מחקרים

ניסויים רבים שערכו פרופ' גוזס ועמיתיה בשנים האחרונות מראים בבירור ש-NAP מצליח להגן על המוח מפני תהליכי הניוון ההרסניים, ואף לשפר את תפקודן של חיות מודל. על סמך הניסויים, מפותחת בימים אלה תרופה ניסיונית על-ידי החברה ( Allon Therapeutics Inc. , שהוקמה על-ידי פרופ' גוזס בשיתוף עם חברת 'רמות ליד אוניברסיטת תל-אביב', ופועלת בקנדה.  

בדרך לתרופה

בניסויים קליניים שהתבצעו, התגלתה התרופה הניסיונית כיעילה בשיפור תפקודי הזיכרון והלמידה של אנשים עם פגיעה קוגניטיבית קלה, מהסוג המנבא בדרך כלל את תחילתה של מחלת האלצהיימר. לחולים אלה ישנה פתולוגיה של TAU והיפותזת העבודה הינה שדבונטיד – NAP מגן נגד פתולוגיה זו בחולים.

בניסויי מעבדה שיפרה התרופה הניסיונית את התנהגותם של עכברים בעלי מאפיינים סכיזופרניים: הם היו רגועים יותר והראו יכולות זיכרון ולמידה מוגברות. עם ההצלחה נערך גם ניסוי קליני בחולי סכיזופרניה, שהביא לתוצאות מעודדות. יש לציין, כי במקרה של סכיזופרניה, החלבון המוחי הפגוע אינו TAU, אלא חלבונים בעלי תפקידים דומים, אך נראה כי לחלבון הקצר NAP (דבונטיד) יש השפעה חיובית בשני המקרים. כמו כן הצביע מחקר מעבדתי על שיפור במוטוריקה (תנועתיות) של עכברים עם מאפייני פרקינסון, בעקבות טיפול בתרופה החדשה, ואף הראה תמונה בריאה יותר של המוח בנתיחה פתולוגית.

התרופה הניסיונית נמצאת היום בניסיון קליני בחולים במחלה נדירה וחשוכת מרפא דמויית מחלת פרקינסון הקרויה –  progressive supranuclear palsy – PSP. במחלה זו סובלים החולים מפתולוגיה של TAU ולפיכך מתאימים למנגנון הפעולה המשוער של  NAP (דבונטיד).  מוסדות הבקרה בארה"ב ובאירופה הכירו בתרופה כתרופה יתומה ומוסדות הבקרה בארה"ב  FDAהעניקו לה מעמד מיוחד של פיתוח מהיר ו- special protocol assessment. תוצאות הניסיון המתקדם מסוגו בעולם תהיינה בסוף שנת 2012.

מתוך חוברת "מצב המוח" בעריכת דוברת האוניברסיטה >>

זיהום האוויר שנגרם מפליטת פחמן דו-חמצני וגזים אחרים בעקבות השימוש בדלקים מתכלים מהווה בעיה אקוטית בישראל", מסביר פרופ' אשר טישלר, דקאן הפקולטה לניהול ע"ש ליאון רקנאטי, שחוקר את נושא כלכלת האנרגיה כבר יותר מ-30 שנה. "מעבר לנזק הסביבתי, יוצר הזיהום נזק תדמיתי לישראל כחברה ב-OECD (הארגון הבינלאומי לשיתוף פעולה ולפיתוח כלכלי), הדורש מהמדינות החברות בו דיווח על צעדיהן לקידום השמירה על הסביבה. אם לא נקדם בקרוב את השימוש באנרגיה נקייה, אנו עלולים להיקלע לבידוד כלכלי, כצעד תגובה מצד הארגון. במגבלות הקיימות בישראל, הפתרון טמון בעיקר במעבר לשימוש באנרגיה סולארית ובמכוניות חשמליות. אך רצוי ככל שיהיה, תהליך זה אינו פשוט משתי סיבות עיקריות: ראשית, כיום הטכנולוגיה אינה מפותחת דיה ויקרה מאוד לתפעול. שנית, המבנה של רשת חשמל, המסתמכת בחלקה על מקורות אנרגיה מתחדשים, טרם התגבש, והוא מורכב מאוד לניהול".

סוף מעשה בתכנון תחילה

במחקריו כיום שואף פרופ' טישלר לתת מענה מושכל לסוגיה הקריטית של תכנון מערכת החשמל הישראלית לשנים 2050-2015. באמצעות מודלים מתמטיים הוא בוחן כיצד נכון לנהל מערכת חשמל המשלבת מקורות אנרגיה מתחדשים, ומהי הדרך היעילה ביותר להקים מערכת כזאת.

המסקנה הגורפת ממחקריו עד כה היא כי ממשלת ישראל חייבת להקצות משאבים למחקר ולפיתוח של טכנולוגיות קלינטק "ירוקות". חברות פרטיות לא יעשו זאת, לדבריו, כיוון שמחקר כזה, המניב ידע שהוא במהותו מוצר ציבורי, לא יהיה רווחי עבורן. רק שיפורים טכנולוגיים משמעותיים, בתמיכת הממשלה, יאפשרו למדינה לתכנן ולבנות מערכת חשמל ארצית שתהיה בחלקה הגדול סולארית ונקייה.

פרופ' טישלר מציין מספר אתגרים טכנולוגיים עיקריים: ראשית, על מדינת ישראל להשקיע בפיתוח טכנולוגיות סולאריות שיוזילו את מחיריהם של התאים הפוטו-וולטאיים ושל תחנות הכוח התרמו-סולאריות, שממירים את אנרגיית השמש לחשמל. רק הוזלה משמעותית, שתבוא בעקבות פיתוח הטכנולוגיות החדשניות, תוכל להגביר בהדרגה את השימוש בהן. בנוסף, יש צורך במחקר ובפיתוח של שיטות מתקדמות ויעילות לאגירת חשמל בקנה מידה גדול. כיום, בהיעדר אמצעים כאלה, החשמל מיוצר ונצרך כמעט בו-זמנית. במערכת חשמל עתידית, שחלק גדול ממנה יהיה סולארי, תיווצר בעיה מהותית: ייצור החשמל יקטן משמעותית בשעות הלילה ובימים עם שמש חלקית או חסרה, בעיקר בחורף. הטכנולוגיות החדשות שיפותחו יאפשרו למערכת לאגור חשמל בשעות השמש, שהן רבות מאוד בארצנו, ולהשתמש בו בשעות החשיכה ובימים מעוננים.

מכוניות חשמליות כמאגר אנרגיה

לצד הפיתוחים הטכנולוגיים, מציעים פרופ' טישלר ואנשי אקדמיה אחרים בישראל ובחו"ל גם מגוון פתרונות תכנוניים חכמים. אחד הרעיונות הללו מעניין ויצירתי במיוחד: מכוניות חשמליות, שהן עצמן תחנות כוח קטנות בעלות סוללה גדולה למדי, יוכלו בעתיד לשמש כמאגר אנרגיה למערכת חשמל ארצית שחלק גדול מהקיבולת שלה הוא סולארי. כך, בעוד כ-15 שנה, כשיהיו בישראל לפי הצפי כ-200,000 מכוניות חשמליות, אפשר יהיה להיעזר במצבריהן כגיבוי לתקופות עומס בביקוש לחשמל. שיטה חכמה זו עשויה לחסוך את בנייתן של שתי תחנות כוח מזהמות, אך יישומה מותנה בהיערכות נכונה: יש לתכנן מודל כלכלי שיעודד את בעלי המכוניות החשמליות לפרוק חלקית את הסוללות כאשר הם אינם משתמשים ברכב. במילים אחרות: צריך להציע לבעלי המכוניות תמריץ כספי שיהפוך את הפריקה למשתלמת עבורם.

בנוסף, סבור פרופ' טישלר, יש לקבוע תעריפי חשמל גמישים שישתנו על פני היממה ועונות השנה, באופן המשקף את העלות השולית הכוללת של ייצור וחלוקת החשמל. תעריפים חלקיים כאלה כבר קיימים בישראל, אולם יש לשכלל אותם: עליהם להביא בחשבון גם את עלות הנזק הסביבתי שגורם ייצור חשמל על-ידי פחם וגז, ולעודד ייצור חשמל באמצעות טכנולוגיות סולאריות וטכנולוגיות אחרות של אנרגיה מתחדשת.

לנהל נכון פתרונות מושכלים

פתרונות מושכלים אלה ואחרים הם פירותיו של מחקר בתחום מנהל העסקים. תחום זה נעשה חיוני יותר ויותר עבור מפתחי טכנולוגיות, המגלים כי לא תמיד די בטכנולוגיה חדשנית, חכמה ואיכותית. הפעלה כדאית של טכנולוגיה זו מחייבת גם למצוא ו/או לקיים את השוק המתאים. הצלחתה תלויה בייצור יעיל, מבנה שוק נכון, תעריפי חשמל מושכלים, כניסה נכונה לשוק, המשך נאות של תהליך המחקר והפיתוח, והמשך העצמתו של הגוף שמפתח את הטכנולוגיה. הגוף המפתח עצמו חייב להיות בנוי נכון ומנוהל היטב, עליו לטפח את ההון האנושי שלו, ולהשתלב באופן מושכל בשווקים בהם הוא פועל. למעשה, ניהול מושכל ונבון מהווה את ההבדל בין רעיון טוב לבין שיפור מהותי ברווחת החיים של כולנו.

מתוך החוברת "מחליפים כוח" בעריכת דוברת האוניברסיטה >>

לקריאה נוספת על השיטות הטכנולוגיות לקריאת פעילות המוח >>

של מי התינוק הזה?

ולא רק סינים אנו מתקשים לזהות. קטגוריה אחרת של פנים שנראות לנו דומות אלו לאלו היא פניהם של תינוקות בני יומם. עד כדי כך קשה הדבר, שאימהות רבות זוכרות כיצד חיפשו את תינוקן החדש בין העריסות במחלקת היילודים, ואיתרו אותו רק לפי השם שעל הפתקית. על סמך חוויה רווחת זו, ניסו פרופ' יובל וצוותה, בשיתוף עם פרופ' יונתן גושן מהמגמה הקוגניטיבית בבית הספר למדעי הפסיכולוגיה, לברר מה עשוי לסייע למוח להבחין בין פנים של יילודים. ראשית, הם בחנו אחיות בבית יולדות, שנחשפות מדי יום למספר רב של תינוקות שאך נולדו, וגילו להפתעתם שיכולתן להבחין בין מטופליהן הזעירים אינה עולה על זו של רובנו. בשלב הבא של המחקר הונחו מתנדבים בריאים לשייך שמות אינדיווידואליים למספר מצומצם של פרצופי יילודים. הפעולה הזאת, כך התברר, שיפרה משמעותית את יכולתם של הנבדקים להבחין בין פנים של יילודים בכלל. המסקנה העולה מן המחקרים היא שאינטראקציה אישית ואקטיבית עם אדם אינדיווידואלי היא גורם הכרחי בתהליך זיהוי הפנים המתרחש במוח האנושי.

מתוך חוברת "מצב המוח" בעריכת דוברת האוניברסיטה >>

חובבי משחקי המחשב ישמחו לשמוע על המחקר הבא, שנערך במעבדתו של פרופ' אסף בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס.וייז באוניברסיטת תל-אביב. מתנדבים בריאים בשנות ה-30 לחייהם עברו בדיקת MRI, שיחקו מיד אחר-כך במשחק מחשב של מרוץ מכוניות, המעודד למידה מרחבית ומוטורית, וכעבור שעתיים של משחק עברו בדיקת MRI חוזרת. התברר כי שעתיים של פעילות למידה אינטנסיבית הספיקו כדי ליצור שינויים ברורים במבנה הקישוריות המוחית באזורים ספציפיים במוח, כמו ההיפוקמפוס - המוגדר כמשפך הזיכרונות למוח. תוצאות המחקר מוכיחות, כי המוח האנושי הבוגר מסוגל להשתנות מבנית במהירות רבה הרבה יותר משחשבו המדענים עד כה. המחקר החדשני נותן מדד כמותי לגמישות המוחית ועשוי לסייע בעתיד לגילוי מוקדם של מחלות המתאפיינות בירידה בגמישות המוחית.

"כשאנחנו לומדים דברים חדשים, יש לכך ביטוי במבנה המוח: תאי העצב מפתחים קשרים חדשים, שלא היו קיימים קודם, או מחזקים קשרים קיימים. במילים אחרות: הקישוריות המוחית גדלה. יכולת זו, המכונה גמישות מוחית, היא אחת התכונות הבסיסיות והחשובות ביותר של המוח הבריא - בכל גיל," מסביר פרופ' אסף. "היום, בעזרת טכנולוגיות ה-MRI, אנחנו יכולים להביט אל תוך המוח החי, ולאתר במדויק את השינויים המתחוללים בו בעקבות תהליך של למידה. במעבדה שלי ביקשנו לקחת את התצפיות הללו צעד נוסף קדימה, ולבדוק באיזו מהירות עשויים שינויים כאלה להתרחש." 

התקווה: גילוי מוקדם של אלצהיימר

במחקר המשך, בחנו החוקרים את מוחם של נבדקים צעירים ובריאים, הנושאים גורם סיכון גנטי – חלבון מוכר המגדיל את הסיכוי ללקות באלצהיימר בגיל צעיר יחסית.  התברר, כי כבר בשנות ה-20 לחייהם, כאשר תפקודם תקין לחלוטין, ניתן להבחין אצל נבדקים אלה בשוני מבני באזורי המוח האחראים לתפקודי הזיכרון (כך לדוגמה, ההיפוקמפוס במוחם קטן יחסית בהשוואה לזה של נבדקים שאינם נושאים את החלבון הפגום). ניתן לשער כי בשל המבנה השונה, גם תהליך יצירת הזיכרונות ושמירתם שונה. החוקרים משערים כי ייתכן שמנגנון הגמישות המוחית, ההכרחי לתפקוד זיכרון תקין, 'נשחק' או 'מתעייף' בשלב מוקדם בחיים וגורם להתפרצות תסמיני המחלה בגיל 50 או 60.

בשלב הבא מתכנן פרופ' אסף ליישם את המדד הכמותי שפיתח, כדי למדוד את מהירות השינוי במוחם של נשאי גורם הסיכון, ולהשוותה עם מהירות השינוי במוחם של אנשים אחרים. הוא מקווה, כי הממצאים ייתנו בידי הרופאים כלי משמעותי לגילוי מוקדם של מחלת האלצהיימר, שיאפשר לנקוט אמצעים למניעתה.  

מתוך חוברת "מצב המוח" בעריכת דוברת האוניברסיטה >>

בעקבות ממצאי המחקר, מפתחת היום פרופ' הנדלר, בשיתוף עם פרופ' נתן אינטרטור מבית הספר למדעי המחשב ע"ש בלבטניק, מערכת חדשנית לאימון המוח במעגל סגור שנועדה לסייע לחיילים להתמודד עם הלחץ הכרוך בשירותם הצבאי. המערכת מבוססת על שימוש בשיטות הדמייה ב-fMRI ו-EEG, ולכן מאפשרת סימון של הפעילות החשמלית גם מעומק המוח לשם היזון-חוזר למתאמן. על-פי התכנית, בשלב היישומי של המחקר יצוידו החיילים במכשיר EEG נייד שמודד את הפעילות החשמלית במוח, והוא ילווה אותם במהלך השירות, גם בתנאי שדה. בעזרתו הם יוכלו 'להקשיב' למוחם ולבצע תרגילים מוחיים מיוחדים, המכוונים ספציפית לאותם אזורים בעומק המוח האחראים על תגובות רגשיות למצבי דחק. החוקרים מקווים כי תרגול ממוקד וחוזר (בדומה לביופידבק), בעיקר מיד לאחר חשיפה לאירועים קשים, יצמצם משמעותית את השפעת החוויה על המוח, וימנע את התפתחותה של התסמונת החמורה.

פרופ' תלמה הנדלר - פסיכיאטרית ופסיכוביולוגית, עומדת בראש המכון לתפקודי המוח באוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם המרכז הרפואי תל-אביב ע"ש סוראסקי

מתוך חוברת "מצב המוח" בעריכת דוברת האוניברסיטה >>