יוזמה חדשנית במכון סקריפס למחקר (Scripps Research) ובמכון אלן (Allen Institute) שואפת למפות את “החוש השישי הנסתר” של הגוף — אינטרוספציה(Interoception) , התהליך שבו מערכת העצבים מנטרת את תפקודי הפנים של האיברים.
יוזמה בתמיכת ה-NIH, מבקשת לפענח כיצד מערכת העצבים עוקבת אחר ומווסתת את האיברים הפנימיים.
איך המוח יודע שהגיע הזמן לשאוף אוויר, שלחץ הדם ירד, או שהגוף נאבק בזיהום? המפתח טמון באינטרוספציה, תהליך לא מוכר יחסית, שבאמצעותו מערכת העצבים קוראת ללא הרף אותות פנימיים כדי לשמור על יציבות תפקודית חיונית.
חוקרים ממכון סקריפס וממכון אלן זכו ב-NIH Director’s Transformative Research Award כדי לפתח אטלס ראשון מסוגו של רשת החישה הפנימית הזו.
את הפרוייקט יוביל חתן פרס נובל למדעי הרפואה ארדם פטאפוטיאן (Ardem Patapoutian), בשיתוף לי יה(Li Ye) , יו״ר המכון על שם N. Paul Whittier לכימיה וביולוגיה כימית במכון סקריפס, ובוסילקה טאשיץ׳ (Bosiljka Tasic), מנהלת הגנטיקה המולקולרית במכון אלן. שין ג׳ין (Xin Jin), פרופסור חבר בסקריפס, ישמש כחוקר שותף וינהל את רכיב הזיהוי הגנומי והטיפוסי של תאים של הפרויקט. המיזם יתוקצב ב-14.2 מיליון דולר מקרן ה-NIH לאורך חמש השנים הקרובות.
“הצוות שלי נרגש מתמיכת ה-NIH במדע שיתופי מהסוג שנדרש כדי לחקור מערכת מורכבת כל-כך,” אמר פטאפוטיאן, המכהן כ-Presidential Endowed Chair בנוירוביולוגיה במכון סקריפס.
מפענחים את האותות מבפנים
פטאפוטיאן — שזכה בפרס נובל לשנת 2021 על גילוי חיישני מגע תאיים — ינצל את המענק כדי לפענח את מנגנוני האינטרוספציה. "אנחנו מקווים שהתוצאות שלנו יעודדו חוקרים אחרים לשאול שאלות חדשות על האופן שבו האיברים הפנימיים ומערכת העצבים נשארים מסונכרנים,” הוסיף יה, שגם הוא חוקר במכון הרפואי האוורד יוז (HHMI).
רקע על התוכנית
“Transformative Research Award” שנוסד ב-2009, תומך בפרויקטים בין-תחומיים שחוצים גבולות דיסציפלינריים ופותחים כיוונים חדשים במדע. זהו חלק מתוכנית High Risk High-Reward Research של NIH Common Fund, המעודדת רעיונות שמטרתם לסגור פערים מרכזיים בהבנת בריאות האדם — יוזמות שלעתים מתקשות לקבל מימון במסלולים המסורתיים.
בשונה מהחושים הקלאסיים — ריח, ראייה ושמיעה — הנשענים על איברי חישה ייעודיים, האינטרוספציה פועלת דרך רשת מסלולים עצביים המנטרים תהליכים כמו מחזור הדם, עיכול ופעילות חיסונית. מאחר שהאותות מגיעים מעומק הגוף ולעיתים מעובדים באופן לא מודע, הם מכונה לעיתים “החוש השישי הנסתר”.
למרות חשיבותה, האינטרוספציה הוזנחה עד כה בגלל מורכבותה: האותות משתרעים על פני אזורים רבים, נוטים לחפיפה, וקשה לבודד ולמדוד אותם. הנוירונים הסנסוריים הנושאים את המסרים שוזרים את דרכם דרך רקמות שונות – מהלב והריאות ועד הקיבה והכליות – ללא גבולות אנטומיים ברורים.
בונים את האטלס האינטרוספטיבי הראשון
בעזרת תמיכת ה-NIH, הצוות ימפה כיצד נוירונים סנסוריים מתחברים למגוון איברים פנימיים, כולל הלב ומערכת העיכול. על סמך הממצאים יבנו החוקרים אטלס מקיף שיתאר – אנטומית ומולקולרית – את המסלולים העצביים הללו.
- הרכיב האנטומי: סימון (לייבלינג) של נוירונים סנסוריים ולאחר מכן הדמיית גוף מלא כדי לעקוב אחר מסלולם מחוט השדרה אל האיברים השונים, ובכך ליצור מפה תלת-ממדית מפורטת של הנתיבים וההתפצלויות.
- הרכיב המולקולרי: פרופיל גנטי שיזהה את טיפוסי התאים של הנוירונים – למשל, הבחנה בין נוירונים שמעבירים אותות מהמעי לבין כאלה הקשורים לשלפוחית השתן או לרקמת שומן.
שילוב מערכי-הנתונים הללו יספק מסגרת סטנדרטית ראשונה למיפוי החיווט הסנסורי הפנימי של הגוף.
פוטנציאל רפואי נרחב
פענוח האינטרוספציה עשוי לחשוף עקרונות ליבה של תקשורת גוף-מוח ולהנחות גישות טיפול חדשות. שיבוש במסלולים אינטרוספטיביים נקשר למצבים מגוונים – ממחלות אוטואימוניות וכאב כרוני ועד ניוון עצבי ויתר לחץ דם.
“האינטרוספציה בסיסית כמעט לכל היבט של הבריאות, אך היא עדיין גבול מחקרי לא-ממופה במידה רבה,” אומר ג׳ין, עמית Freeman Hrabowski של HHMI. "ביצירת האטלס הראשון של המערכת הזו, אנו מקווים להניח את התשתית להבנה טובה יותר של האופן שבו המוח שומר על איזון הגוף, כיצד האיזון מופר במחלה – וכיצד ניתן להשיבו.”
עוד בנושא באתר הידען:
