מדע / פרויקט של משרד ההגנה האמריקאי, שנחשף באחרונה, שואף להקנות לחיילים יכולת להישאר עירניים במשך שבעה ימים ברציפות
משרד ההגנה האמריקאי מפעיל תוכנית מחקר שמטרתה לאפשר לחיילי צבא ארה”ב לתפקד במשך ימים רבים ללא שינה. המחקר, שמנהלת הסוכנות לפרויקטים צבאיים מתקדמים של משרד ההגנה האמריקאי (DARPA), נעשה בכמה מכוני מחקר ואוניברסיטאות. הוא נחשף באחרונה בתחקיר של רשת ABC,
בני אדם מבלים בממוצע כשליש מחייהם בשינה ואינם יכולים להתקיים לאורך זמן רב ללא שינה. מחסור בשינה גורם לירידה בתפקוד הפיסי והמנטלי. ככל שהאדם ער זמן רב יותר, כך גדל הקושי שלו בריכוז ובביצוע מטלות מורכבות וגוברת נטייתו לבלבול ולשכחה. מחסור בשינה הוזכר בהקשרן של תאונות מפורסמות כמו אסון הכור הגרעיני בצ'רנוביל והתפוצצות מעבורת החלל צ'לנג'ר, ותאונות דרכים רבות נגרמות מדי חודש בשל תפקוד לקוי של נהגים עייפים.
תפקוד במצבי מחסור בשינה מעסיק צבאות זה זמן רב. יכולתם של חיילים לתפקד ביעילות לאורך זמן יכולה להטות את הכף בזמן לחימה. הקניית היכולת להמשיך ללחום באופן רציף, ללא צורך בהחלפת הכוחות המותשים בכוחות חדשים, עשויה להבטיח יתרון עקרוני מול היריב. בזמן מלחמת העולם השנייה השתמשו צבאות ארה”ב, בריטניה וגרמניה באמפטמינים (סמים ממריצים) על מנת לאפשר לחיילים לשמור על עירנות. בכתבת התחקיר של אי-בי-סי מצוין כי הרופא הראשי של חיל האוויר האמריקאי הודה באחרונה כי שימוש מסוים בסמי המרצה קיים גם כיום בצבא ארה”ב. כעת מנסה משרד ההגנה האמריקאי ללכת צעד נוסף קדימה.
במסמך שפירסם באחרונה משרד ההגנה נכתב, כי “סילוק הצורך בשינה בזמן מבצע (צבאי)… יביא לשינוי בסיסי באופי הלחימה ובאופן הצבת הכוחות”. מטרת המחקר המוצהרת: השגת עירנות, ללא ירידה ניכרת בתפקוד, למשך שבעה ימים. זהו אמנם יעד שאפתני, אך יש לזכור כי סוכנות DARPA המופקדת על הפרויקט היא הגוף שהוליד חידושים כמו רשת האינטרנט והמטוס החמקן. מימון וניהול של פרויקטים שאפתניים ועתידניים הם המומחיות שלה. המחקר כולל כיווני חשיבה שונים ומגוונים: ממניפולציה גנטית ועד עירור המוח על ידי שדות מגנטיים.
אחד המקומות הראשונים שאליו פנו המדענים בחיפוש אחר “תרופה לשינה” הוא עולם החי. דולפינים, למשל, חיים במים ונושמים אוויר, ולכן עליהם להישאר ערים ברציפות בכל שעות היממה. על מנת לעשות זאת, כך משערים המדענים, עוברים חלקים מסוימים של מוח הדולפין למצב דמוי שינה וחלקים אחרים לוקחים את תפקידיהם. כך הדולפין שומר על עירנות ועולה באופן סדיר לפני המים כדי לנשום.
מחלקת היונקים הימיים של הצי האמריקאי עוסקת בעיקר באימון דולפינים ואריות ים למשימות חיפוש תת-ימיות. במחלקה זו מבוצעות לטובת פרויקט המחקר הדמיות מתקדמות מסוג טומוגרפיה פוזיטרונית (Tomography Positron Emission) של מוחותיהם של הדולפינים, במטרה להבין את המנגנון המאפשר להם לשמור על עירנות מתמשכת. מחקר נוסף נעשה בלווייתנים קטלנים (Orca Whales). במין זה של לווייתנים נצפו אמהות וצאצאיהם השומרים על עירנות מלאה במשך שלושה עד ארבעה שבועות ראשונים לאחר הלידה.
מחקר נוסף בוחן את יכולותיהן של ציפורי דרור ממין המצוי במערב אמריקה. הציפורים הללו מסוגלות לתפקד ללא שינה בזמן נדידתן – כחמישה עד שבעה ימים. גם כאשר הציפורים נמצאות בכלוב הן אינן ישנות בתקופה שבה היו אמורות לנדוד. קבוצת החוקרים באוניברסיטת ויסקונסין חיברו חיישנים למוחותיהן של הציפורים והעמידו אותן במבחנים שונים. על פי החוקרים, “התוצאות הראשוניות מראות כי הציפורים אינן מראות סימנים של ירידה בביצועים בזמן זה (של עירנות מתמשכת)”.
המחקר בבעלי חיים הוא רק השלב הראשון בפרויקט. בד בבד עם הבנת המנגנונים שבהם נעזרים בעלי חיים כדי להתגבר על חוסר שינה, תוכנית המחקר פונה לאתגר האמיתי: הקניית היכולות הללו לבני אדם. שיטה אחת שאותה בוחנים החוקרים היא מניפולציה גנטית. על פי התיאוריה, הגנום האנושי מכיל גנים רבים שאינם באים לידי ביטוי בבני אדם; הם מכונים לעתים “זבל גנטי”. החשד הוא שהגנים הללו אחראיים לתכונות שהיו קיימות פעם בבני אדם ונעלמו. תכונות אלה מתבטאות בבעלי חיים אחרים. קבוצת מדענים של DARPA פועלת כדי לאתר את הגנים האחראיים ליכולת לתפקד ללא שינה בעכברים ובזבובים, על מנת לבודד אותם ולבדוק אם הם קיימים גם בבני אדם. אם יימצאו הגנים הללו, טוענים החוקרים, ייתכן שיהיה אפשר “להפעיל” אותם ולהשיג עמידות לחוסר שינה בבני אדם.
שיטה שונה להתגברות על בעיית השינה היא באמצעות חומרים כימיים המשפיעים על פעולת המוח. סמי העירנות וההמרצה שבהם נעשה שימוש בעבר מוגבלים ביכולותיהם, ובמסגרת הפרויקט נעשה ניסיון לייצר חומרים חדשים בעלי יכולות משופרות. מודפיניל, תרכובת שפותחה באחרונה ונמכרת כתרופה תחת השם פרוויגיל (Provigil), מאפשרת לאנשים לשמור על עירנות במשך 48 שעות רצופות. התרכובת פותחה במקור כתרופה למחלת הנרקולפטיה, שהלוקים בה נוטים להתקפים של צורך פתאומי ועז בשינה. התרופה נצרכת כיום על ידי כרבע מיליון אנשים. המחקר מתמקד בניסיון להגביר את האפקטיוויות של התרכובת שעליה מבוססת התרופה, ותרכובות הדומות לה, כדי לאפשר עירנות ממושכת בלי לגרום נזקים או תופעות לוואי חמורות למשתמש.
צוות חוקרים מאוניברסיטת קולומביה, המשתתף בפרויקט, בוחן שימוש בהקרנת גלים מגנטיים היישר אל המוח. החוקרים טוענים כי עירנות ממושכת היא תולדת פעילות מוגברת באזורים מסוימים של המוח. על פי החוקרים, המפתח טמון באבחנה כי אנשים מסוימים מתמודדים עם העדר שינה בצורה טובה הרבה יותר מאשר אנשים אחרים. אותם אנשים יכולים להמשיך ולתפקד זמן רב יותר ללא שינה וללא פגיעה משמעותית ביכולותיהם. החוקרים משתמשים במערכת הדמיה מגנטית מתקדמת כדי לזהות את האזורים הפעילים במוחותיהם של נבדקים בעלי עמידות גבוהה למחסור בשינה.
לאחר שיסתיים המיפוי ינסו החוקרים לגרות את האזורים הללו במוחותיהם של אנשים שאינם בעלי עמידות גבוהה למחסור בשינה וימדדו את השפעת הגירוי. גירוי המוח ייעשה בתהליך הנקרא גירוי מגנטי חוץ-גולגולתי (magnetic stimulation transcranial). הגירוי נוצר על ידי שדה מגנטי, המרוכז באזור הרצוי במוח ומפעיל את תאי העצב באותו אזור. השיטה פועלת בהצלחה כאמצעי בטיפול בדיכאון קליני חמור, זאת על ידי הפעלת אזורים במוח שאינם פעילים דיים. באופן דומה החוקרים ינסו להפעיל את האזורים שזוהו כקשורים לעירנות מוגברת. קבוצה של כ-75 חיילים אמורה לשמש קבוצת ניסוי ראשונית לשיטה זו בשלבים הבאים של המחקר.
