סיקור מקיף

שיטה חדשה להשתלת זכרונות במוח. בינתיים – של עכברים

חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) דיווחו בסוף השבוע בכתב העת Science כי הצליחו להשתיל זכרון של אירוע שלא היה במוח של עכברים.

א. תאי מוח פועלים כשהעכבר לומד להכיר את החדר הכחול (שמאל); ב. בחדר אחר, מופעל זיכרון החדר הכחול+חשמול; ג. כשהעכבר שוב בחדר הכחול, הוא קופא מפחד, בשל הזיכרון המוטעה ששם חושמל.
א. תאי מוח פועלים כשהעכבר לומד להכיר את החדר הכחול (שמאל); ב. בחדר אחר, מופעל זיכרון החדר הכחול+חשמול; ג. כשהעכבר שוב בחדר הכחול, הוא קופא מפחד, בשל הזיכרון המוטעה ששם חושמל.

בסרט המדע הבדיוני "זכרון גורלי" (1990), שעלילתו מתרחשת ב-2084, מבקש הפועל דאגלס קוויד לצאת לטיול במאדים. במקום הנסיעה עצמה, הוא ניגש למשרדיה של חברת Recall, שם מציעים לו להשתיל במוחו זכרונות מהחופשה הבדיונית, כאילו חווה אותה בעצמו. הוא גם יכול לבחור אם הוא מעוניין בחופשה רגועה, טיול אתגרי או אפילו חופשת הרפתקאות כסוכן סמוי הנשלח לשם למשימה. קוויד (ארנולד שוורצנגר) בוחר באפשרות השלישית, ומשם מתחילה להתגלגל עלילתו הסוערת של סרט הפעולה המצליח. ואולם, 23 שנים אחרי יצירת הסרט, הרעיון שבבסיסו כבר נראה הרבה יותר מדעי והרבה פחות בדיוני.

אור בראש

חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) דיווחו בסוף השבוע בכתב העת Science כי הצליחו להשתיל זכרון של אירוע שלא היה במוח של עכברים. החוקרים לקחו עכבר, הניחו אותו בחדרון שאינו מכיר ונתנו לו שהות מסויימת ללמוד את הסביבה. החלק הזה של הניסוי נעשה בסביבה נינוחה, והעכברים הציגו התנהגות רגילה לגמרי. ואולם, אין מדובר בעכברים רגילים לגמרי. החוקרים השתמשו בעכברים מהונדסים גנטית, או ליתר דיוק מהונדסים אופטו-גנטית. בכמה מתאים המוח שלהם הושתל גן שמקורו באצה זוהרת, והוא גורם לתאים לזהור באור כחול כאשר הם פעילים. יתרה מכך, המערכת הזו מאפשרת להפעיל את התאים בתגובה לאור המגיע ממקור חיצוני. ההנדסה הגנטית המאפשרת לראות אופטית בדיוק באילו תאים מתרחשים תהליכים מסויימים במוח, וכן להפעיל באמצעים אופטיים את התאים האלה (ולפיכך את התהליכים שהם מעורבים בהם), היא כלי מחקרי רב-עוצמה. בניסוי הזה התמקדו החוקרים מ-MIT באזור מסויים בהיפוקמפוס (hippocampus) – בלוטה במוח שידוע גם כי היא אחראית בין השאר על תהליכי זכרון, למידה והתמצאות במרחב.

זכרון מתעתע

בזמן שהחוקרים הניחו לעכברים לסרוק את החדר החדש, הם בחנו בקפידה את ההבהובים הכחלחלים ותיעדו את התאים השותפים ליצירת הרושם הראשון – והזכרון. למחרת, נטלו החוקרים את העכברים האלה, והניחו אותם בחדר אחר, גם הוא לא מאיים. אז הם הפעילו את התאים שפעלו בעת קליטת החדר הראשון בזכרון (האירו ישירות על תאי המוח הרלוונטיים באמצעות סיב אופטי רגיש), ואז נתנו לעכברים הלם חשמלי כואב בכפות רגליהם. הרעיון היה ליצור זיהוי בין אותו חדר ראשון לכאב. ביום השלישי הוחזרו העכברים לאתו חדר ראשון. אף על פי שהסביבה שם היתה נינוחה כבעבר, ברגע שהניחו אותם שם, קפאו העכברים על מקומם ברתיעה – תגובה המוכרת היטב לחוקרים בעת שהעכברים חשים פחד. במקרה הזה – פחד מפני הכאב של ההלם החשמלי. אף על פי שהם קיבלו את מכת החשמל במקום אחר לגמרי, העובדה שהדבר נעשה תוך הפעלת התאים הקשורים בזכרון החדר הזה, יצרה את האסוציאציה בין המקום לתחושה. במילים אחרות – העכברים זכרו היטב שקיבלו את מכת החשמל בחדר הזה, אף על פי שהדבר לא אירע מעולם. כדי לוודא את אמיתות הממצאים, חזרו עליהם החוקרים עם עכברי ביקורת מהונדסים, שאי אפשר להפעיל את תאי המוח שלהם באמצעות האור. אצל העכברים האלה לא נרשמה שום תגובת פחד בעת החזרה לחדר המוכר.

מחיסון לזיכרון

את המחקר הוביל חתן פרס נובל ברפואה (1987), סוסומו טונגאווה (Tonegawa). הוא קיבל את הפרס על מחקרים באימונולוגיה, שבהם הראה כיצד – על אף מספר הגנים המוגבל – מסוגלת מערכת החיסון לייצר מגוון עצום של נוגדנים באמצעות ערבוב של חלקי גנים. בהמשך עבר לחקר זכרון, וכיום הוא מוביל את הקבוצה העוסקת בתחום ב-MIT, שהיא אחת המובילות בעולם. בשנה שעברה הצליחה הקבוצה ליצור בעכברים זכרון מזוייף בפעם הראשונה, בניסוי דומה, אך פשוט יותר. הניסוי שעליו דיווחו כעת ב-Science מוכיח סופית שאכן אפשר לשתול זכרון מסויים במוח, אבל בינתיים בעיקר בזכות ההקשר הסביבתי. השלב הבא יהיה מן הסתם ליצור גם גירוי מוחי המדמה את ההלם החשמלי, ואז לגרום את תגובת הפחד לעכבר שכלל לא קיבל הלם כזה, בשום מקום.

מותר העכבר

עכברים אינם בני אדם, אף על פי שאנו והם זהים ב-97.5% מה-DNA הפעיל שלנו. שני האחוזים וחצי הנותרים הם עדיין עולם ומלואו של הבדלים גנטיים, המתבטאים בשוני הניכר בהופעה החיצונית, באורחות החיים ובעיקר – בפעילות המוחית. ככל הידוע, עכברים בד"כ אינם יודעים לקרוא, לכתוב, לצייר, לשלוח מסרונים או להביע רגשות מורכבים. ככל הידוע, הם גם אינם לוקים בזכרונות בדויים, עד שבא מדען ומשתיל אותם במוחם. אצל בני אדם, לעומת זאת, זכרונות בדויים הם תופעה שכיחה. סביר מאוד להניח ששני אנשים שהיו, למשל בחתונה שלך, יזכרו כל אחד מהם שהדודה בתיה לבשה שמלה בצבע שונה. כששני עובדים משחזרים ויכוח ביניהם, התוצאה עלולה להיות שונה מאוד מהמקור, לא בגלל שאחד הצדדים משקר, אלא מפני שבשחזור מתערבים גם הדמיון, וגם התוספות או השינויים שהמוח שלנו הכניס לזכרון, כדי לאפשר לנו לחיות עמו. בעיה נוספת – ואולי החמורה מכולן – היא ההסתמכות על הזכרון האנושי במשפט פלילי. אנשי המיזם האמריקני Innocence Project ("פרוייקט חף מפשע") טוענים כי שלושה רבעים מההרשעות השגויות במשפט פלילי – כלומר שבדיעבד התברר על סמך ראיות DNA שהן היו שגויות – התבססו על עדות ראייה אנושית. העדים שהביאו להרשעות האלה לא שיקרו (לפחות ברובם), אלא סיפרו את מה שזכרו. הבעיה היא, שהזכרון האנושי כאמור פתוח למניפולציות שונות שהמוח שלנו עושה בו.

על סמך המחקר החדש, סביר מאוד להניח שכמו אצל עכברים, הזכרון שלנו עלול בהחלט להיות פגיע גם למניפולציות מעשה ידי אדם. להתפתחות הזו יש פוטנציאל רב – אם אפשר לשתול זכרונות, אפשר לשתול במוח גם ידע. אפשר לרפא טראומות – למחוק זכרונות רעים ולשתול במקומם זכרונות חיוביים. אבל אפשר להשתמש בטכניקה הזו גם למניפולציות שליליות שונות על המוח, מתחום הפלילים ועד השפעה על דעת הקהל, משימוש צבאי ועד השתלת זכרונות שיגרמו לנו לקנות יותר. כמו במקרים רבים אחרים – הפיתוח של ידע מדעי וטכנולוגיה חדשה יוצר דילמות מוסריות ואתיות כבדות משקל. בינתיים, כאמור, השיטה עובדת על עכברים מהונדסים, אבל מה שמתחיל בחיות מעבדה עשוי להגיע מהר מהצפוי גם לבני אדם.

קישורים נוספים:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

13 תגובות

  1. הדרך ארוכה. בהתחשב בכך שהרשת המסועפת של זיכרון אחד מכילה הרבה זיכרונות נוספים הקשורים אסוציטיבית. כל מניפולציה תשפיע גם על זיכרונות אחרים. אבל לא בטוח שמשמעותית. מניפולציה גסה כזו כבר נעשית כיום בחולי פרקינסון בלי נזק משמעותי. בתור אחד שחושב שהצליח להבין איך זיכרונות כולל התיוג הרגשי והשכלי שלהם מיוצגים במוח. אני חושב שכרגע צריך למצוא סיב עצבי יחיד שמוליך מהזיכרון הספציפי אל האמיגדלה נניח שמייצר את תחושת הפחד. זהו הסיב שמייצג בעצם את התיוג הרגשי של הזיכרון, יהיה ניתן לצרוב או להחליש אותו כדי להסיר את הרגש השלילי המשויך לזיכרון. אם כי יתכן שהפתרון יהיה לטווח קצר מפני שהתיוג השכלי של הזיכרון שיישאר עלול להזין מחדש את הרגש השלילי. צריבה או החלשה של סיב כזה לא ישפיע על זיכרונות אחרים או על תיוגם, כך אני חושב לפחות.

  2. מייק:
    לא כתבתי שצריך לנדב אדם לתהליך – כתבתי שהוא צריך להתנדב. מצב של זיכרון טראומטי יכול להיות אחד המצבים בהם אדם ירצה להתנדב אבל מכאן ועד לפנטזיה הכתובה בסוף המאמר (שהיא הדבר שאליו התייחסתי) הדרך רחוקה.
    גם מחיקת הטראומה אינה בהכרח פשוטה. למשל, בשיטה שאתה מתאר צריך קודם כל לחטט במוח ולמצוא את הקישורים הרלוונטיים (יכול להיות יותר מקישור אחד וצריך למצוא את כולם), אחר כך צריך לוודא שמניפולציה שלהם לא פוגעת בשום דבר אחר ורק אם מצליחים לוודא זאת אפשר לנסות למחוק את הזיכרון הטראומטי.

  3. שימי לב שמצויין כי היו גם ניסויי ביקורת, בהם העכברים עברו בדיוק את אותו תהליך (חדר ראשון – חדר שני – זרם – חדר ראשון) חוץ מתפעול הזרם, ושם לא נצפתה כלל התגובה שנצפתה בקבוצת הניסוי.

    מסכים שאם לא הייתה קבוצת ביקורת, הדבר היה נשמע דיי מפוקפק

  4. מר רוטשילד. אין צורך לנדב אדם לתהליך. כל מה שצריך זה למצוא את המוליכים שמקשרים בין זיכרון ספציפי לבין תאי העצב שמבטאים את הרגש השלילי לגביו. ואז לחתוך אותם או להחליש אותם, וכך יש לך פתרון לזיכרונות טראומטיים. חבל שהמחקר לא בדק איזה שינויים נוצרו בתאים או בסינפסות לאחר השוק החשמלי, הדבר היה מלמד על הקשר בין זיכרון לרגש.
    העתקת זיכרונות מחיה לחיה תהיה אולי אפשרית באמצעות השתלה של ההיפוקמפוס מחיה אחת לשנייה. רק שגם אם זה יצליח היא תאבד את הזהות שלה לטובת זהות של החיה ממנה בא השתל. כך שפתרון לאלצהיימר עדיין אין כאן. בשביל פתרון לאלצהיימר יש צורך להעתיק מהחולה את ההיפוקמפוס או כל חלק במוח שנפגע בעוד החולה במצב טוב יחסית, אל מוח מלאכותי או מהונדס. ואז לשתול אותו מחדש.

  5. לדעתי – לא רק שייקח עוד זמן רב עד שזה יגיע לבני אדם אלא שיש סיכוי לא מבוטל שזה לא יגיע אליהם כלל.
    שימו לב לעובדות הבאות:
    1. הדבר נעשה על ידי הכנסת אלקטרודות למוח העכבר, כלומר, מדובר בטיפול פולשני ומסוכן
    2. כל עכבר קיבל טיפול ספציפי במובן זה שבדקו איזה אזורים במוח הפרטי שלו פועלים בחדר הראשון. זה לא שלמדו את התנהגות המוח על עכבר אחד ואחר כך יישמו אותה על עכבר אחר.
    3. שני הסעיפים הנ"ל מראים שהאדם צריך קודם כל להתנדב לעבור את התהליך אבל גם אז התלאות רחוקות מסיום. הזיכרון נצר על ידי יצירת זיקה בין אירועים שקרו בפועל (ושהחוקרים, כאמור, למדו את ביטויים במוח). זה מתאים למספר מצומצם ביותר של יכולות לימודיות. אולי אפשר ללמוד כך בעל פה כל מיני טבלאות (כמו טבלה של מילים ותרגומן, או אירועים ומועדיהם) על ידי פחות שינון, אבל לא מבלי ששפן הניסוי ייחשף קודם כל לערכים המופיעים בטבלאות אלו וביטויים במוחו יילמד על ידי המשתילים.
    4. בכלל אין לי דודה בשם בתיה

  6. ראיתי את הכתבה בכלכליסט ורואים שהכתב לא מבין על מה הוא מדבר, וגם אני לא הבנתי. הגעתי לפה ולא התאכזבתי. תודה.

  7. יתכן ואנחנו למעשה לא יותר מאשר ניסוי בהשתלת זכרונות שעורכים בנו עכברים?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן