאת נבחרו שוב ושוב כחומר גלם מועדף. הבחירה המודעת להשקיע מאמץ בעיצוב הכלי סביב תופעת טבע יוצאת דופן מעידה כי מעבר לצורך ההישרדותי, ייחסו בני האדם ערך מיוחד למראה האבן ולמשמעותה. הסיתות שימש אמצעי למסגור, הדגשה והעצמה של תופעות טבע מעוררות עניין, ובכך משתקפת יכולת תפיסתית וקוגניטיבית מתקדמת.
בקעת סכנין שוכנת בסמיכות לנתיבי תנועה משוערים של פילים קדומים, שהיו מקור המזון העיקרי של בני האדם בתקופה זו. בדומה לאתרים מוכרים אחרים, כגון גשר בנות יעקב, סביר כי אבני היד שימשו בין היתר לביתור פילים ולהפקת קלוריות משומן ובשר. עם זאת, ריכוז כה גבוה של אבני יד מיוחדות אינו מוכר מאף אתר אחר בעולם, והוא עולה במספרו על כלל הממצאים המקבילים שתועדו עד כה.
לדברי פרופ' ברקאי, הממצאים מוכיחים כי כבר בראשית ההיסטוריה התקיימה באדם רגישות ליופי וחיבור עמוק ליסודות קמאיים בטבע. "הנוף המיוחד של בקעת סכנין גרם לבני האדם הקדומים להתנהג באופן מיוחד. נראה כי המאובנים והתופעות הגאולוגיות המיוחדות היו בעלי משמעות רבה עבור בני האדם הקדומים. הם ראו בתופעות אלה ביטוי לעצמתו של העולם, לקדמותו, ולפלא שבו. הממצאים מבקעת סכנין פותחים צוהר נדיר להבנת עולמם הפנימי של בני האדם הקדומים, ומצביעים על כך שכבר בראשית ההיסטוריה האנושית התקיימו רגישות לאסתטיקה, ייחוס משמעות לטבע ויחסים מורכבים בין אדם לעולמו. התגלית ממקמת את בקעת סכנין ואת הגליל התחתון בלב הדיון המחקרי הבינלאומי על ראשית התודעה, האסתטיקה והמשמעות בחיי האדם".
* פרופ' רן ברקאי הוא ארכאולוג פרהיסטורי באוניברסיטת תל אביב, המתמחה בחקר התפתחות האדם הקדום ותרבויותיו, ונודע בין היתר בזכות חפירותיו במערת קסם ומחקריו על הקשר בין תזונה, בעלי חיים והתפתחות התודעה האנושית.

מחקר
פריצת דרך ישראלית בייצור מימן ירוק

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב ואוניברסיטת בן גוריון מציג פריצת דרך משמעותית בתחום האנרגיה המתחדשת: ייצור מימן ירוק באמצעות מיקרו־אצות, בקנה מידה תעשייתי, תוך שמירה על הביומסה כחומר גלם איכותי למזון ולתעשייה.
המחקר הובל על ידי ד״ר תמר אלמן והפרופ׳ יפתח יעקובי מבית הספר למדעי הצמח וביטחון מזון בפקולטה למדעי החיים ע״ש ג׳ורג׳ וייז, אוניברסיטת תל אביב, בשיתוף ד״ר שבתאי איזק מהמחלקה להנדסה אזרחית וסביבתית באוניברסיטת בן־גוריון בנגב. המחקר פורסם בכתב העת המדעי היוקרתי International Journal of Hydrogen Energy.
במסגרת המחקר, החוקרים התמקדו בזן ייחודי של האצה הירוקה Chlamydomonas reinhardtii, המסוגל לייצר מימן בתהליך פוטוביולוגי – כלומר, תוך שימוש באנרגיית השמש – ללא צורך בתנאי רעב קיצוניים. עד כה, רוב שיטות ייצור המימן מאצות הסתמכו על פגיעה מכוונת בתאים, מה שמנע שימוש מעשי בביומסה לאחר סיום התהליך. במחקר הנוכחי הוכח כי ניתן לייצר מימן באופן רציף במשך מספר ימים, מבלי לפגוע בשלמות התאים.
באמצעות תכנון מחודש של פוטוביוריאקטורים – מערכות גידול מוארות לאצות – הצליחו החוקרים להגיע לקצב ייצור הגבוה פי שישה מהניסויים המעבדתיים הקודמים. הייצור נמדד בנפחים של ליטרים, ולא בהערכות תיאורטיות, מה שמקרב את הטכנולוגיה לשלב יישומי.
פרופ' יעקובי: "אחד הממצאים המרכזיים של המחקר נוגע לביומסה שנותרת לאחר ייצור המימן. בדיקות תזונתיות הראו כי האצות מכילות כ־47% חלבון, עם פרופיל מאוזן של חומצות אמינו, חומצות שומן חיוניות ורכיבים נוגדי חמצון כמו לוטאין ובטא־קרוטן. המשמעות: ניתן לנצל את האצות כתוצר בעל ערך כלכלי בתחומי המזון, המספוא והתוספים התזונתיים – ובכך לקזז חלק משמעותי מעלויות ייצור המימן".
בנוסף, החוקרים ביצעו ניתוח כלכלי המבוסס על נתונים של מתקן גידול אצות מסחרי פעיל בישראל. לפי ההערכות, בתנאים הנוכחיים עלות ייצור המימן לקילוגרם גבוהה מאוד. עם שיפורים עתידיים בצפיפות האצות ובקצב הייצור, העלות עשויה לרדת לרמה של 2–3 דולר לקילוגרם – רמה הנחשבת תחרותית בשוק האנרגיה הירוקה.
לסיכום, החוקרים מדגישים כי הטכנולוגיה אינה מיועדת להחליף ייצור מימן תעשייתי רחב היקף, אלא להשתלב במתקני אצות קיימים, כפתרון משלים לייצור אנרגיה נקייה לצד חלבון בר־קיימא. בכך, מציע המחקר מודל חדש המחבר בין אנרגיה מתחדשת, חקלאות מתקדמת וכלכלה מעגלית – תחומים שבהם לישראל יתרון יחסי ברור.
"שילוב ייצור מימן ירוק בתוך מתקני גידול אצות קיימים פותח פתח לגישה חדשה לייצור אנרגיה מתחדשת – כזו שאינה מתחרה בייצור מזון אלא משתלבת בו," מסכם פרופ' יעקובי. "הביומסה תמיד שווה יותר מהמימן עצמו, אבל דווקא העובדה הזו מאפשרת להפוך את המימן לתוצר נלווה כלכלי וריאלי. המודל שהוצג במחקר מציב את ישראל בחזית המחקר העולמי בתחום המימן הביולוגי, ומדגים כיצד חדשנות מדעית יכולה להפוך לפתרון יישומי בעל ערך סביבתי וכלכלי גם יחד. לאור זאת, הפרויקט נמצא כיום בשלב מסחור וגיוס כספים לצורך מסחרו".
* פרופ' יפתח יעקובי הוא חוקר בביה"ס למדעי הצמח ואבטחת מזון באוניברסיטת תל אביב, המתמחה במיקרוביולוגיה, ביוטכנולוגיה ופוטוסינתזה. מחקרו מתמקד במגוון מטבולי של מיקרואורגניזמים ובפיתוח חלבונים מצומדים וטכנולוגיות חדשניות להנדסה ביו-מולקולרית.

מחקר
מחקר חדש מגלה: תעוזת עטלפים מגיעה מהניסיון ומהאתגרים שעברו כשהיו צעירים

מה גורם לעטלף אחד להסתכן ולעוף קילומטרים בשביל ארוחה טובה, בזמן שהשכן שלו מעדיף להישאר קרוב לבית וללכת על בטוח? מחקר חדש של בית הספר לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב מגלה: הסביבה שבה גדל העטלף בחודשי חייו הראשונים היא שקובעת במידה רבה איך יתנהג בטבע, לעיתים יותר מאופיו המולד.
הדוקטורנטית עדי רחום והצוות מהמעבדה של פרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, שמחקרם התפרסם בכתב העת eLife, רצו להבין כיצד חשיפה מוקדמת לסביבה משתנה ומאתגרת משפיעה על ההתנהגות של עטלפים. הם עקבו אחר 40 עטלפי פירות מצריים שגדלו בשני תנאים שונים לגמרי: קבוצה אחת נהנתה מסביבה מאתגרת, שבה היו צריכים להתאמץ ולפתור בעיות כדי להשיג אוכל, והשנייה גדלה בסביבה יציבה ונוחה שבה הכל הגיע בקלות.
כשהעטלפים הגיעו לבגרות, החוקרים הצמידו להם מכשירי GPS זעירים ושחררו אותם לטבע כדי לראות מה יקרה. התוצאות: האתגרים של הילדות השתלמו בשטח.
הנתונים מה-GPS היו חד משמעיים. העטלפים שגדלו בסביבה המאתגרת הפכו ל"חוקרי ארצות" של ממש: הם עפו רחוק יותר וחקרו שטחים של 8 קמ"ר בממוצע, לעומת 3 קמ"ר בלבד אצל הקבוצה השנייה. הם גם היו פעילים יותר ובילו בחוץ כארבע שעות בלילה, שעה אחת יותר מקבוצת הביקורת.
הם העזו יותר: המרחק המקסימלי שלהם מהמושבה היה גדול כמעט פי שניים.
החלק המפתיע ביותר במחקר הוא שהחוקרים בדקו את ה"אישיות" של העטלפים עוד לפני שהניסוי התחיל. הם גילו שהאופי המולד של העטלף לא הצליח לנבא כיצד יתנהג בטבע. מה שבאמת קבע אם העטלף יהיה נועז או שמרן היה אך ורק הסביבה שבה גדל בחודשים הראשונים לחייו.
"מצאנו שלעטלפים יש גמישות מדהימה. הסביבה המוקדמת שהם נחשפים אליה פשוט מעצבת את הדרך שבה הם יחקרו את העולם כבוגרים", מסבירה עדי רחום.
"מחקרים קודמים שלנו הראו הבדלים התנהגותיים בין עטלפי עיר חקרניים לעטלפי כפר 'שמרנים' יותר. יתכן שהממצא הנוכחי מסביר כיצד נוצרים ההבדלים האלה בין הקבוצות", מסכם פרופ' יובל.

פרופ' יוסי יובל
* פרופ' יוסי יובל הוא חוקר ישראלי בעל שם עולמי, ומכהן כחבר סגל אקדמי בכיר בבית הספר לזואולוגיה ובבית הספר סגול למדעי המוח. הוא מוביל את תחום הנוירו-אקולוגיה, המשלב בין חקר המוח לאקולוגיה כדי להבין כיצד בעלי חיים מקבלים החלטות ומנווטים בסביבתם הטבעית. נחשב למומחה מוביל בעטלפים, וחוקר את מערכת הסונאר (איכולוקציה) שלהם, דרכי התקשורת החברתית שלהם ויכולות הניווט המרשימות שלהם.

מחקר
מחקר חדש חושף כי מנגנוני מוח מתקדמים, שנחשבו לייחודיים ליונקים, היו קיימים בצבים כבר לפני מאות מיליוני שנים

הצב נחשב לחיה פרה-היסטורית ומסתורית, שמזכירה לנו את תקופת הדינוזאורים. לרוב אנחנו מזכירים אותו בהקשר של שיריונו הקשיח והמרשים או איטיות תנועתו, אבל מסתבר שהצב נותן לנו שיעור חשוב בהיסטוריה: מחקר חדש של חוקרי אוניברסיטת תל אביב על המוח של הצבים שופך אור על התפתחויות אבולוציוניות לפני מאות מיליוני שנים ומציג ממצא מפתיע על דרך פעולתו של המוח הקדום: קליפת המוח החזותית של צבים מסוגלת לזהות גירויים חזותיים בלתי צפויים באופן שאינו תלוי במיקום שלהם על הרשתית. מדובר בתכונה שעד כה יוחסה רק לקליפות מוח מפותחות של יונקים, כולל בני אדם. בעקבות הממצאים צוות החוקרים מעריך מנגנונים מוחיים מתקדמים, שנחשבו עד כה לייחודיים ליונקים ולבני אדם, היו קיימים כבר לפני מאות מיליוני שנים.
המחקר נערך בהובלת מילאן בקר, נמרוד לברשטיין וד"ר מארק שיין־אידלסון, חוקרים במחלקה לנוירוביולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ובבית ספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Science Advances.
אוכלוסיית הצבים והיונקים התפצלו מאב קדמון משותף לפני כ־320 מיליון שנה. מאז, מוח היונקים, וקליפתו בפרט, עברה התפתחויות דרמטיות והפכה למורכבת, גדולה ומקופלת. מוח הצב לעומת זאת, נחשב פשוט יותר ודומה יותר לזה של האב הקדמון של הזוחלים והיונקים. לכן, כאשר מתגלה במוח של צב מנגנון חישובי מתוחכם, ההשערה היא שהוא היה קיים כבר במוחם של בעלי החיים הקדומים הראשונים שעלו ליבשה.
במסגרת המחקר, החוקרים התמקדו בקליפת המוח הדורסלית של הצב - אזור שנחשב הומולוג אבולוציוני (בעל שוויון מבני, מקור התפתחותי משותף או דמיון גנטי), לקליפת המוח של יונקים. באמצעות הקלטות עצביות מצבים ערניים, ומעקב אחר תנועות עיניים, החוקרים בדקו כיצד מגיב מוח הצב לגירויים חזותיים החוזרים על עצמם לעומת גירויים "חריגים" המופיעים במיקום בלתי צפוי בשדה הראייה. התוצאות היו מפתיעות.
"החלק המפתיע באמת הגיע כאשר בדקנו מה קורה בזמן שהצב מזיז את ראשו או את עיניו", אומר ד"ר שיין-אידלסון." שינוי כזה מזיז את התמונה על הרשתית ועלול ליצור 'בלבול' במערכת הראייה. אך אצל הצבים התגובה לגירוי החריג והרגיל נשארה עקבית, למרות השינויים התכופים בזווית המבט. במילים פשוטות: המוח של הצב 'מבין' שמשהו חדש קרה בסביבה, גם אם הצב רואה את התמונה מזווית אחרת כך שהיא לא נופלת בדיוק על אותו מקום בעין".
עוד נמצא כי תנועות עצמיות של הצב, כמו הזזת הראש או העיניים, כמעט שאינן מעוררות תגובה מוחית משמעותית, למרות שהן משנות מאוד את התמונה שנקלטת בעין. לעומת זאת, שינוי קטן אך לא צפוי בסביבה החיצונית מפעיל את המוח בצורה חזקה. הדבר מעיד על יכולת להבדיל בין גירויים שנובעים מתנועה עצמית לבין מידע חדש שדורש תשומת לב.

צוות המחקר (מימין לשמאל): ד"ר מארק שיין־אידלסון, נמרוד לברשטיין ומילאן בקר
לדברי החוקרים, הממצאים משנים את האופן שבו אנו מבינים את התפתחות המוח. עד היום סברו שמנגנונים מתקדמים כאלה התפתחו רק בשלבים מאוחרים של האבולוציה אצל יונים, ומופיעים במוחות מורכבים כמו של קופים ובני אדם. המחקר החדש מציע תמונה שונה: כבר במוחות קדומים מאוד, כמו זה של האבות הקדמונים של הצב, הייתה קיימת יכולת לזהות אירועים חשובים בסביבה.
היכולת הזו, כך מעריכים החוקרים, שימשה את בעלי החיים להבנה של הסביבה המרחבית שלהם, ללמידה ולהישרדות בעולם משתנה. מתברר שגם בלי קליפת מוח גדולה ומקופלת, לצבים יש מערכת חכמה שיודעת להבחין מתי משהו באמת חשוב קורה סביבם.
"המחקר מדגים כיצד מוחם של צבים משמש כחלון ייחודי אל העבר האבולוציוני. מאחר שצבים ויונקים התפצלו מאב קדמון משותף לפני מאות מיליוני שנים, גילוי מנגנונים מוחיים מתקדמים אצל צבים מעיד כי יכולות אלו היו קיימות כבר במוחות הקדומים ביותר. הממצאים מצביעים על כך שהיכולת לזהות התרחשויות חדשות וחשובות בסביבה, בלי להיות מושפעים מתנועות ראש ועניים עצמיות, היא אחת מאבני היסוד שעליהן נבנתה ההתפתחות של המוח שלנו", מסכם ד"ר שיין-אידלסון.

על מה הוא חושב שם מתחת לשיריון? צב יבשה מצוי
ד"ר מארק שיין־אידלסון הוא חוקר בכיר בבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה ובבית ספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב. הוא בעל תארים מתקדמים בפיזיקה ובהנדסת חשמל וזוכה מענק ה-ERC. ד"ר שיין-אידלסון מתמקד במחקרו באבולוציה של חישוב עצבי ועיבוד חושי באמצעות מודלים של זוחלים, מתוך מטרה לפענח את עקרונות היסוד החישוביים המשותפים לרשתות עצביות ביולוגיות.

מחקר
צעד נוסף בדרך לפיתוח מערכות מזון יעילות, בריאות וידידותיות לסביבה

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב והיחידה לאלרגיה ואימונולוגיה קלינית במרכז רפואי מאיר מקבוצת כללית, מציג ממצאים מעודדים באשר לבטיחות האלרגנית של קמח אצות ירוקות מהמין Ulva – אצה ימית נפוצה (המוכרת גם כ"חסת ים"), עתירת חלבון, הנחשבת לאחת מההבטחות הגדולות של תעשיית המזון המקיימת.
המחקר, שפורסם בכתב העת המדעי Science of Food ממשפחת NATURE, נערך על ידי צוות רב־תחומי בראשות אודיה קדר ופרופ׳ אלכסנדר גולברג מבית הספר להנדסה מכנית בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן, והיחידה לאלרגיה ואימונולוגיה קלינית, המרכז הרפואי מאיר ואוניברסיטת תל אביב ובשיתוף חוקרים מהטכניון. בין החוקרים השותפים: פרופ׳ אורי אובולסקי (החוג לאפידמיולוגיה ורפואה מונעת בבית הספר לבריאות הציבור, אוניברסיטת תל אביב), פרופ׳ רונית קונפינו־כהן (יחידת אלרגיה ואימונולוגיה קלינית, המרכז הרפואי מאיר ואוניברסיטת תל אביב), ד"ר אפרים שטיינברוך, ד״ר אלכסנדר צמדנוב, ד״ר אלווארו ישראל, פרופ׳ יואב ליבני, ד״ר עידית לחובר־רות ופרופ' יוסי רוסמן.
על רקע האתגרים הגלובליים של גידול אוכלוסין, שינויי אקלים, פגיעה במערכות אקולוגיות והצורך בצמצום צריכת מזון מהחי, גובר החיפוש אחר מקורות חלבון חלופיים. אצת Ulva גדלה במהירות, אינה דורשת קרקע חקלאית או מים מתוקים, ומכילה ערכים תזונתיים גבוהים, אך עד כה הידע לגבי הפוטנציאל האלרגני שלה היה מוגבל.
המחקר בחן לראשונה באופן שיטתי את הפוטנציאל האלרגני של קמח אצה מעובד (Ulva-DBF). גישת המחקר שילבה סקירת ספרות מדעית, ניתוח פרוטאומי מתקדם של חלבוני האצה (חקר מקיף של כלל החלבונים בתא, ברקמה או באורגניזם, תוך מיפוי המבנה, הכמות והתפקוד שלהם בזמן נתון), וניסוי קליני ראשוני בבני אדם.
לדברי החוקרים, מדובר בשלב הערכה ראשוני, ויידרשו מחקרים רחבי היקף וצריכה ממושכת באוכלוסייה הכללית כדי לאשש סופית את פרופיל הבטיחות. עם זאת, הממצאים מצביעים על כך שחששות מאלרגניות אינם צפויים להוות חסם משמעותי לשילוב אצת Ulva בתעשיית המזון, כחלק מהמאמץ לפתח פתרונות תזונתיים חדשניים וברי־קיימא.
"בעולם שבו שכיחות האלרגיות למזון נמצאת במגמת עלייה, יש חשיבות רבה לאיתור מקורות חלבון איכותיים בעלי פוטנציאל אלרגני נמוך. ממצאי המחקר מצביעים על כך שאצות הים עשויות להוות חלבון מבטיח, הן מההיבט הבריאותי והן כחלק מחשיבה רחבה על מערכות מזון בטוחות וברות קיימא – וזוהי בשורה חשובה", אמרה פרופ' רונית קונפינו-כהן.
"המחקר מחזק את ההבנה כי פתרונות תזונתיים מהים יכולים למלא תפקיד משמעותי בהתמודדות עם אתגרי המזון של העתיד. אצת Ulva, שגדלה ללא צורך בקרקע חקלאית או במים מתוקים, מציעה שילוב נדיר של ערך תזונתי, קיימות סביבתית ופרופיל בטיחות מעודד. ממצאים אלו מקרבים את האצה צעד נוסף מהמעבדה אל הצלחת, כחלק מהמאמץ לפתח מערכות מזון יעילות, בריאות וידידותיות לסביבה", סיכם פרופ' גולברג.
פרופ' אלכסנדר גולברג חוקר בתחום ביו-הנדסה סביבתית, מערכות יעילות אנרגיה, הנדסת מערכות ביולוגיות וקיימות.
פרופ' רונית קונפינו-כהן היא מומחית באימנולוגיה ואלרגולוגיה וחברת סגל אקדמי קליני ברפואה פנימית.

מחקר
באמצעות כללים מתמטיים פשוטים, ניתן לתכנן מראש כיצד החומר יתנהג, כמה דרכי תנועה יהיו לו, ואיך הן ייראו

האם חומר יכול "לחשב"? מחקר חדש של צוות חוקרים בינלאומי בהובלת אוניברסיטת תל אביב מציג דרך מפתיעה שבה מבנים מכניים פשוטים מתנהגים כמו קוביות לגו, ויכולים לבצע פעולות מתמטיות, להגיב בשלבים ללחץ ואפילו לשמש בסיס למחשוב מכני חסכוני באנרגיה.
המחקר, שפורסם בכתב העת Physical Review Letters נערך בהובלת פרופ' יאיר שוקף מביה"ס להנדסה מכנית באוניברסיטת תל אביב, בהשתתפות התלמיד לתואר ראשון, תומר סיגלוב ובשיתוף חוקרים מהולנד. המחקר מציג שיטה חדשה לתכנון מטא־חומרים - חומרים מלאכותיים שתכונותיהם נקבעות בעיקר על ידי הצורה והמבנה שלהם, ולא על ידי החומר שממנו הם עשויים.
החוקרים פיתחו מעין "ערכת לגו" של אבני בניין משולשות, שניתן לחבר ביניהן בצורות שונות. חיבורים אלה קובעים האם אזור מסוים בחומר יהיה גמיש או "מתוסכל" – מצב שבו החומר היה רוצה להתעוות, אבל הגאומטריה לא מאפשרת לו. באמצעות כללים מתמטיים פשוטים, ניתן לתכנן מראש כיצד החומר יתנהג, כמה דרכי תנועה יהיו לו, ואיך הן ייראו.
גישת "הלגו המכני" מאפשרת לתכנן מראש חומרים עם התנהגות מורכבת, בלי צורך בסימולציות כבדות או ניסוי וטעייה. המשמעות היא שניתן "להרכיב" חומרים ייעודיים למשימות שונות – בלימת זעזועים, שינויי צורה מתוכננים או מחשוב מכני – באותה קלות שבה מרכיבים מודל מלבנים מוכנות. תפיסה זו מקרבת את עולם החומרים לשפת ההנדסה המודולרית, ופותחת דרך לפיתוח מהיר של דור חדש של מטא־חומרים חכמים.
צוות החוקרים מסביר כי אחד ההישגים המרשימים של העבודה הוא הדגמה של תגובה מדורגת ללחץ: החומר אינו קורס בבת אחת, אלא מתקפל שלב אחרי שלב בצורה מבוקרת. תכונה זו חשובה במיוחד ליישומים כמו בלימת זעזועים, מיגון והגנה מפני פגיעות. מעבר לכך, החוקרים הראו שניתן להשתמש במבנים הללו כדי לבצע כפל מטריצה־וקטור - פעולה מתמטית בסיסית בלמידת מכונה ובינה מלאכותית – באמצעות תזוזות מכניות בלבד, ללא חשמל או אלקטרוניקה.
פרופ' שוקף: "המחקר מדגים כיצד ניתן לבנות חומרים חכמים בשיטה המזכירה לגו מכני: במקום לעצב כל חומר מחדש מאפס, השתמשנו במספר קטן של אבני בניין משולשות פשוטות, שכל אחת מהן מתנהגת בצורה ידועה. כמו בלגו, החוכמה אינה באבן הבודדת אלא באופן החיבור ביניהן. שינוי קטן באופן הסידור יוצר הבדל גדול בהתנהגות הכוללת – גמישות, נוקשות, תגובה מדורגת ללחץ או אפילו ביצוע חישובים. בנוסף, העבודה שלנו מראה שחישוב לא חייב להתבצע רק בשבבים אלקטרוניים. אפשר 'להטמיע' לוגיקה וחישוב בתוך החומר עצמו". גישה זו משתלבת בתחום מתפתח הנקרא "חישוב בחומר" (computing in materia), שעשוי להוביל בעתיד לרובוטים רכים, חיישנים חכמים ומערכות שפועלות לאורך זמן ללא מקור אנרגיה חיצוני.
* פרופ' יאיר שוקף הוא מומחה בינלאומי לפיזיקה של חומר מעובה רך, המכהן כראש המרכז לפיזיקה וכימיה של מערכות חיות באוניברסיטת תל אביב. מחקרו משלב כלים עיוניים וחישוביים מתקדמים לחקר תופעות קולקטיביות במטא-חומרים מכניים, מערכות חיות וחומרים חכמים בעלי יכולות זיכרון וחישוב.

מחקר
מטרת החוקרים הייתה להשפיע על האופן שבו הזיכרון מתקבע מחדש במוח, ובכך להקל על הסימפטומים של הפוסט-טראומה

פוסט־טראומה משפיעה על מיליוני אנשים בעולם – חיילים, נפגעי טרור, תאונות דרכים ואלימות. על אף התקדמות בטיפולים פסיכולוגיים ותרופתיים, רק כ־50% מהמטופלים מגיבים היטב לטיפולים הקיימים, וזיכרונות חודרניים ממשיכים ללוות רבים מהם שנים לאחר האירוע. הזיכרונות הללו אינם "רק" מחשבות – הם חוויה חיה, מוחשית, שמפעילה מחדש את הגוף והרגש כאילו האירוע הקשה מתרחש שוב.
מחקר חדש שנערך באוניברסיטת תל אביב מציג גישה חדשנית לטיפול בפוסט־טראומה (PTSD) ומעורר עניין רב במיוחד על רקע העלייה החדה במספר המתמודדים עם התסמונת בעקבות מלחמת חרבות ברזל ואירועי 7 באוקטובר. לפי ממצאים ראשוניים של המחקר, טיפול באמצעות גירוי מוחי לא פולשני הצליח להפחית באופן משמעותי זיכרונות חודרניים, כמו פלאשבקים ומחשבות פולשניות, הנחשבים לאחד הסימפטומים הקשים והעמידים ביותר לטיפול.
המחקר נערך במעבדה של פרופ' ניצן צנזור מבית הספר סגול למדעי המוח ובית הספר למדעי הפסיכולוגיה באוניברסיטת תל אביב, בהובלת הדוקטורנט אור דזציו ובשיתוף פעולה עם המעבדות של פרופ' יאיר בר־חיים ופרופ' עידו תבור. צוות המחקר כלל את נוגה יאיר, נוגה מנדלוביץ', ד"ר ניב טיק, את ד"ר חגי שרון מביה"ח איכילוב, ואת פרופ' דניאל פיין מהמכון הלאומי לבריאות הנפש (NIMH) בארה״ב. המחקר פורסם בכתב העת המדעי Brain Stimulation.
החוקרים התמקדו בהיפוקמפוס – אזור עמוק במוח שאחראי על עיבוד, אחסון ושליפה של זיכרונות. מאחר שגירוי ישיר של אזורים עמוקים במוח מחייב התערבות פולשנית, נעשה שימוש בשיטה עקיפה ומתוחכמת: זיהוי אזורים שטחיים במוח שמחוברים תפקודית להיפוקמפוס, וגירוי שלהם באמצעות גירוי מגנטי מוחי (TMS). מיקום הגירוי נקבע באופן אישי לכל משתתף באמצעות סריקות ,fMRI מה שהפך את הטיפול למותאם אישית.
במחקר הראשוני השתתפו עשרה מבוגרים עם PTSD שעברו חמישה טיפולים שבועיים. בכל מפגש הופעל תחילה הזיכרון הטראומטי, ולאחר מכן ניתן הגירוי המוחי – בדיוק בשלב שבו הזיכרון נמצא במצב "גמיש" ופתוח לשינוי, במסגרת תהליך המכונה רה־קונסולידציה. מטרת החוקרים הייתה להשפיע על האופן שבו הזיכרון מתקבע מחדש במוח, ובכך להקל על הסימפטומים של הפוסט-טראומה.
התוצאות הראו ירידה חדה בחומרת תסמיני הפוסט־טראומה, ובעיקר בתדירות ובעוצמה של הזיכרונות החודרניים. כל המשתתפים הראו שיפור עקבי. במקביל, הדמיות מוח הראו ירידה בקישוריות בין ההיפוקמפוס לאזורי הגירוי – עדות לכך שהשינוי אינו רק סובייקטיבי, אלא משקף שינוי ממשי בפעילות המוח.
לממצאים חשיבות מיוחדת עבור חיילי צה״ל, אנשי כוחות הביטחון, אזרחים שנחשפו לאירועי הטרור ב־7 באוקטובר, שורדי הטבח ונפגעי הירי והחטיפות – אוכלוסיות שבהן שיעור הפוסט־טראומה צפוי להיות גבוה במיוחד. רבים מהם מדווחים על זיכרונות חודרניים עזים, גם חודשים לאחר האירועים. האפשרות לפתח טיפול קצר, לא פולשני, שמכוון ישירות למנגנון הזיכרון הטראומטי – עשויה להפוך לכלי משמעותי במערך השיקום הלאומי.
לדברי החוקרים, מדובר במחקר ראשוני בקבוצה קטנה וללא קבוצת ביקורת, אך כזה שמציג הוכחת היתכנות ברורה. כעת נדרשים ניסויים קליניים רחבים ומבוקרים כדי לבחון את יעילות השיטה לאורך זמן. אם הממצאים יאוששו, ייתכן שמדובר בשינוי כיוון מהותי באופן שבו מטפלים בזיכרון טראומטי – לא רק בהשלכות הרגשיות שלו, אלא בשורש העצבּי עצמו.
פרופ' ניצן צנזור מסכם: "הממצאים הראשוניים מצביעים על שינוי תפיסתי באופן שבו ניתן לגשת לטיפול בפוסט־טראומה. אנחנו מנסים כאן להתערב באופן ממוקד במנגנון המוחי של הזיכרון עצמו – בזמן שבו הוא 'נפתח' מחדש וניתן לשינוי. העובדה שראינו ירידה עקבית בזיכרונות החודרניים אצל כל המשתתפים, לצד שינוי מדיד בפעילות המוח, היא מעודדת מאוד. חשוב לי להדגיש שמדובר בתוצאות ראשוניות ביותר. יחד עם זאת, במיוחד על רקע המציאות הישראלית הנוכחית, אנחנו מקווים שהמשך המחקר הקליני המלא יאפשר בעתיד לפתח טיפול לא פולשני ונגיש, שיסייע לחיילים ולאזרחים רבים לחזור לחיים תפקודיים ללא פלישה מתמדת של הטראומה".

מחקר
החשש: המודל שנחשף באירוע התמותה של האיים הקנריים, יתממש גם באזורים אחרים ברחבי העולם

המחקר חובק העולם של פרופ' עמרי ברונשטיין מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, שעוקב אחר גל התמותות ההמוניות של קיפודי הים ברחבי העולם, מעלה ממצאים חדשים ומדאיגים במיוחד: לראשונה נמצאה עדות להכחדה מוחלטת של קיפודי ים באיים הקנריים. המחקר חשף כי הסוג הקרוי דיאדמה (Diadema - קיפודי הים השחורים ארוכי הקוצים המוכרים לכולנו), אינו מסוגל עוד להעמיד צאצאים באתר זה - ממצא המצביע ככל הנראה על הכחדה מקומית מוחלטת.
המחקר הובל על ידי פרופ' עמרי ברונשטיין בשיתוף עם חוקרים מספרד ומהאיים הקנריים. המאמר המדעי פורסם בכתב העת Frontiers in Marine Science .
פרופ' ברונשטיין מתאר את השתלשלות האירועים בעשורים האחרונים: "בשנים 1983-4 זוהה לראשונה אירוע תמותה המונית של קיפודי ים מהסוג דיאדמה, באיים הקריביים שבמערב האוקיינוס האטלנטי. תמותת הקיפודים הביאה לשינוי אקולוגי משמעותי באותו אזור: היעלמות קיפודי הים, אוכלי האצות העיקריים בבית הגידול, גרמה להיווצרות שדות אצות נרחבים שחסמו את אור השמש, וגרמו נזק רב ובלתי הפיך לשוניות האלמוגים באזור. ב-2022 התרחש בקריביים אירוע תמותה נוסף ולראשונה אף זוהה הפתוגן שגורם למחלה הקטלנית. מגיפה זו התפשטה ב-2023 לים האדום, וב-2024 היא אותרה גם באוקיינוס ההודי".
במחקר הנוכחי זוהה אירוע תמותה באיים הקנריים מול חופי מרוקו במזרח האוקיינוס האטלנטי, שהתרחש למעשה כבר באמצע 2022. לדברי החוקרים מדובר ב'חוליה החסרה' בנתיב הגיאוגרפי של התפשטות המחלה. בנוסף העלה המחקר ממצא מטריד במיוחד, שמצביע ככל הנראה על הכחדה מקומית מוחלטת של המין באיים הקנריים. המחקר התבסס על תצפיות של תושבים מקומיים (מדע אזרחי), לצד סקרים, ניתוח מידע לווייני (חישה מרחוק), ואיסוף דוגמאות מקרקעית הים על ידי צוות המחקר.
"קיפודי הים מתרבים על ידי שחרור זרע וביציות אל מי הים, ובמהלך ההפריה נוצרים במים מיליוני עוברים. כעבור מספר שבועות מתיישבים העוברים על הקרקעית והופכים לקיפודים צעירים בתהליך שנקרא 'גיוס'. במחקר זה גילינו שבאיים הקנריים אין יותר קיפודים צעירים על הקרקעית, כלומר שאותו תהליך 'גיוס' אינו מתרחש עוד מאז אירוע התמותה הנרחב שהתרחש שם", מסביר פרופ' ברונשטיין וממשיך "המשמעות היא שתמותת הקיפודים כה נרחבת, עד שהמין אינו מסוגל לייצר דור המשך, וייתכן שהוא נעלם לצמיתות מן המערכת האקולוגית באזור".
החוקרים מוסיפים שידוע כי אוכלוסיות של קיפודי ים מתאפיינות בתנודתיות. לא פעם הן מצטמצמות ואחר כך מתאוששות, אך נראה שהפעם המצב חמור במיוחד ונראה כי מדובר באירוע הכחדה. החוקרים חוששים כי המודל שנחשף באירוע התמותה של האיים הקנריים, יתממש גם באזורים אחרים ברחבי העולם שם התגלו בשנים האחרונות אירועי תמותה של קיפודי ים בהיקפים חסרי תקדים, כולל אלו שלחופי הים האדום ושונית האלמוגים של מפרץ אילת.
"במחקר זה זיהינו אירוע תמותה המונית של קיפודי ים שהתרחש באמצע 2022 באיים הקנריים. בעקבות האירוע התברר שהמין שנפגע אינו מתרבה עוד באזור זה, דבר שמצביע ככל הנראה על הכחדה מקומית מוחלטת, שצפויות לה השלכות אקולוגיות משמעותיות. תוצאה סבירה תהיה התרבות בלתי מבוקרת של אצות שתשפיע על המערכת כולה, אם כי קשה בינתיים לצפות באיזה אופן", מסכם פרופ' ברונשטיין.

פרופ' עמרי ברונשטיין וקיפוד ים גוסס
פרופ' עמרי ברונשטיין הוא ביולוג ימי שעוסק באקולוגיה מולקולרית ובהבנת התהליכים שמובילים ליצירת מינים חדשים, וחבר סגל בכיר בבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ובמוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב.