מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
מוזיאון הטבע
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה וטבע
רוח
רפואה ומדעי החיים

מחקר

30.07.2015
חולי סוכרת שמדלגים על ארוחת בוקר סובלים מעלייה מסוכנת של סוכר בדם לאורך כל היום

משמעות ממצאי המחקר עבור חולי סוכרת מסוג 2 היא שלא די בהקפדה על ארוחות צהריים וערב מאוזנות, חובה לפתוח את היום בארוחת בוקר מזינה

  • רפואה
  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר אוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם המרכז לסוכרת בבית החולים וולפסון, מעלה כי ארוחת הבוקר חיונית ביותר עבור חולי סוכרת מסוג 2. חולים המדלגים עליה וניגשים ישר לארוחת הצהריים, סובלים מרמות מסוכנות של סוכר בדם לאורך כל שעות היום.

 

המחקר בוצע על ידי צוות חוקרים בראשות פרופ' דניאלה יעקובוביץ ופרופ' חוליו ויינשטיין מאוניברסיטת תל-אביב, בהשתתפות פרופ' אורן פרוי מהאוניברסיטה העברית ופרופ' בו אהרן מאוניברסיטת לונד בשוודיה. המחקר מתפרסם היום בכתב העת Diabetes Care.

 

"מחקרים רבים בעולם, וגם אצלנו, כבר הוכיחו את חשיבותה של ארוחת הבוקר לבריאות, אך עד היום איש לא בדק את השפעתה על אוכלוסיית חולי הסוכרת באופן ספציפי," אומרת פרופ' יעקובוביץ. "במחקר החדש החלטנו לבחון עד כמה חיונית ארוחת הבוקר לחולי סוכרת מסוג 2."

 

במחקר שארך יומיים, השתתפו 22 חולי סוכרת מסוג 2 שגילם הממוצע 56.9 שנים, עם  BMI(מדד מסת הגוף המודד את היחס בין משקל הגוף לגובה) ממוצע של 28.2. ביום הראשון נהנו הנבדקים מארוחת בוקר מזינה, ואילו ביום השני הם צמו עד ארוחת הצהריים. ארוחות הצהריים והערב היו זהות בשני הימים, וכללו תפריט מאוזן של חלב, טונה, לחם וחטיף בריאות. לאחר כל ארוחה נבדקו רמות הסוכר וחומרים אחרים בדמם של המשתתפים. 

 

רמת גלוקוז גבוהה לאורך כל היום

"ממצאי המחקר הפתיעו אותנו בחומרתם," אומרת פרופ' יעקובוביץ. "בהמשך היום שבו דילגו הנבדקים על ארוחת הבוקר, נמדדו בדמם רמות גבוהות מאוד של סוכר והמוגלובין A1C (מסוכרר), בהשוואה ליום שבו אכלו ארוחת בוקר." כך לדוגמה נרשמו בממוצע 268 מיליגרם לדציליטר (mg/dl) של גלוקוז אחרי ארוחת הצהריים ביום ללא ארוחת הבוקר, לעומת 192 בלבד אחרי ארוחת צהריים זהה, שהוגשה כמה שעות אחרי ארוחת בוקר.

 

החוקרים סבורים שהתופעה מתרחשת מכיוון שתאי הבטא של הלבלב, המייצרים אינסולין מספיקים 'לשכוח' את תפקידם החיוני בהמתנה עד ארוחת הצהריים, ללא ארוחת בוקר. תאי הבטא מתאוששים אמנם לאחר ארוחת הצהריים אך מדובר בתהליך ממושך והדרגתי. בינתיים, תגובות האינסולין הן קטנות ומושהות - ולכן רמת הגלוקוז בדם נותרת גבוהה לאורך היום כולו. בנוסף, רמת החומצות השומניות בדם עולה עקב הצום בשעות הבוקר, ואלה בתורן מפחיתות את יעילותו של האינסולין בהורדת רמות הגלוקוז בדם.

 

"משמעות הממצאים שלנו עבור חולי סוכרת מסוג 2 היא שלא די בהקפדה על ארוחות צהריים וערב מאוזנות, חובה לפתוח את היום בארוחת בוקר מזינה," מסכמת פרופ' יעקובוביץ. "ללא ארוחת בוקר רמת הגלוקוז בדם תישאר גבוהה לאורך כל שעות היום, גם אם כמויות הסוכרים והעמילנים בארוחות המאוחרות יותר יופחתו משמעותית."

 

כעת מתכננים החוקרים לבצע מחקר דומה עם חולי סוכרת מסוג 1, הנזקקים לטיפולי אינסולין.

מחקר

29.07.2015
טיפול באמצעות מחשב יכול להקל משמעותית על חיילים הסובלים מהפרעת דחק פוסט-טראומטית

החוקרים פיתחו אימון ממוחשב שתפקידו לאזן מחדש את המערכת הקוגניטיבית של הסובלים מפוסט-טראומה

  • מדעי החברה
  • חברה

טיפול באמצעות מחשב יכול להקל משמעותית על הסובלים מהפרעת דחק פוסט-טראומטית (PTSD) – כגון חיילים השבים משדה הקרב או אזרחים שהיו מעורבים בתאונות דרכים. כך עולה ממחקר חדש שהוא פרי שיתוף פעולה ישראלי-אמריקאי, בשיתוף צה"ל, צבא ארצות הברית והמכונים הלאומיים לבריאות (NIH). תוצאות המחקר התפרסמו בסוף השבוע בכתב העת היוקרתי American Journal of Psychiatry.

 

שיבוש במערכת ניטור האיומים הסביבתיים

"תסמונת דחק פוסט-טראומטית, או PTSD, היא הגדרה שמאגדת אוסף רחב של התנהגויות", מסביר פרופ' יאיר בר-חיים, ראש בית הספר למדעי הפסיכולוגיה באוניברסיטת תל-אביב, שעמד בראש צוות החוקרים. "למשל, דריכות ועוררות יתר, הימנעות מאיומים וחוויה מחודשת ולא נשלטת של הטראומה. אנחנו הצלחנו לזהות גורם ספציפי: זיהינו שלסובלים מ-PTSD יש תנודתיות לא תקינה במערכת ניטור האיומים בסביבה".

 

לדבריו, מערכת ניטור האיומים בסביבה היא מערכת קוגניטיבית של קשב כלפי איומים, והיא פעילה אצל כל אדם בריא. כך, למשל, כשאנחנו הולכים ברחוב, חלק מהקשב שלנו תמיד מופנה כלפי איומים אפשריים - פרצופים מאיימים, תנועות חדות, מכוניות שמתקרבות אלינו במהירות. אך אצל הסובלים מ-PTSD, תנודתיות "הרדאר" הפנימי הזה הופכת פרועה ולא פרופורציונלית לאיומים הממשיים.

 

"הציקה לי המחשבה שרווחה בעולם המחקר לגבי קשב לאיומים, כאילו מדובר במערכת מקובעת", מספר פרופ' בר-חיים. "הנחתי שמערכת שצריכה להגיב לאיומים בסביבה צריכה להיות גמישה. הרי כולנו עורכים הערכות מצב כל הזמן. אנחנו צריכים להגיב בזמן אמת לדפיקות, לרעשים, לצווחות, לפרצופים - ואין דין ישיבה במשרד כדין נהיגה במכונית או הסתערות בקרב. לכן פיתחתי יחד עם דוקטורנט שלי, רני אבנד, אומדן שעוקב אחר תנודות המערכת הזאת אונליין. הפיתוח המתמטי-חישובי ארך זמן רב, אבל בסופו של התהליך היה בידינו כלי מדידה יעיל, שאיפשר לנו לחזור למספר גדול של מחקרים קודמים ולחשב מהנתונים הקיימים את השפעת מערכת ניטור האיומים על הסימפטומים של PTSD".

 

טיפול אפקטיבי מרחוק

במחקרם החדש, פרופ' בר-חיים וצוותו פיתחו אימון ממוחשב שתפקידו לאזן מחדש את המערכת הקוגניטיבית של הסובלים מפוסט-טראומה. "חשוב להבין ש-PTSD בא לידי ביטוי בכל ספקטרום ההתנהגות האנושית: רגשית, התנהגותית, פיזית. השאלה המעניינת היא האם יש מנגנון שעומד בבסיס רבים מהשינויים האלה, גורם בסיסי במוח האדם. אנחנו הראינו שחוסר יציבות במערכת ניטור האיומים קשורה בעוצמת הסימפטומים של PTSD, וברגע שהצלחנו למדוד את ההטיה הזאת במדויק, חשבנו שאפשר יהיה לנסות ולנרמל את המערכת חזרה, וכך גם להקל את הסימפטומים הכלליים של PTSD".

 

הניסויים הקליניים נערכו ביחידה לתגובות קרב של חיל הרפואה, ובמקביל באומהה, נברסקה, עם וטרנים ששבו משדה הקרב באפגניסטן. בכל אחד מהניסויים השתתפו כ-40 חיילים שפיתחו PTSD לאחר השתתפותם בלחימה. במחקר האמריקני השתמשו בפרצופים מאיימים ובישראלי במילים מאיימות, אבל התוצאות היו זהות ומפתיעות לטובה.

 

"החיילים נתבקשו לזהות חץ פשוט לימין או לשמאל, ואז ללחוץ על הסמן הימני או השמאלי", מסביר פרופ' בר-חיים. "לכך הוספנו פרצופים מאיימים או מילים מאיימות, כאשר המטרה היתה לנרמל בהדרגה, תוך מספר אימונים המתבצעים מול מחשב, את דפוסי הקשב לאיומים. התוצאות, בשני המחקרים, היו ירידה משמעותית בסימפטומים והחלמה של חלק ניכר מהמטופלים".

 

יצוין כי הטיפול המקובל היום ב-PTSD הוא הוא טיפול פסיכולוגי שבו מזהים את הטראומה, מדברים עליה ולאחר מכן מתחילים בשורה של צעדים התנהגותיים וקוגניטיביים המערבים חשיפה מבוקרת לזיכרון הטראומטי. זהו הטיפול היעיל ביותר שיש היום, והוא מגובה בראיות מדעיות משכנעות. ובכל זאת, הרבה מטופלים לא מגיבים לטיפול הזה. בנוסף, רבים מהטיפולים הללו פשוט אינם זמינים לכלל המטופלים.

 

"המדינה שלנו קטנה", אומר פרופ' בר-חיים, "אבל נברסקה, למשל, היא מדינה גדולה מאוד עם אוכלוסייה המפוזרת בדלילות רבה. הרבה מאוד וטרנים שם, ובמקומות אחרים בעולם, פשוט מוותרים על טיפול בגלל הנסיעות הארוכות לקליניקות שבמרכזי הערים. גם אצלנו הטיפול בפריפריה הרבה פחות זמין מאשר במרכז הארץ. היתרון הגדול של הטיפול שאנחנו מציעים הוא הזמינות הגבוהה והעלות הנמוכה שלו. יש פה פוטנציאל להעניק טיפול אפקטיבי מרחוק, דרך מטלת אימון ממוחשבת שאינה דורשת נוכחות של פסיכולוג או פסיכיאטר עם הכשרה של 10 שנים לפחות".

 

"כמובן", מסייג פרופ' בר-חיים, "עוד יש צורך בניסויים קליניים נוספים, גם בקנה מידה גדול מזה שלנו וגם בניסויים קליניים על אזרחים הסובלים מ-PTSD, כמו המחקר שמתנהל בימים אלה באוניברסיטת קולומביה שבניו יורק, שנערך בשיתוף עם אוניברסיטת תל-אביב. ובכל זאת מדובר בפריצת דרך שיכולה להיות משמעותית לטיפול ב-PTSD. יש פה סיפור ייחודי למדי בתחום הפסיכיאטריה והפסיכולוגיה, שבמחקר בסיסי מצליחים לזהות מטרה טיפולית, ואחר כך מנסים לטפל בה באופן ישיר ומצליחים להביא להקלה משמעותית בסימפטומים".

מחקר

07.07.2015
לראשונה בישראל: מחקר נערך במיקור המונים על מנת לבחון התנהגות של אינספור

המחקר החדש, שעשה שימוש בננו-צינוריות לטיהור מים, נערך באמצעות 150,000 מחשבים של מתנדבים באמצעות ה-World Community Grid של חברת IBM

  • ננו-טכנולוגיה
  • ננו-טכנולוגיה

מחקר חדש שנערך במרכז המחקר "שין" (TAU-Tsinghua (XIN המשותף לאוניברסיטת תל-אביב ולאוניברסיטת צ'ינגואחה, שבביג'ין, סין, השתמש במיקור המונים (Crowdsourcing) – לראשונה בישראל.

 

מלבד 150,000 המתנדבים בפרויקט, המחקר החדש הוא פרי שיתוף פעולה בין חוקרים מאוניברסיטת צ'ינגואחה וחוקרים מאוניברסיטת תל-אביב, בהובלת פרופ' קוואנשואי צ'נג ממרכז צ'ינגואחה למכניקת ננו ומיקרו, ופרופ' מיכאל אורבך מבית הספר לכימיה באוניברסיטת תל-אביב, ובשיתוף עם פרופ' פרנסואה גריי מאוניברסיטת ז'נבה. תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת Nature Nanotechnology.

 

שיפור טיהור המים באמצעים ננוטכנולוגיים

כמו מחקרים רבים אחרים, מטרת המחקר החדש היתה למצוא אמצעים יעילים, זולים ומהירים יותר לטיהור מים. לפי המרכז האמריקאי לבקרת מחלות ומניעתן (CDC), ל-800 מיליון בני אדם ברחבי העולם אין גישה למי שתייה נקיים, ואילו ל-2.5 מיליארד בני אדם אין גישה קבועה למים לצורכי היגיינה. השילוב של מי שתייה מזוהמים והיעדר מים לניקיון אחראי לכמעט 90% מכלל מקרי המוות כתוצאה ממחלות מעיים.

 

הפתרון החדשני שהציעו החוקרים ממרכז TAU-Tsinghua XIN היה בסקלת הננוטכנולוגיה. המחקר מתמקד בתנודות הזעירות של ננו-צינוריות בשם "פונונים", שמשפרות באופן משמעותי את הדיפוזיה של המים דרך מסנני טיהור.

 

"גילינו שוויברציות זעירות מסייעות לחומרים, בין אם רטובים או יבשים, להחליק בקלות רבה יותר זה על פני זה", מסביר פרופ' אורבך. "באמצעות ויברציות הפונונים שינוע המים נעשה קל יותר, וכתוצאה מכך גם קל ויעיל יותר לטהר ולחטא את המים. צריך להבין שמערכות לטיהור מים דורשות אנרגיה רבה כתוצאה מחיכוך ברמת הננו. באמצעות הוויברציות, לעומת זאת, הצלחנו לשנע את המים הרבה יותר מהר - ועל הדרך גם חסכנו לא מעט אנרגיה. למעשה, הצלחנו להראות שיפור של 300% בקצב הדיפוזיה של המים".

 

40,000 שנות חישוב של מחשב בודד

המחקר החדש נערך באמצעות סימולציית מחשב, שדימתה את זרימת מולקולות המים דרך הננו-צינורות. מאחר שסימולציה של התנהגות של אינספור מולקולות דורשת כוח מחשוב אדיר, המחקר נערך במיקור המונים. באמצעות ה-World Community Grid של חברת IBM, מעל ל-150,000 מתנדבים תרמו את כוח החישוב של מחשביהם האישיים לטובת הניסוי.

 

"התמזל מזלנו להשתמש ב-World Community Grid, פלטפורמה פתוחה המאפשרת למשתמשים מכל העולם להריץ את התוכנה שלנו, ועל ידי כך להגיע לתוצאות מדויקות", אומר פרופ' אורבך. "זה פרויקט ראשון מסוגו בישראל, ולעולם לא היינו מגיעים לתוצאות כאלו עם ארבעה סטודנטים במעבדה. רק כדי לסבר את האוזן, הסימולציה הצריכה את המקבילה של כמעט 40,000 שנות חישוב של מחשב בודד. במקום זה, נעזרנו במחשבים של כ-150,000 מתנדבים, שהריצו את התוכנה בלפטופים ובמחשבים האישיים שלהם.

 

מיחשוב המונים משחק תפקיד הולך וגדל בפריצות הדרך המדעיות שלנו," מסכם פרופ' אורבך. "וכפי שהמחקר שלנו מראה, טווח המחקרים שיכולים להרוויח מהשתתפות הציבור הוא רחב מאוד".

חוקרים באוניברסיטת תל-אביב גילו דרך לנטרל את השפעתו של חלבון המעודד תהליכים פתולוגיים בגוף

מחקר

01.07.2015
תגלית במערכת החיסונית פותחת יעד חדש לפיתוח טיפולים לסרטן ולאסתמה

חוקרים באוניברסיטת תל-אביב גילו דרך לנטרל את השפעתו של חלבון המעודד תהליכים פתולוגיים בגוף

  • רפואה
  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה קלינית בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל-אביב מציעים גישה חדשה להתמודדות עם סרטן, אסתמה, דלקות כרוניות ואלרגיות שונות. הגישה מתמקדת בנטרול פעילותו של חלבון מרכזי במערכת החיסונית בשם IL-4 שתכופות גורם להחמרתם של מצבים פתולוגיים.

 

המחקר שנערך על ידי פרופ' אריאל מוניץ והדוקטורנט איתי מושקוביץ, פורסם אמש (29 ביוני 2015) בכתב העת היוקרתי PNAS - Proceedings of the National Academy of Sciences. המחקר מומן על ידי על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF), על ידי Israel Cancer Research Fund ועל ידי הקרן למחקר המטואונקולוגי על שם ורדה ובועז דותן.

 

"מטרתו הראשונית של המחקר הייתה לבחון מהו תפקידו של CD300f – חלבון מוכר המופיע לעתים בתאי המערכת החיסונית, אך איש לא הבין את פעולתו עד היום," מסביר פרופ' מוניץ. "במהלך המחקר חשפנו השפעה הדדית ברורה בין CD300f לבין 'עושה הצרות' הידוע IL-4."  במילים אחרות: תפקידו של החלבון CD300f הוא לאפשר את פעילותו של IL-4, ובלעדיו  IL-4מאבד את השפעתו המזיקה.

 

"בדרך זו יצרנו יעד חדש לפיתוח תרופות," קובע פרופ' מוניץ. "תרופות עתידיות שינטרלו את CD300f, ינטרלו גם את פעילותו של IL-4, ועשויות להתאים לטיפול בכל המחלות הנתמכות על ידי IL-4."

 

הגנה מפני אסתמה

מחלה אחת המוחמרת כתוצאה מנוכחותו של IL-4 היא אסתמה, ולפיכך בחרו החוקרים לבחון את מסקנותיהם במודל למחלה זו. לשם כך הם הינדסו עכברים כך שלא יהיה בגופם CD300f, והזריקו להם IL-4. העכברים, שאמורים היו לסבול בעקבות זאת מהתקפי אסתמה, לא פיתחו את המחלה במלואה, והתברר כי הם מוגנים מפניה במידה רבה.

 

"התגלית שלנו עשויה להוות בסיס לסוג חדש של אימונותרפיה - טיפול במחלות שונות בעזרת המערכת החיסונית עצמה," מסכם פרופ' מוניץ. "כעת אנחנו מתחילים במחקר חדש, שיבחן את יעילות הגישה לטיפול בסרטן."

 

במקום בוטוקס?

מחקר

25.06.2015
במקום בוטוקס? חוקרים פיתחו טכנולוגיה חדשנית העשויה להצעיר עור מבוגר ולחדש עור

הטכנולוגיה החדשנית מבוססת על חשיפה לפולסים חשמליים במתח גבוה, המעוררת בעור תהליכי התחדשות

  • רפואה
  • רפואה ומדעי החיים

ד"ר אלכסנדר גולברג מבית הספר ללימודי הסביבה ע"ש פורטר באוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם עמיתים מבית הספר לרפואה של הרווארד ומבית החולים לכוויות 'שריינרס' בבוסטון, פיתחו הליך מהפכני לחידוש רקמות העור: חשיפה לפולסים חשמליים. החוקרים מצאו כי חשיפה לפולסים קצרים מאוד במתח גבוה, מעוררת בעור תהליכי התחדשות - כמו התרבות תאים מוגברת, צמיחת נימי דם והפרשת קולגן, מבלי לגרום להתחממות או להותיר צלקות. לשיטה, שפותחה במקורה כמענה למגוון מחלות עור ניווניות, יש פוטנציאל רב גם בתחום הרפואה האסתטית. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת Scientific Reports.

 

העור מתעורר

"העידן המודרני מתאפיין בהזדקנות האוכלוסייה, ובחשיפה גוברת לקרינה אולטרה-סגולית בשל שינויי האקלים," אומר ד"ר גולברג. "כתוצאה מכך אנשים רבים סובלים מבעיות עור, החל בהזדקנות טבעית, וכלה במגוון פגיעות ומחלות ניווניות כגון: אטרופיה של העור - כשהעור הופך לדק ושברירי, מצב המאפיין כ-30% מהאוכלוסייה מעל גיל 60; כוויות; ומחלות כרוניות כמו סוכרת, שפוגעות בצבע, במרקם ובתפקוד של העור."

 

בחיפוש אחר פתרון החליטו החוקרים לבחון את השפעתם של פולסים חשמליים - טכנולוגיה שכבר הוכחה כיעילה ביישומים רפואיים אחרים, למשל בחיטוי פצעים והסרת גידולים. במסגרת המחקר הם חשפו חולדות מעבדה בריאות לפולסים חשמליים קצרים מאוד - באורך של עשרות מיקרו-שניות בלבד, במתח גבוה, ולאחר מכן חיפשו אחר שינויים בעורן של החולדות.

 

"ערכנו בדיקות רבות ושונות, והתוצאה הייתה חד משמעית: הפולסים החשמליים גרמו לעלייה בחילוף החומרים בעור החולדות," אומר ד"ר גולברג. "העור 'התעורר', הגביר את ייצור התאים באפידרמיס, הצמיח נימי דם חדשים, והגדיל את הפרשת הקולגן. המשמעות של כל אלה היא עור צעיר יותר ובריא יותר."  

 

ד"ר גולברג מסביר את התופעה המעניינת: "אנחנו משערים שהפולסים החשמליים יוצרים פגיעות זעירות, בממדים ננומטריים, בקרום התא של חלק מהתאים בעור, והמערכת מתעוררת כדי לרפא ולתקן את הנזק. גורמי הגדילה שמשתחררים במצב זה מאיצים את חילוף החומרים, וכך נוצרות רקמות חדשות."

 

לאור הצלחת המחקר ממתינים כעת החוקרים לאישור לבצע ניסויים קליניים, שיבחנו את יעילות השיטה בבני אדם. "מדובר בטיפול חדשני, יעיל ולא פולשני, שעשוי לרפא מחלות עור רבות, למנוע סבל, ולשפר את איכות חייהם של מיליוני בני אדם בכל העולם," מסכם ד"ר גולברג.

 

מחקר

17.06.2015
חוקרים הצליחו למצוא חלקיקי פחם ומזון צמחי באבנית שיניים של בני אדם פרהיסטוריים

צוות החוקרים הצליח להפיק אבנית משלוש שיניים של בני אדם קדומים ממערת קסם שבישראל, ולזהות ראיות ישירות להרגלי התזונה שאפיינו את התקופה

  • רוח
  • רוח

חוקרים באוניברסיטת תל-אביב בשיתוף עם צוות חוקרים בינלאומי הצליחו להפיק אבנית משלוש שיניים של בני אדם קדומים ממערת קסם שבישראל. ניתוח האבנית חשף חלקיקי פחם, ראיות ישירות לשימוש במזון צמחי ואפילו חלק מכנף של עש – שנלכדו וכוסו באבנית השן לפני כ-400,000 שנה.

 

מערת קסם נחפרת ונחקרת משנת 2000 על ידי חוקרים מהחוג לארכיאולוגיה באוניברסיטת תל-אביב והניבה עד כה שורה של ממצאים ארכיאולוגיים המרתקים את העולם. את המחקר החדש ערכו פרופ' רן ברקאי, פרופ' אבי גופר וד"ר רחל שריג מאוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם פרופ' קארן הארדי ממכון המחקר הקטלוני ICREA, אניטה ראדיני וסטפן באקלי ממכון BioArCh שבאוניברסיטת יורק ולס קופלנד מאוניברסיטת סידני. תוצאות המחקר התפרסמו בכתב העת Quaternary International.

 

"מערת קסם, הסמוכה לראש העין, מייצגת שלב יוצא דופן באבולוציה הביולוגית והתרבותית של האדם", מסביר פרופ' רן ברקאי. "השלב הזה, בין 400,000 ל-200,000 שנה לפני ימינו, ארך כ-200,000 שנה. אתרים דומים למערת קסם פזורים בכל מרחב דרום הלבנט - מקסם ועד סוריה - אבל מבחינת השימור אין למערה זו אח ורע".

 

במערת קסם, שנחשפה בשנת 2000, נמצאו עד כה העדות הקדומה ביותר לשימוש קבוע באש לצליית בשר, עדות קדומה למיחזור כלים והעדות הקדומה ביותר להימצאותו של טיפוס אנוש שעשוי להיות האב הקדמון של בני אדם מודרניים באזורנו – ממצא המאתגר את התפיסה המקובלת לפיה מוצא האדם הנבון ממזרח אפריקה.

 

שושלת חדשה של האדם

בחינה מדוקדקת של שיני אדם שנמצאו במערת קסם העלתה כי הן אינן שייכות לבני אדם מודרניים, וגם לא לאבותינו ההומו ארקטוס או לאחינו הניאנדרטליים. השיניים הן של מין השייך לשושלת חדשה של אדם והוא חולק מאפיינים גם עם האדם הניאנדרטלי וגם עם האדם הנבון.

 

סיבה אפשרית לשינויים בביולוגיה ובתרבות של תושבי מערת קסם ולהופעת תופעת הצלייה של הבשר, היא היעלמותם של הפילים מהדיאטה המקומית. "מינים שונים של בני אדם חיו כאן מיליון שנה ואכלו פילים", אומר פרופ' ברקאי. "לפני כ-400 אלף שנים נעלמו עצמות הפילים מאתרי המגורים והפעילות של האדם. פיל זאת חבילת קלוריות מדהימה. חישבנו ומצאנו שמבחינה תזונתית, פיל אחד שווה 80 יחמורים לפחות. היעלמות או היכחדות הפילים דחפה את בני האדם להתאים את עצמם לסביבה החדשה, גם מבחינה ביולוגית וגם מבחינה תרבותית. היתה העדפה לבני אדם קלי רגליים ובעלי יכולת קוגניטיבית מפותחת. שינויים אלה עודדו את השימוש באש לצורך צליית בשר, על מנת להפיק יותר קלוריות מהיחמורים".

 

עדות ישירה ראשונה לשאיפת עשן

הרעיון לנסות להפיק אבנית משיניים של בני אדם במערת קסם בא בעקבות פרסום מאמר המתאר ממצאים שהופקו מאבנית של נאנדרטלים באירופה בני 50,000 שנה. "כדי לבדוק את השיניים ממערת קסם יצרנו קשר עם פרופ' קארן הארדי, שמשתמשת בטכנולוגיה חדישה על מנת להפיק אבנית משיניים. פרופ' הארדי היתה סקפטית בתחילה, כי מעולם לא עבדו על שיניים של בני אדם קדומים בני 400,000 שנה. בסופו של דבר היא הצליחה להפיק אבנית משלוש שיניים שמצאנו במערה. אחר כך, בתהליך כימי מורכב, בדקנו מה היה בין השיניים שעה שהאבנית נוצרה, והתוצאות היו מפתיעות מאוד".

 

בתוך האבנית הקדומה נמצאו חלקיקי פחם – עדות ישירה ראשונה לשאיפת עשן. "כולם מדברים על האש כעל פלא ונס של קידמה", מסביר פרופ' ברקאי, "אבל כמו כל סוג אחר של קידמה - גם האש באה עם מחיר סביבתי כבד. בני האדם האלה למדו לצלות בשר, אבל התגלית הזאת עלתה להם בבריאות. הם חיו במערה ושאפו את העשן מן המדורות שהם עצמם הבעירו. יש להניח שלשאיפת העשן היתה השלכה על בריאותם של תושבי המערה וכי היה עליהם למצוא פתרון יצירתי לבעיית שאיפת העשן, בעיה שמלווה את המין האנושי מאז ועד היום".

 

ממצא שני שנמצא באבנית הוא שיירי אוכל צמחי, הכולל כמה סוגי עמילנים שמקורים בזרעים למיניהם. מדובר בעדות ישירה ראשונה לכך שבני האדם במערת קסם אכלו מזון מן הצומח. "לתפיסתנו, בני אדם פרהיסטוריים אכלו בעיקר בשר ושומן, אבל אין ספק כי אכלו גם מזון צמחי. מה שמעניין כאן הוא סוג הראייה. גם בעבר מצאו זרעים באתרים פרהיסטוריים, אבל כאן העדות היא חד משמעית וישירה: אלה זרעים שנלכדו להם בין השיניים".

 

בנוסף, החוקרים מצאו באבנית סיבים צמחיים, מבלי שיוכלו להכריע אם שוכני מערת קסם השתמשו בשיניים כדי לעבד את הסיבים, או האם השתמשו בסיבים כדי לנקות את השיניים, כמו חוט דנטלי.

 

"התמונה המתבהרת, אם כן, היא של שינוי ביולוגי ותרבותי הדרגתי מהומו ארקטוס לאדם חדש, כלומר מאבותינו אלינו", מסכם פרופ' ברקאי. "חלק מרכזי בשינויים התרבותיים יש לייחס לראשית השימוש באש לצליית בשר, ועדות ישירה לכך נמצאה לראשונה גם באבנית השיניים של תושבי מערת קסם. וכאילו כדי להשלים את התמונה, באחת השיניים אפילו מצאנו חתיכת כנף של עש. בן אדם בלע עש וחתיכה מהכנף של העש נדבקה אל אחת משיניו. 400,000 שנה לאחר מכן אנחנו יודעים להפיק את החתיכה הזאת מהאבנית ולומר שמדובר בעש".

תכנית מיוחדת לחיסון פסיכולוגי של ילדי הדרום

מחקר

17.06.2015
תכנית לחיסון פסיכולוגי של ילדי הדרום מפני טראומת המלחמה נוסתה בהצלחה לאחר

התכנית מאפשרת לילדים לפתח אסטרטגיות התמודדות עם אירועים אלימים וחסינות פסיכולוגית

  • מדעי החברה
  • חברה

ככלל, ההנחה היא שיש קשר ישיר בין חשיפה של ילדים לאלימות פוליטית להשפעתה של אלימות זו על סיכוייהם לפתח שורה של תסמינים פסיכולוגיים ופסיכיאטריים, הכוללים דיכאון, חרדה, פאניקה, פוביה, התנהגות תוקפנית ומצוקה כללית. אולם פרופ' מישל סלואן מבית הספר למדעי הפסיכולוגיה באוניברסיטת תל-אביב מסבירה שלהנחה זו אין ביסוס מחקרי.

 

"ההנחה הבסיסית של כל מחקר כזה היא שיש קורלציה ישירה בין חומרת האירועים לחומרת ההשפעה הפסיכולוגית על הילדים", מסבירה פרופ' סלואן, "אבל זה לא המצב בפועל. כך למשל, במהלך האינתיפאדה השנייה חקרתי את השפעתה על ילדים ישראלים ופלסטיניים, ובמקום עקומה ישרה מצאתי עקומת פעמון: חשיפה נמוכה לאלימות פוליטית מגבירה את ההשפעה הפסיכולוגית, ואילו חשיפה גבוהה יותר דווקא מחלישה את ההשפעה על הילד".

 

לאור הממצאים הללו הניחה פרופ' סלואן שישנם גורמים שממתנים את הקשר בין חשיפה להשפעה. "לאורך זמן הילדים מפתחים חסינות לאירועים ומוצאים אסטרטגיות התמודדות, אלא שלא כל הילדים מצליחים בכך במידה שווה. לדוגמא, ילד עם דימוי עצמי גבוה יפתח חסינות טוב יותר מילד עם דימוי עצמי נמוך, אפילו אם שני הילדים נחשפו לאותה אלימות ממש".

 

גורמי עמידות

פרופ' סלואן זיהתה שלושה גורמים ממתנים כאלה: יכולת לגייס תמיכה חברתית, דימוי עצמי ותחושת מסוגלות עצמית. לגורמים אלה היא קראה "גורמי עמידות". "ברגע שהצלחנו לבודד את גורמי העמידות החלטנו לחזק אותם באמצעות תכנית התערבות יעילה, מעין חיסון פסיכולוגי, על מנת למתן את הקשר בין החשיפה לאלימות להשפעות הפסיכולוגיות הקשות".

 

את תכנית ההתערבות ניסתה פרופ' סלואן מייד עם סיום מבצע "צוק איתן". היא העבירה מספר שאלונים ל-494 בני-נוער מהדרום בגילאי 14-19. שאלונים אלו כללו שאלון דמוגרפי, שאלון חשיפה לאלימות פוליטית, שאלון של סטטוס פסיכולוגי-פסיכיאטרי, וכן שאלון הבודק את שלושת גורמי העמידות: את היכולת לגייס תמיכה חברתית, את הדימוי עצמי ואת תחושת המסוגלות העצמית של הילדים.

 

את שלושת גורמי העמידות ביקשה פרופ' סלואן להעצים באמצעות תכנית בית-ספרית. "הרעיון היה למקסם את גורמי העמידות באמצעות התערבות פסיכולוגית רחבת היקף. כשמדובר באסונות טבע או במלחמות, אין לנו את הלוקסוס לטפל בכל ילד וילדה. אנחנו רוצים לעזור להרבה מאוד ילדים בזמן קצר ובעלות נמוכה, והדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא דרך בית הספר".

 

לשם כך, פרופ' סלואן וצוותה הכשירו מחנכים להעביר לתלמידיהם פעילויות משחקיות המחזקות את האינטראקציה בין הילדים ואת האינטראקציה של הילדים עם המורים, אשר בכך מחזקות את היכולת של הילד לגייס תמיכה חברתית מהסביבה, את הדימוי העצמי שלו ואת תפיסת המסוגלות העצמית.

 

תוצאות מפתיעות

את 494 הילדים חילקו החוקרים לשתי קבוצות שוות פחות או יותר, גם מבחינה מספרית וגם מבחינה גילאית, סוציואקונומית, מגדרית וכדומה. קבוצה אחת קיבלה את תכנית ההתערבות ואילו הקבוצה האחרת שימשה כקבוצת ביקורת. התוצאות היו מפתיעות.

 

"קבוצת ההתערבות הראתה עלייה חדה ומובהקת בדימוי העצמי, במסוגלות העצמית וביכולת של הילדים לגייס תמיכה רגשית ונפשית, בעיקר מבית הספר", אומרת פרופ' סלואן. "ואילו בקבוצת הביקורת מצאנו דווקא ירידה בכל שלושת הפרמטרים. אפשר להבין את הירידה הזאת כמעין אכזבה, אולי לא מודעת, של הילדים מכך שהם לא הצליחו לגייס את כל התמיכה שהם היו זקוקים לה אחרי הטראומה".

 

חיזוקם של גורמי העמידות הללו הביאה לשיפור משמעותי במצבם הנפשי של הילדים. בסך הכל, הילדים בקבוצת ההתערבות הראו ירידה של 50 אחוז בהצגת סימפטומים פסיכולוגיים ופסיכיאטריים של דיכאון, חרדה, פאניקה, פוביה, התנהגות תוקפנית ומצוקה כללית.

החוקרים הצליחו להוכיח כי המקור לפיברומיאלגיה, מחלה הפוגעת בעיקר בנשים, מצוי במוח

מחקר

16.06.2015
טיפול בתא לחץ משפר את מצבן של נשים הסובלות מפיברומיאלגיה

החוקרים הצליחו להוכיח כי המקור לפיברומיאלגיה, מחלה הפוגעת בעיקר בנשים, מצוי במוח

  • רפואה
  • מוח
  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב וממספר מרכזים רפואים בארץ בשיתוף עם עמיתים מאוניברסיטת רייס בארה"ב, פיתחו טיפול חדשני ואפקטיבי לפיברומיאלגיה: חשיפה בתא לחץ לאוויר עשיר בחמצן. הטיפול החדש שיפר משמעותית את מצבן של 70% מהחולות שהשתתפו במחקר, ועשוי להקל על סבלן של מיליוני נשים בכל העולם.

 

המחקר התפרסם בחודש יוני 2015 בכתב העת PLOS One והשתתפו בו: ד"ר שי אפרתי, מנהל מרכז סגול לרפואה היפרברית במרכז הרפואי אסף הרופא, וחבר בסגל בית ספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל-אביב, פרופ' אשל בן-יעקב ז"ל – שהיה איש סגל בכיר בבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה ע"ד ריימונד ובברלי סאקלר ובבית ספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל-אביב; פרופ' דן בוסקילה מאוניברסיטת בן-גוריון, מומחה בינלאומי לפיברומיאלגיה, וד"ר יעקב אבלין, ראש המרפאה לפיברומיאלגיה במכון לראומטולוגיה במרכז הרפואי תל-אביב ע"ש סוראסקי (איכילוב).

 

שיפור אצל 70% מהנשים

פיברומיאלגיה היא תסמונת כאב כרונית הפוגעת בכ-4-2% מהאוכלוסייה בעולם המערבי, 90% מהם נשים. כיום ידוע כי המחלה מופיעה בעיקר בשלושה מצבים: חבלת ראש, זיהום המערב את מערכת העצבים או סטרס נפשי קשה ומתמשך. מקורה של המחלה הקשה לא אותר עד כה, ולפיכך הטיפולים הניתנים עד כה לחולות מתייחסים אך ורק לסימפטומים, ויעילותם מוגבלת. המחקר החדש הצליח לגלות את הגורם הראשוני למחלה - שיבוש במנגנון מוחי האחראי על עיבוד הכאב, ולהציע לראשונה טיפול אפקטיבי.

 

"במחקרים קודמים בתא הלחץ מצאנו כי סדרת טיפולים משפרת משמעותית את מצבם של נפגעי שבץ מוחי וחבלות ראש," אומר ד"ר אפרתי. "גילינו כי מתן חמצן בלחץ גבוה מביא להתחדשות ולתיקון נזקים ברקמת המוח בחולים אלה, גם שנים רבות לאחר הפגיעה."

 

בעקבות ההצלחה המרשימה ביקשו החוקרים לבחון את יעילות השיטה לטיפול במחלות ופגיעות מסוגים אחרים, ובחרו בפיברומיאלגיה. במחקר השתתפו 60 נשים בנות 67-21 שנים, שאובחנו כסובלות מפיברומיאלגיה לפני יותר משנתיים. בתחילת המחקר נערך לכל המשתתפות מיפוי מוח ברזולוציה גבוהה, שמציג את פעילות המוח – באמצעות כלים אנליטיים שפיתח פרופ' בן-יעקב ז"ל. לאחר מכן חולקו הנשים לשתי קבוצות: חציין קיבלו את הטיפול, והמחצית השנייה שימשה כקבוצת בקרה.

 

הנשים שקיבלו טיפול הגיעו לתא הלחץ במרכז הרפואי אסף הרופא חמש פעמים בשבוע לאורך תקופה של חודשיים. כאן הן נחשפו לתנאים של 100% חמצן בלחץ של 2 אטמוספירות (פי 2 מהלחץ בתנאים רגילים) למשך שעה וחצי בכל ביקור. "התוצאה הייתה מעודדת ביותר," אומר ד"ר אפרתי. "מצבן של כ-70% מהנשים שטופלו בתא הלחץ השתפר במידה כזאת, שלא ניתן עוד להגדירן כחולות פיברומיאלגיה."

 

פגיעה במנגנון עיבוד הכאב

בתום סדרת הטיפולים עברו המשתתפות מיפוי מוח נוסף, שהעלה גילויים חשובים. לדברי ד"ר אפרתי: "מצאנו שינויים במוח התואמים לשיפור במצב הקליני, וזיהינו במדויק את האזורים במוח האחראים על הפיברומיאלגיה. למעשה איתרנו את המקור לתסמונת, והוכחנו שפיברומיאלגיה היא במהותה פגיעה במנגנון עיבוד הכאב במוח. הטיפול בתא לחץ מטפל בשורש הבעיה, ומתקן את רקמת המוח הפגועה, ולכן הוא יעיל כל כך. ייתכן שבעתיד נוכל אף לאבחן פיברומיאלגיה על סמך המאפיינים הנצפים במיפוי המוח." 

 

בעתיד - טיפולי "אנטי אייג'ינג" למוח

כעת ממשיכים החוקרים בפרויקט מחקר מקיף על התחדשות רקמות המוח בתנאים של תא לחץ. מחקרם הבא יעסוק בחולים עם ירידה קוגניטיבית קלה, שעשויה להיות תחילתה של דמנציה. "אנחנו מאמינים שלטיפול בתא לחץ יש פוטנציאל גדול ככלי טיפולי למגוון גדול של מחלות ופגיעות שקשורות למוח," אמר בשעתו פרופ' בן-יעקב ז"ל. "כידוע, בעיות כאלה עלולות להיווצר בגיל המבוגר, עם הירידה ביעילות זרימת הדם הנושא חמצן אל המוח ובתוכו. לכן ייתכן בהחלט שהטיפול החדש יוכל לסייע לאנשים המצויים בשלבים מוקדמים של דמנציה או אלצהיימר, ולמנוע את התדרדרות המחלה. אולי בעתיד אף נוכל להעניק למוח טיפולי 'אנטי-אייג'ינג' – שיתחזקו אותו וישמרו את תפקודו עד יומנו האחרון."

 

מחקר

11.06.2015
חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב הצליחו להשתיל קרניות ו'להלחים' אותן למקומן

הטכניקה החדשה לאיחוי רקמות עם הצטלקות מינימלית מתבצעת באמצעות מערכת חכמה המבוססת על לייזר וסיב אופטי

  • רפואה
  • רפואה ומדעי החיים

הטכניקה המשמשת רופאים לאיחוי רקמות, במהלך ניתוח או בעקבות פציעה, לא השתנתה במהותה כבר אלפי שנים. המנתח המודרני, ממש כמו קודמיו במהלך הדורות, נוהג לתפור את החתך בחוט ובמחט, והתוצאה (איכות התפר והצלקת שהוא מותיר אחריו) - תלויה במיומנותו ובניסיונו של הרופא.

 

כעת מציעים חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב שיטה חדשה, שתאפשר למנתח להשיג תוצאה מצוינת:  איחוי חתכים ברקמות ללא תפרים, באמצעות קרן לייזר. "הרעיון הבסיסי של איחוי חתכים על ידי חימום בקרן לייזר אינו חדש, הוא עלה לראשונה כבר בשנות ה-60," אומר פרופ' אברהם קציר, ראש הקבוצה לפיסיקה שימושית בבית הספר לפיסיקה ואסטרונומיה. "במהלך השנים נערכו ניסיונות רבים לבצע איחוי באופן זה, אך רובם ככולם לא עלו יפה. אנחנו מאמינים שמצאנו את המפתח לביצוע מוצלח: בקרה קפדנית על הטמפרטורה של האזור המחומם על ידי קרן הלייזר במהלך איחוי הרקמות."

 

במחקר שנערך לאחרונה, בשיתוף עם  ד"ר דוד ורסנו מהמרכז הרפואי תל-אביב (ביה"ח איכילוב) וד"ר אירינה ברקת מהמרכז הרפואי שיבא - שניהם בעלי משרות בכירות בפקולטה לרפואה של אוניברסיטת תל-אביב, שימשה השיטה החדשנית להשתלת קרניות בעיניים שנלקחו מבעלי חיים לאחר מותם.  המחקר התפרסם  לאחרונה בכתב העת Proceedings of SPIE. לאור הפוטנציאל הגדול של השיטה החדשה לאיחוי רקמות הכינה סוכנות רויטרס (סוכנות הידיעות הגדולה בעולם) כתבה בנושא, ששודרה ביותר ממאה וארבעים ארצות, וזכתה לעניין רב.

 

כמו ביצה קשה

"כבר זמן רב אנו טוענים כי הסיבה לכישלון באיחוי רקמות באמצעות לייזר נעוצה בטמפרטורה שאליה מחממים את החתך תוך כדי התהליך," אומר פרופ' קציר. "במובן זה איחוי הרקמות דומה לחימום ביצה: אם תחממו אותה ל-20 מעלות, לא יקרה לה דבר; בטמפרטורה של 70 מעלות היא תהפוך לביצה קשה; וב-200 מעלות, תקבלו ביצה שרופה. הטמפרטורה המדויקת היא אם כן גורם קריטי בהליך כולו, אך עד היום, ברוב המחקרים שעסקו באיחוי בעזרת לייזר הטמפרטורה כלל לא נמדדה, ולא הובאה בחשבון. אנחנו הנחנו שהטמפרטורה המתאימה ביותר, שתאפשר לרקמות להתאחות בצורה אופטימלית, היא 65 מעלות צלסיוס – ממש כמו בישול ביצה קשה."

 

על סמך השערה זו, ביקשו החוקרים לפתח טכנולוגיה שתאפשר לרופא למדוד ולבקר את טמפרטורת הרקמות לאורך כל תהליך האיחוי. לשם כך הם נעזרו במומחיות ייחודית של קבוצתם: ייצור סיבים אופטיים שמסוגלים להעביר אור אינפרה-אדום.

 

מערכת איחוי המבוססת על לייזר ועל שני סיבים אופטיים

"הקבוצה שלנו היא מהבודדות בעולם שיודעות לפתח ולייצר סיבים אופטיים מיוחדים, אשר בניגוד לסיבי הזכוכית הרגילים, מסוגלים להעביר אור בלתי נראה בתחום האינפרה-אדום," אומר פרופ' קציר. "סיבים כאלה, העשויים מגבישי כסף הלידי (אותו חומר ששימש בעבר בפילמים של צילום), אינם רעילים ואינם מסיסים במים, ויש אישור להשתמש בהם ברפואה. עד היום הם נוסו על ידינו במערכות רפואיות שונות, כמו מכשירי לייזר לחיתוך רקמות בעת ניתוח, ומדחומים מהירים שמודדים את חום הגוף באוזן.   

 

לפני שנים אחדות פיתחו החוקרים באוניברסיטת תל-אביב טכניקה חדשה לאיחוי רקמות, שהסתמכה על הידע הייחודי שלהם, ושילבה שני סיבים אופטיים מהסוג המיוחד: סיב אופטי אחד העביר קרינת לייזר שבאמצעותו חוממה נקודה על הרקמה המיועדת לאיחוי;  סיב שני, שהיה צמוד לסיב הראשון,  שימש למדידת הטמפרטורה של אותה נקודה;  ומעגל בקרה איפשר לשמור על טמפרטורה אופטימלית של 65 מעלות בנקודת האיחוי. שפתות החתך הוצמדו זו לזו, והנקודות לאורכו חוממו בזו אחר זו עד לאיחוי מלא. בדרך זו התקבל איחוי חזק, ובמקביל לא נגרם כל נזק תרמי לאזור החתך.  

 

מערכת זו נבחנה באותה עת במעבדה – קודם ברקמות מתות ואחר כך בחזירים חיים. בין היתר התקבלו תוצאות מבטיחות באיחוי חתכים בעור: החתכים התאחו בצורה חזקה, כמעט מבלי להותיר צלקות. בעקבות ההצלחה אישר משרד הבריאות גם ניסויים בבני אדם, בבית חולים העמק בעפולה, ושני מנתחים, פרופ' דורון קופלמן וד"ר דוד שמחון, התגייסו למשימה: הם השתמשו בטכניקה לצורך איחוי חתכים שנותרו בעור הבטן לאחר ניתוחי לפרוסקופיה להוצאת כיס המרה. גם הפעם הניבה השיטה איחויים יפים עם הצטלקות מינימלית.

 

חידוש טכנולוגי: שתי פונקציות בסיב אחד

כדי לשפר את שיטתם, פיתחו החוקרים חידוש נוסף: הם שילבו את שתי הפונקציות – חימום הרקמות ומדידת הטמפרטורה –בסיב אופטי אחד. "כשיש רק סיב אחד, תזוזות ידו של המנתח אינן משפיעות על המדידות, ואחוז ההצלחה עולה באופן משמעותי ביותר," מסביר פרופ' קציר. שני מנתחי העיניים המומחים, ד"ר דוד ורסנו וד"ר אירינה ברקת, בחנו את הטכנולוגיה המשופרת במעבדה, על עיניים שנלקחו מפרות ומחזירים לאחר מותם. הם הוציאו חלק מהקרנית, השיבו אותה למקומה באמצעות המערכת החדשנית, ולאחר מכן הזריקו מים לתוך העין ויצרו בתוכה לחץ הגדול פי 3 מהלחץ הטבעי. התוצאות: הקרניות המושתלות גילו יציבות רבה ולא ניתקו ממקומן, והמים לא דלפו מקו האיחוי.  פרט לכך, גם במקרה זה לא נצפה נזק תרמי לקרנית.  

 

"כעת אנו ממתינים לאישור לבצע ניתוחי השתלת קרנית בחזירים חיים, ובהמשך גם בבני אדם," אומר פרופ' קציר. "בשיטה המקובלת כיום, מחבר המנתח את הקרנית המושתלת למקומה באמצעות תפרים סביב סביב – מלאכה הדורשת מיומנות ודיוק רב. כשהתפירה אינה סימטרית לחלוטין, ראייתו של המטופל עלולה להיפגע, ותפרים גסים מדי יכולים לגרום לכאבים לאורך זמן. אנחנו מאמינים שהטכניקה החדשה שלנו תאפשר גם לרופאים מנוסים פחות לבצע השתלות קרנית באופן מדויק ומוצלח."

 

בהמשך הדרך צופים החוקרים עוד שימושים רבים לטכנולוגיה החדשה, המבוססת על סיב אופטי בודד,  ובהם: איחוי רקמות במוח ובאיברים פנימיים, מיקרוכירורגיה של כלי דם זעירים, ניתוחים בתוך הגוף באמצעות מערכות רובוטיות, רפואת חירום וניתוחים בשדה הקרב, ניתוחים פלסטיים, ניתוחי אף אוזן גרון בילדים קטנים ועוד. "למעשה, בכל מקום בגוף שבו מתבצע ניתוח, אפשר יהיה להשיג בדרך זו איחוי טוב יותר, ללא תפרים, ועם צלקות מינימליות," מסכם פרופ' קציר.

 

מחקר

10.05.2015
חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב ומהרווארד גילו כי ביקום הקדום היו הרבה יותר מים

החוקרים הופתעו לגלות כי ענני הגז הקדומים, שמהם נוצרו הכוכבים והגלקסיות ביקום, הכילו כמות משמעותית של מים

  • מדעים מדויקים
  • מדעים מדויקים

המפתח לחיפוש אחר חיים אחרים ביקום הוא, בראש ובראשונה - מים. ללא מים אין חיים, ובמקום שיש בו מים, יש סיכוי למצוא חיים. כעת גילה צוות חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב ומאוניברסיטת הרווארד כי ביקום הקדום היו הרבה יותר מים משסברו המדענים עד היום. המשמעות: סיכוי מוגבר להימצאותם של מים - ומכאן גם חיים - בכוכבי לכת במרחבי היקום.

 

"כל הגלקסיות, הכוכבים וכוכבי הלכת המוכרים לנו היום נולדו מתוך ענני גז גדולים, שנוצרו במפץ הגדול, לפני 13.7 מיליארד שנים," מסביר שמואל ביאלי, שהוביל את המחקר במסגרת עבודת הדוקטורט שלו בבית הספר לפיסיקה ולאסטרונומיה באוניברסיטת תל-אביב, תחת הנחייתו של פרופ' עמיאל שטרנברג. "עד היום מקובל היה לחשוב שהתנאים באותם עננים קדמוניים מנעו היווצרות של מים בכמויות משמעותיות. במחקר שלנו גילינו, להפתעתנו, שכמות אדי המים בענני הגז הייתה גדולה בהרבה משסברנו."

 

המחקר בוצע בשיתוף עם פרופ' אבי לייב, ראש המחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת הרווארד, במסגרת התכנית לאסטרונומיה אוניברסיטת תל-אביב - אוניברסיטת הרווארד על שם ריימונד ובברלי סאקלר. המאמר התקבל לפרסום בכתב העת Astrophysical Journal Letters .

 

ענני גז קדמוניים

"כשהיקום היה צעיר, בן כמיליארד שנה בלבד, הכוכבים שאנו מכירים היום רק החלו להיווצר," אומר ביאלי. "רוב החומר ביקום התרכז בענני גז גדולים, שהורכבו בעיקר מהיסודות הכימיים הקלים ביותר - מימן והליום. הכוכבים, כמו השמש שלנו, וכוכבי הלכת שמסתובבים סביבם, נוצרו בהמשך, כתוצאה מהתכווצות וקריסה של ענני הגזים - בתהליך שארך מיליארדי שנים, ונמשך גם היום."

 

עד היום מקובל היה לחשוב שאותם ענני גז הראשוניים הכילו מעט מאוד מולקולות של מים (H2O), וזאת משתי סיבות עיקריות: "ראשית, החמצן הדרוש ליצירת מים היה נדיר מאוד בראשית היקום," מסביר ביאלי. "שנית, מולקולות שבכל זאת נוצרו בעננים היו חשופות לקרינה אולטרה-סגולית (UV) - קרינה המפרקת מולקולות – בעוצמה גדולה מאוד. בענני גז הקיימים היום בגלקסיה שלנו, המולקולות מוגנות על ידי כמות גדולה של אבק, שסופג את הקרינה. אך האבק הזה התהווה רק במהלך העידנים, כתוצר של תהליכי יצירה ופיצוץ של כוכבים. ענני הגז הקדומים היו נקיים כמעט לחלוטין מאבק, ולכן הקרינה שחדרה אליהם הייתה חזקה והרסנית הרבה יותר."

 

שכיחות גבוהה פי 100

כדי לבדוק כמה מים היו באמת בענני הגז הקדומים, ביצעו חברי הקבוצה מחקר תיאורטי: הם פתרו משוואות כימיות המבטאות את קצב היצירה וההריסה של מולקולות המים בתנאים ששררו בענן. "בחרנו לבסס את החישוב על סביבה (תיאורטית) שבה כמות החמצן קטנה פי אלף מזו שאנו מוצאים היום בענני גז בגלקסיה שלנו," אומר ביאלי. "לכן ציפינו למצוא כמות זניחה של מולקולות מים - קטנה פי אלף מזו שבעננים העכשוויים. אך התוצאות היו מפתיעות: על פי החישובים שלנו, שכיחות אדי המים בעננים הקדמונים הייתה גבוהה פי 100 מששיערנו – ודומה מאוד לשכיחותם בענני הגז כיום. אם כי חשוב מאוד לציין שבעידן הנוכחי, העננים מכילים, בנוסף לאדי המים, גם כמות גדולה של קרח - כלומר מים במצב צבירה מוצק."

 

מה ההסבר לכך? מדוע בכל זאת, על אף התנאים הקשים, נוצרה בענני הגזים הקדומים כמות גדולה יחסית של מולקולות מים? לדברי ביאלי, התשובה טמונה בטמפרטורה: "מחקרים קודמים, של פרופ' אבי לייב ואחרים, הראו כי בעננים של ראשית היקום שררה טמפרטורה גבוהה יחסית, הדומה לטמפרטורת החדר - כ-30 מעלות צלסיוס. לעומת זאת, הטמפרטורה בענני הגזים היום נמוכה מאוד - מתחת ל-200- מעלות צלסיוס. ההתקררות נגרמת על ידי יסודות כמו פחמן וחמצן - תוצרים של כוכבים וכוכבי לכת, שהיו נדירים ביקום הקדום, אך מצויים בשפע בענני הגז של היום." בעקבות הממצאים סבורים החוקרים כי הטמפרטורה הגבוהה האיצה את תהליך יצירתן של מולקולות המים בענני הגז הקדומים - במידה שהצליחה לפצות ואף להתגבר על פגיעת הקרינה ומיעוט החמצן.

 

"ענני הגז הקדמונים היו חומר הגלם שממנו נוצרו כל הכוכבים וכוכבי הלכת הקיימים היום," מסכם ביאלי. "לכן ניתן להניח שהמים שהכילו העננים מצאו את דרכם לכוכבי לכת, בגלקסיה שלנו ובגלקסיות אחרות. ייתכן בהחלט כי התנאים להיווצרות חיים היו קיימים כבר בשלב מוקדם מאוד בתולדות היקום, ויותר מכך: ככל שכמות המים גדולה יותר - כך גדל הסיכוי למצוא חיים במקומות אחרים ביקום."

מחקר

20.04.2015
מחקר חדש גילה יצור ימי שיודע לפלוט את כל מערכת העיכול שלו בעת סכנה, ואז לבנותה

האיצטלנים יכולים לשמש כחיות מודל מצוינות עבור מחקרים רפואיים עתידיים בנושא של חידוש רקמות רכות בבני אדם

  • מדעי החיים
  • רפואה ומדעי החיים

מדענים ורופאים בכל העולם מגלים עניין רב בנושא של חידוש תאים ואיברים, בתקווה שתימצא הדרך לבנות מחדש איברים שנפגעו או נכרתו מגופנו. ד"ר נועה שנקר והסטודנטית טל גורדון מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל-אביב גילו לאחרונה יצור ימי קטן ופשוט למראה, שמסוגל לעשות זאת באופן טבעי לחלוטין: האיצטלן מסוג פוליקרפה, פולט בתגובה ללחץ מכאני קל את כל מערכת העיכול שלו, ותוך זמן קצר מתקן את הנזק ובונה לעצמו מערכת עיכול חדשה. המחקר בוצע בשיתוף עם הסטודנטית לתואר שני טל גורדון, ופורסם בכתב העת Scientific Reports, המשתייך לקבוצת Nature.

 

"בעלי חיים רבים מסוגלים לחדש איברים שאבדו," אומרת ד"ר נועה שנקר, ביולוגית ימית מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל-אביב, המשמשת כאוצרת באוסף חסרי החוליות הימיים במוזיאון הטבע על שם שטיינהרדט, המכיל את האוספים הלאומיים של כל המינים החיים בישראל. "לטאות מחדשות את זנבן, כוכבי ים מחדשים זרועות, ותולעים שטוחות מחדשות חלקי גוף שלמים, אך כל האיברים הללו אינם חיוניים לשרידותו של בעל החיים. האיצטלן, לעומת זאת, מסוגל לפלוט את כל מערכת העיכול – איבר קריטי שבלעדיו אין חיים, לשרוד בלעדיה פרק זמן מסוים, ובינתיים לבנות אותה מחדש. נראה שלאדם יש הרבה מה ללמוד מהיצור הקטן הזה, שמסתתר על שוניות אלמוגים בים."

 

חידוש המעי בתוך 12 יום

"כחלק מעבודתנו, במסגרת היוזמה לטקסונומיה בישראל, אנחנו עורכים סקרים של יצורים ימיים חסרי חוליות המכונים איצטלנים, שחיים בשוניות האלמוגים באילת," מספרת ד"ר שנקר. "כך גילינו שמין מסוים של איצטלן פולט דבר מה כשמנסים לדגום אותו. בדיקה נוספת העלתה שהעצם הנפלט הוא למעשה מערכת העיכול של האיצטלן." תחקיר היסטורי מעמיק חשף כי חוקרי טבע שפעלו באירופה בסוף המאה ה-19 כבר הכירו את התופעה – אך איש מהם לא בירר את השאלה המהותית: האם האיצטלן נשאר בחיים לאחר המעשה הקיצוני?

 

כדי לתעד ולחקור את הנושא לעומקו, נטלו החוקרות מספר איצטלנים מהים למעבדה, גרמו להם לפלוט את מערכת העיכול בתגובה ללחץ מכאני קל, וערכו תצפיות. הן גילו שמיד לאחר הפליטה האיצטלן מתכווץ מאוד, ואף נסגר למשך 48 שעות, אך בהדרגה הוא מתאושש, נפתח וחוזר לתפקוד תקין. "הבנו, לתדהמתנו, שהאצטלנים מבצעים תהליך מופלא של התחדשות ותיקון רקמות," אומרת ד"ר שנקר. "בבדיקה נוספת מצאנו שהם מחדשים את המעי תוך 12 יום, ואילו חלק נוסף של המערכת, מסנן מזון שנקרא סל הזימים, מתחדש בתוך 19 יום. זה ממש מדע בדיוני!"

 

הגנה מפני טורפים פוטנציאליים

מדוע נוקט האיצטלן בצעד קיצוני כל כך? מסתבר שפליטת מערכת העיכול וחידושה מהוות מרכיב מרכזי במנגנון הישרדות יעיל ביותר - שכן המין הספציפי שמסוגל לעשות זאת הוא מין מוצלח ומשגשג עד מאוד. למעשה, מבין כ-3,000 מינים מוכרים של איצטלנים בעולם, זהו המין הנפוץ ביותר בשונית אלמוגים באילת, ובין הנפוצים בשוניות בעולם כולו.

 

"האיצטלן הזה מוסווה היטב על השונית," אומרת ד"ר שנקר. "צבעו חום, והוא מכוסה בדרך כלל במיני יצורים אחרים. הוא עצמו אינו משמש בדרך כלל כמזון לדגים - שכן טעמו אינו ערב לחיכם. באחד הניסויים שלנו הוצאנו 18 מערכות עיכול שפלטו איצטלנים לדגי שונית רעבים, והתוצאה הייתה אחידה: הדגים הכניסו את 'המזון' המוצע לפיהם, ופלטו אותו מיד. אנחנו עדיין לא יודעים מה המרכיב שיוצר את הטעם הרע, יתכן שהוא מגן על האיצטלנים מפני טורפים פוטנציאליים." כעת סבורות החוקרות שבטבע האיצטלן פולט את מערכת העיכול כאשר דג המעוניין ביצורים הגדלים בסביבתו נוגס גם בו בטעות. לדבריהן, ייתכן שמדובר בפעולת הסחה, ואולי כך הוא מאותת לטורף: 'אל תיגע בי. אל תאכל אותי. אני לא טעים'.  

 

הקרובים ביותר לאדם

מעבר להיבט הזואולוגי, המרתק כשלעצמו, יש לתגלית החדשה פוטנציאל יישומי חשוב ביותר בתחום המחקר הרפואי. "תופעת פליטת המעי מוכרת מאד ממלפפוני ים. אך האיצטלנים כבר משתייכים למערכת המיתרנים," מסבירה ד"ר שנקר. "מבין כל חסרי החוליות החיים בים, האיצטלנים הם הקרובים ביותר מבחינה אבולוציונית לחולייתנים – וביניהם גם ליונקים ולאדם. תכונות, מערכות ותהליכים רבים בגוף כמעט שלא השתנו במהלך האבולוציה - ולמעשה רקמות המעי ומערכת העיכול של האיצטלן, וגם תהליך התחדשות התאים המתרחש בתוכו, דומים מאוד לאלה שלנו. לכן האיצטלנים, שהם בעלי חיים נפוצים וזמינים, יכולים לשמש כחיית מודל מצוינות עבור מחקרים רפואיים עתידיים בנושא של חידוש רקמות רכות."

 

כעת מבקשות החוקרות להרחיב את עבודתן עם האיצטלנים. במסגרת המחקר המתוכנן הן יגדילו את המדגם בשונית האלמוגים באילת, יעקבו מקרוב, יום אחר יום, אחרי תהליך ההתחדשות, ויבחנו מבחר שאלות מעניינות כמו: מאיזה גיל מסוגלים היצורים לפלוט את מערכת העיכול ולגדל חדשה? והאם איצטלן שכבר חידש פעם אחת את מערכת העיכול שלו, מסוגל לעשות זאת פעם נוספת? בנוסף הן תרות אחר שיתופי פעולה עם מדענים מתחומי חקר התאים והביו-רפואה, שיוכלו לבחון לעומקו את מנגנון ההתחדשות המופלא של האיצטלנים. "אנחנו מאמינות שמחקרים כאלה יוכלו לקדם את ההבנה לקראת פיתוח עתידי של תהליכי התחדשות איברים ורקמות באדם," מסכמת ד"ר שנקר.

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>