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.

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:

• להודעה של החוקרים באתר MIT
• חוקרי מוח ישראלים פיתחו דרך לטיפול באלכוהוליזם באמצעות מחיקת זיכרונות