סיקור מקיף

מנגנון חדש לגירוי מלאכותי של המוח באמצעות אולטראסאונד

יישומים אפשריים של הגילוי של חוקרים מהטכניון: טיפולים באפילפסיה ובעיוורון

התקף מחלת הנפילה - אפילפסיה. איור: shutterstock
התקף מחלת הנפילה – אפילפסיה. איור: shutterstock

חוקרי הטכניון זיהו מנגנון חדש לגירוי מלאכותי של המוח באמצעות גלי אולטראסאונד. הפרופסורים איתן קימל ושי שהם מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית ומכון ראסל ברי למחקר בננו-טכנולוגיה בחנו את יכולתו של מודל תיאורטי שפרופסור קימל הציע כבר לפני שלוש שנים – לנבא תוצאות של סדרת ניסויים בגירוי מוחי בעזרת אולטרסאונד.

יצירת דרך מדויקת אך לא פולשנית להגיע דרך הגולגולת לאזורי מטרה במעמקי המוח ולהשפיע על פעילותו היא שאיפה רבת שנים של העוסקים בחקר המוח והטיפול בו. זו הסיבה להתלהבות הגוברת בקהילה המדעית מההצלחות האחרונות של מספר קבוצות מחקר בעולם לגרות פעילות עצבית חשמלית בתָּאֵי עָצָב (נוירונים, התאים במוח, בחוט השדרה ובעצבים המְתקשרים זה עם זה בפוּלסים חשמליים המכונים “פוטנציאל פעולה”) באמצעות אלומות אולטרסאונד ממוקדות בעוצמה לא גבוהה. בעוד מספר המחקרים שמראים שהשיטה עובדת וניתנת ליישום עולה במהירות, מנגנון הגירוי נותר מסתורי. המחקר החדש של הפרופסורים איתן קימל ושי שהם והדוקטורנט מיכאל (מישה) פלקסין מציע הסבר מדעי לתופעה ועשוי לקדם את היכולת להתערב בפעילות המוח באופן לא פולשני באמצעות אולטרסאונד, ולהוביל לפיתוח טיפולים רפואיים חדשים. הממצאים פורסמו בכתב העת המדעי ב- Physical Review X

”העבודה הנוכחית מתבססת על מודל תאורטי שהצעתי לפני שלוש שנים כהסבר חדש ומהפכני להשפעה של גלי אולטרסאונד על תאים מכל סוג שהוא בגוף החי”, אומר פרופסור קימל. “המודל התמקד בקרום התא (cellular membrane) – המעטפת המקיפה את התא. המולקולות המרכיבות את הקרום מסודרות בשתי שכבות שביניהן רווח. על פי המודל, כאשר גל אולטרסאונד פוגע בתא, שתי השכבות של קרום התא מתרחקות, נמתחות ומתחילות לרטוט (בדומה לרטט מיתרי הקול כשאוויר עובר בגרון). המחקר החדש בחן מה קורה בזמן הרטט להתנהגות החשמלית של התאים (קרום התא מהווה גם קַבָּל האוגר מִטען חשמלי)”.

חוקרי הטכניון הראו שכאשר השכבות רוטטות, תנועת המטען החשמלי יוצרת זרם חילופין המוביל בעקיפין גם להצטברות מִטען. ככל שמתמשך הרטט נצבר יותר מטען בקרום, ובסופו של דבר מצטבר מספיק מטען ליצירת פוטנציאל פעולה ועירור חשמלי של תאי העצב.

כדי לבדוק את המודל, בחן הצוות הטכניוני את יכולתו לנבא תוצאות של סדרת ניסויים בגירוי מוחי בעזרת אולטרסאונד. לדברי פרופסור שהם, “נמצאה התאמה גבוהה מאוד בין התחזיות שלנו לבין תצפיות משוכללות שבוצעו לאחרונה ע”י חוקרים באוניברסיטת סטנפורד. יש לכך בעצם משמעות כפולה – פיתחנו את התיאוריה הראשונה בעלת יכולת ניבוי לגירוי עצבי באמצעות אולטרסאונד, ובאופן עקיף חיזקנו את המודל התאורטי מלפני שלוש שנים”.

הבנה חדשה זו עשויה להוביל לפיתוחים רפואיים חדשים ומשמעותיים. מדענים ורופאים יוכלו להשתמש בגלי אולטרסאונד לחקר המבנה הפנימי של המוח באופן לא פולשני, כמידע משלים לסריקת MRI, ואולי אף לטיפול בהתקפים אפילפטיים. פרופסור’ שהם כבר החל לבחון דרכים לגירוי תאים ברשתית באמצעות אולטרסאונד – טכניקה שעשויה לאפשר יצירת תמונות וראייה ללא אור. “יש כאן פוטנציאל נרחב ליישומים נוספים, שמתבססים על הבנת מנגנון הפעולה”, אומרים החוקרים.

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

9 תגובות

  1. איפה ראית שטענתי שמישהו מושחת?
    אלא אם כן תגדיר לי אתה מיהו מושחת? האם מי שיש לו מיליארד שקל בכסף נזיל הוא מושחת או לא?
    ואם יש לו 10 מיליון דולר?
    מה זה מושחת?

  2. נקודה
    מספר גדול מאוד של אנשים שיש להם מיליארדים תורמים מזמנם ומכספם לטובת אלה שאין להם. מעבר לזה שהם מספקים עבודה למיליוני אנשים.
    יש אנשים מושחתים, נכון. רוב האנשים, וביניהם רוב העשירים, אינם כאלה.

  3. ניסים, זה רק מראה כמה אין לך מושג בבני אדם ובפסיכולוגיית המונים.

    כנראה שיש לך רגשי עליונות ואתה פשוט מדחיק את זה שאנחנו בני האדם יצורים מטומטמים בממוצע (ולפי איינשטיין רמת הטמטום שלנו אינסופית).
    ליצורים מטומטמים קל מאוד לשטוף את המוח. וזה מה שהתקשורת עושה.
    ואתה עוד יותר תמים לחשוב כאילו יש איזה כוחות שוק חופשי שכל מטרתם זה להגדיל את אחוזי הצפיה סתם כך. כאילו שלאלו ששולטים בתקשורת אין שום אינטרס אישי בלא לגלות כל מיני דברים שיכולים להזיק לו.

    תדמיין שיש לך מיליארדים של דולרים, והמון משאבים ונכסים ואתה גם שולט באמצעי התקשורת. האם לא תנסה בכל כוחך למנוע מאחרים להיות מסוגלים להתחרות בך? האם זו לא תהיה מטרתך המרכזית?

    ההאשמות החמורות שלי מבוססות על כך שבערך 40% מהנכסים והמשאבים נשדדו על ידי אחוז אחד מההאנשים.

  4. נקודה
    אתה נותן האשמות חמורות ולא מבוססות.
    התוכן של הטלוויזיה נקבע כדי להגדיל את אחוזי הצפייה. הסיבה לכך היא כי מקור ההכנסות של רשתות הטלוויזיה היא המפרסמים, ומפרנסים צריכים צופים.
    המפרסמים פונים לקהל שמסוגל לקנות, או להשפיע על מישהו אחר שיקנה.
    מסקנה – אף אחד לא מעוניין שילדים ממש קטנים יצפו בטלוויזיה.

    יש מחקרים הרבה יותר חשובים שלא מתפרסמים – למשל, הסכנה במניעת חיסונים מילדים, והסכנה בטיפול "הומיאופאטי". והבעיה היא שרוב האנשים הם כל כך אהבלים שהם לא יתעניינו בזה ויעברו ערוץ.

    מי שאחראי למה שרואים הילדים זה ההורים. זה שנוח להורים להושיב תינוק שעות מול תוכניות גרועות הוא הוא המקור לבעיה. כלומר – הסיבה שלא מפרסמים מחקרים על הנזקים של טלוויזיה זה הרמה הנמוכה של הצופים בטלוויזיה – ואלה הם הורי הילדים.

  5. יפה שאתה מכיר מחקרים שמראים קשר. אבל אני לא מכיר מחקרים כאלו, ורוב רובו של הציבור לא מכיר.
    והסיבה העיקרית היא שהתקשורת לא מפרסמת מחקרים כאלו.
    ולא רק זה, אם היו מימונים למחקרים כאלו לדעתי התוצאות היו מאוד חריפות. אבל אין כי אלו שם למעלה לא רוצים שנדע.

    מי אלו למעלה? אלו בעלי ההון , אמצעי התקשורת, הבנקים והבנק המרכזי.

  6. נקודה
    זה לא עניין של דעה. אני מכיר מחקרים שמראים שיש קשר בין ADHD לבין צפייה בטלוויזיה. כמובן, להגיד שהסיבה ל-ADHD זה צפייה בטלוויזיה זה אידיוטי.

    ספר לי בבקשה – מי זה בדיוק "למעלה", אלה אתה בחרת בהם?

    וכמובן – מי שלא רואה טלוויזיה לא יודע מה אמרו בחדשות….

  7. אכן. לא נראה לי שאפשר להוכיח שאין נזק לגוף העובר. אפשר מקסימום לומר שאין נזק נראה לעין.

    לגבי הפרעת קשב וריכוז, דעתי בנושא היא שהטלויזיה שהילדים רואים גורמת לזה. והקשר הוא יחסית פשוט וישיר: בטבע לכל הדברים יש חוקיות, בטלויזיה אין שום חוקיות. תמונות מתחלפות להן ע"פ שגעונו של העורך. וזה יוצר שיגעון במוח הילד.

    את זה לא תשמעו אף פעם בחדשות כי אז כל מנגנון שטיפת המוח של הילדים יקרוס. ואת זה אף אחד שם למעלה לא רוצה. אז תנו להם הפרעת קשב וריכוז. כך הם גם לא יוכלו לחשוב על זה שדפקו אותם וגם הם ישלמו כסף לחברות הסמים.

  8. ואולי בדיוק בדרך הזאת גלי אולטרסאונד פוגעים בעוברים ויוצרים קשיי לימוד והיפר-אקטיביות…? (גם אם מדובר בריכוז אחר של אלומת האולטרסאונד.)

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן