חקר המוח – מה דעתך בנידון?

הקדמה:

ביום רביעי, העשירי במאי, נהרו תושבי פילדלפיה ברבבותיהם לפתיחת התערוכה הטכנולוגית הגדולה בכל הזמנים. מבין 8,000 הפלאים המכניים שהוצגו בתערוכה משכה את מירב תשומת הלב מכונה אדירה שמשקלה 740 טון וגובהה 40 רגל. אך הבה נביט על מכונה זו דרך עיניו של עתונאי, שרשמיו הנלהבים הופיעו למחרת היום בירחון ״אטלנטיק״: ״אתלט עשוי פלדה וברזל, ללא אונקיה אחת מיותרת של מתכת, הפועל ללא חפזון וללא ליאות ובדופק סדיר… בלב ליבו של מנגנון אדיר זה, שאין לבטא במילים את עוצמתו״, המשיך ויליאם דין הואלס הנפעם, ״ניצב כסא ועליו מהנדס הקורא להנאתו עתון… מפקידה לפקידה מניח איש זה את העתון, מטפס על אחד מני הסולמות הרבים המקיפים את המכונה וסך בטיפת שמן את נקודות המפתח של עבדו הענק היכול למחצו במגע קל שבקלים״.

השנה היא 1876, והמפלצת האדירה אינה אלא מכונת הקיטור ״קורליס” בת 1,500 כ״ס, שבישרה את לידתה של הטכנולוגיה המודרנית. ויליאם דין הואלס הנרגש, אך חד העין, חותם את מאמרו בשאלה: ״מה יהא על האדם?״.

הרשימה מבוססת על מאמרים שונים שהופיעו בכתבי עת של י.ב.מ. בארה״ב.

כיום, מאה שנה כמעט למן אותה תערוכה היסטורית, לא המכונות האדירות מפחידות את האדם, אלא המכשירים העדינים המשמשים את הביולוגים במעבדותיהם. אותם כהנים באצטלות לבנות האוחזים במפתח, שעשוי אולי ביום מן הימים לשנות את אישיותו של האדם ע״י התערבות ברמה המולקולרית. על אפשרויות אלו נכתב כבר רבות ואין טעם לחזור ולדוש בספקולציות מסמרות השער, אך בלי ספק עלה מחדש סימן השאלה שהציב בשעתו ויליאם דין הואלס: מה יהא על האדם?

בנאום שנשא לאחרונה ארתור קס24טלר, הפילוסוף-סופר-מבקר, בסימפוזיון על פרסי נובל, ציין כי הבעיה העיקרית בימינו – ואולי התעלומה הסבוכה ביותר של האדם – היא שאלת אי-האיזון שבין הרציונאלי והאי-רציונאלי שבטבע האנושי. הונגרי אחר, בעל-פרס נובל, אלברט סצנט-גיורגי, בלקט מסות שלו, הנקרא ״The Crazy Ape״, מעמיד את הדילמה של האנושות בגילוי-לב נוקב יותר: ״מדוע מתנהג האדם כמו אידיוט מושלם?״ במשך 2,000 שנה ניסה המדע (והפילוסופיה) להשיב על שאלה זו. כל הנסיונות לחדור לחידת ההתנהגות האנושית, החל בפסיכולוגיה הקלאסית וכלה באנתרופולוגיה, ומן הדיאלוג של סוקרטס ועד לדת בתקופתו, סייעו למיין רק חלקים אחדים של תשבץ ענק, ואילו הבעיה בעיקרה נותרה מסתורית ובלתי נתפשת, כמו אותו פיל שנגעו בו שלושה עיורים במקומות שונים.

עתה מתפתח מדע רב-דיסציפלינארי – ובעצם זוהי מזיגה של מדעים שונים הקשורים ביניהם – אשר יתכן ויביא, בסופו של דבר, להשקפה אחידה בדבר הקשר בין נפשו של אדם לבין התנהגותו. למדע זה כינויים רבים והרי אחדים מהם: פסיכוביולוגיה, פסיכולוגיה פיזיולוגית, נוירופסיכולוגיה ואפילו קומוניקציה ביו-פיזית; לכולם בסיס משותף והוא: הנסיון להבין את העולם הרוחני באמצעות המנגנון של המוח ומבנהו.

אכן, מוחו של אדם אינו חדל להפליא את הדמיון האנושי. חומר רך זה בצבע אדמדם-אפרפר, שמשקלו כ-31/2 ליטרות ושאפשר להחזיקו בכף היד, מכיל 10 ביליון תאים, ולכל אחד מתאים אלה 60,000 נקודות חבור, אשר השפעת-הגומלין ביניהן נעלמה אפילו מהמוחות הטובים ביותר.

כיצד אבר זה, החצוי לשניים וקטן יחסית, הצורך כוח לא יותר מפנס כיס, מסתגל לשינויים ומדריך בו זמנית את הגוף למבטחים ולהשתיירות? כיצד חושב המוח? כיצד הוא זוכר ויוצר, ומדוע הוא רציונאלי ובלתי רציונאלי גם יחד? שאלות אלה הדריכו את מנוחתו של האדם עוד בזמן הקדום.

המענין הוא, שאף כי קמו לה, לאנושות, הוגים גדולים כבר לפני 3,000 שנה, הרי רק במאה ה-17 החלו אנשי מדע להבין את תפקידו האמיתי של המוח. אריסטו הגדול קבע את מושב התבונה בלב. אך במאה ה-17, כאמור, גילו שמסרי (messages) החושים מגיעים למוח דרך העצבים.

תרשים זה מראה כיצד חמישה שטחי-מדע שונים מכוונים כולם למטרה אחת: המוח. הבליטות מיצגות רק אחדים מן המיזוגים המתרחשים כאשר שתי דיסציפלינות נפגשות או כאשר מתקיימת פעולת-גומלין ביניהן כדי להוליד צרופי-מדע חדשים.

במחצית המאה ה-19 המשיכו המדענים וגילו, שהלם חשמלי באזורים שונים של המוח גורם תגובות מוטוריות שונות, כמו כיפוף שריר או הנעת גפה. עברו 50 עד 75 שנים נוספות עד אשר עלה בידי אנשי- סגולה, כמו סר צ׳רלס שרינגטון מאנגליה ואיוון פבלוב מרוסיה, לגלות את פעולת הרפלקס של חוט השדרה ואת הרפלקסים המותנים, ובכך פתחו פתח למחקר הכמותי הראשון של מנגנון הלמידה ולמציאת הקשר בין כל אלה לבין המוח ומערכת העצבים. סמוך לסוף מלחמת העולם השניה יכלו המדענים למפות, לרוב בעזרת גרוי חשמלי, את הנתיבים המוטוריים והחישתיים של המוח.

בימינו, הודות לשילוב בין מחשבים מחירים וטכנולוגיה מיקרו אלקטרונית, נמצא חקר המוח על סף גילויים חשובים ביותר. ג׳מס הולדס מאוניברסיטת קאלטק בארה״ב (שלזכותו גילוי מרכז ההנאה במוחה של חולדה), ועמו פסיכולוגים אחרים, נעזרים במיקרואלקטרודות שקטרן אינו עולה על 10,000/25 האינצ׳. אלקטרודות אלו, הודות לדקותן, הושארו במוח החיות במשך שנים בלא לגרום נזק, וכך הצליחו המדענים לעקוב מקרוב אחר הפעילות הסמויה של המוח.

ד״ר רוי ג׳והן מהמעבדות לחקר המוח שבמרכז הרפואי של ניו-יורק, מיפה באופן’ חשמלי את תהליך הזכירה במוחו של חתול. בתום 15 שנות עבודה יכול ד״ר ג׳והן כיום לקרוא את מחשבותיו של חתול. ״גילינו כי מוחו של חתול מראה פעילות חשמלית הקשורה בזכירת משימה שהוא אומן לקראתה היטב״, אומר ד״ר ג׳והן. ״כאשר מתבוננים באות-חשמלי אפשר לדעת מה יעשה החתול אם ניצבות לפניו אפשרויות- בחירה מסויימות״. הנוירולוג פרנק מוראל, עמיתו של ד״ר ג׳והן, הצליח לגלות שינויים בתכונותיו של תא בודד, עקב חשיפה לחוויה מסוימת. מדעני ניו-יורק מנסים עתה לזהות את התאים ולמצוא כיצד משפיע תא אחד על משנהו ובכך לפענח, אולי, חלק מן הצופן שלפיו פועל המוח בזמן הלמידה ואגירת המידע.

כיום כבר מדברים המדענים בגלוי על שיפור הכושרים של המוח ע״י התערבות כימית וגנטית. יש המהרהרים באפשרות של יצירת נגיפים מלאכותיים אשר יכילו בחומר ה25תורשתי שלהם את הצופן המולקולרי של הדקדוק הצרפתי או של ענף מסויים במתימטיקה. נגיפים אלו, שיוזרקו לאדם, יקנו לו ללא מאמץ, ידע מסובך בתחומים שונים ומגוונים. אבל הקניית ידע איו בה תועלת מרובה אם איננה מלווה במנגנון מתאים לשמירת הידע. הערכת החוקרים היא שעם גיל העמידה מתים מדי יום ביומו 100,000 תאים במוח. זהו מספר ניכר, אפילו לגבי המאגר העצום של 10 ביליון התאים של המוח, והוא נותן אותותיו בהחלשת הפעילות החשיבתית. כיום מאמינים מספר נוירופיסיולוגים, כי עם רכישת ידע נוסף על פעילות החומר הגנטי בתא נהיה אולי מסוגלים להקנות לתאי המוח אותו כושר דגנרטיבי שיש לתאי העור, למשל.

 

תרשים של המעבר המסובך ממתן הסימן ע״י המוח ועד לפעולה — מהגרוי לתגובה — ניתן עכשיו לתיאור מדויק יותר. התמונה מימין , לדוגמא, מראה קטע בחלק מן המוח הנקרא התלמוס; המשולשים השחורים מציינים את מיקומן של התגובות לקול ולאור, הרשומות כגראפים בריבועים השחורים. “A” הוא צליל חלש, ”V״ הוא הבזק-אור ואילו ״A+V״= מזיגה של שני הגרויים.

אפשרויות אלו נראות כמובן לחוקרים רבים כמוגזמות יתר על המידה וקרובות יותר לתחום הבידיוני מאשר למדעי, עם זאת אין איש חולק על המהפכה העצומה שחוללה הביולוגיה המולקולרית במושגינו. מבחינה זאת דומה הביולוג המודרני לאסטרונום המשקיף עלינו מכוכב לכת אחר. תחילה הוא מגלה בהתרגשות גדולה את קיומו של כדור הארץ במערכת השמש, והנה תוך זמן קצר הוא מזהה יבשות ואוקיאנוסים. לא יקשה לדמות מה גדולה תהיה התפעמותו כאשר טלסקופ עוד יותר משוכלל יגלה לעיניו המשתאות את קיומן של ערים ואת מיליוני האנשים בתוך ״תאים״ אלה, הנוחרים ברחובות. זהו בעצם מהלך הגילויים שהביולוגיה המולקולרית פתחה לפנינו — לא זו בלבד שגילתה את ״האנשים בתאים״, כי אם גם החלה להתחקות אחר פעילותו האינדיוידואלית ואחר שפתו של כל ״אדם״, וכמו בתחום האסטרופיסיקה, האשנב הרחב שנקרע לעיני החוקרים קולט איתותים ורמזים של מציאות אפשרית מדהימה, המשיגה בחרבה את גבולות הדמיון האנושי.

ציורו של ריימון אי קז׳אל על מערכת הראיה של הצפרדע, ששימשה את הניסויים ב-.M.I.T. מאמר ששמו ״מה אומרות עיני הצפרדע למוחה״ מגלה, כי במוחה של הצפרדע קיים ״גלאי פשפשים״ (Bug Detector) מיוחד המצוי במערכת הראיה שלה: הוא מודיע למוח כי מזון דמוי-חרק מעופף במקום פלוני. המוח מגיב ולשונה של הצפרדע משולחת החוצה כדי ללכוד את הטרף.

מדענים באוניברסיטת יאל, לדוגמה, הצליחו להקים קשר רדיו דו-סטרי בין מוחה של חיה למחשב אלקטרוני. נסוי זה מעורר כמובן מיד את החוש הסנסציוני אצל כל אדם לאפשרות של יצירת סייבורגים, כלומר, מעשה כלאיים של יצורים חיים ומכונות. אבל לא רק פשוטי-עם משתמשים במחשבות מעין אלה כי אם גם אנשי מדע רציניים. ד״ר גלן סיבורג, בעל פרס נובל בכימיה אמר, כי ״אילו אפשר היה ליצור… קשר בין מערכת העצבים של האדם לבין מכשיר אלקטרוני… יכולנו ליצור אנושות בעלת יכולת לפתור את כל הבעיות הפיסיולוגית והחברתיות הניצבות כיום לפני הגזע האנושי״.

על עמיתו של ד״ר סיבורג, ד״ר חוזה דלגאדו, אף הוא מאוניברסיטת יאל, מספרים כי נסיונותיו יכולים להעסיק מספר מעבדות מחקר לתקופת חיים שלמה. נסיונו היותר מפורסם היה זה בו חיבר את מוחה של השימפנזה פאדי ישירות למחשב, דבר שאיפשר לפאדי לשדר למחשב אותות של מוחה ולקבל תגובה מידית מהמחשב. לאחר שעתיים של קשר מוח-מחשב-מוח איבדה פאדי כל ענין במזון ובאנשים ונדרשו לה שבועיים של מנוחה כדי לשוב לקדמותה. ההשלכות הנובעות מניסוי זה לתחום הרפואה הן אכן מרשימות. מחשב הקשור, למשל, לחולה נכפות יכול להבחין בהתקף הממשמש ובא מתוך ההפרעות החשמליות במוחו של החולה. אפשרות שניה היא לחבר קוצב מוח דוגמת קוצב הלב שהרפואה כבר משתמשת בו. הסימולציה החשמלית, לדעת ד״ר דלגאדו, עשויה להביא מרפא להשמנה מופרזת, לאלכוהליזם, לנדודי שינה ולמחלות נפש שונות. דלגאדו עצמו היה עד להשבת מאור עיניים לעיוור וכושר שמיעה לחרש.

מבחינות רבות משול המוח למפת אוצר מוצפנת. מדי פעם מפענחים החוקרים קטע מן המפה ומנסים עם המקרא המצומצם שנגלה להם לפענח את הצופן השלם שיוליך אותם למקום המטמון. עד כה נכזבה תקוותם, אך אפשר שהצופן למוח ולהתנהגות מצוי בגישה הפיסיולוגית-אנטומית של רוג׳ר ספארי מקלטק, אשר יותר מכל אדם אחר,26 אולי, השתית את הפסיכוביולוגיה על בסיס מדעי איתן. ספארי היה האיש הראשון להוכיח את הספציפיות של חיבורי העצבים והראשון שחצה את המוח לשני חצאים תוך הצגת התפקיד של כל אחד מהם בהתנהגות.

על מנת להשלים את התמונה הדטרמיניסטית של הקשר בין מערכת העצבים לבין ההתנהגות, פנה ספארי ל-Corpus Callosum, אזור מסתורי של המוח שנחשב בעבר למקום-משכנה של הנשמה. ה-Corpus Callosum מכיל יותר ממחצית הרקמות של המוח והוא מסכת הרקמה העצבית הגדולה ביותר בגוף. המדענים ידעו שהוא מחבר את שני חצאי-המוח, אולם פעולתו הנוירולוגית לא היתה נהירה די-הצורך, עד אשר ספארי ועמיתיו חקרו את פיצול המוח אצל חיות ובכך נתקלו בשפע תופעות רבות-קסם.

אחת הדוגמאות הראשונות היתה תגובתו של קוף חצוי מוח לנחש שהוכנס לכלובו. בתחילה נמלט הקוף לפינת הכלוב כשהוא אחוז-אימה; ברם, כאשר כוסתה אחת מעיניו, כך שעינו הגלויה היתה זאת המחוברת למחצית השניה של המוח שהוסר ממנה חלק מהאונה הרקתית, נעלם הפחד. הקוף התיישב וגירד להנאתו את כרסו, עם שהוא שולח מבט מיטיב לעבר אויבו האימתני. היתה זאת ראיה יפה לכך שניתן לסלק פחד בעזרת נתוח-מוח, אבל עוד חשובה מכך למדע היא הוודאות, כי ה-Corpus Callosum ממלא תפקיד חשוב במסירת המידע החושי.

ומה בדבר בני האדם? ההזדמנות הראשונה שניתנה לספארי לחקור את חיצוי המוח היתה במקרהו של צנחן, אשר עבר נתוח מוח כדי לרסן התקפי מחלת-הנפילה שנגרמו לו מחבלה בצניחה. לאחר הנתוח מצא ספארי, כי למרות שהצנחן היה נורמאלי כמעט מכל הבחינות, הוא לא יכל להפעיל בתאום את שתי ידיו בעת ובעונה אחת. יתר על כן, יד אחת פעלה בהיפוך ליד השניה. כאשר כפתר את חולצתו ביד ימינו היתה ידו השמאלית מתירה באותו זמן את הכפתורים. שני חלקי המוח, הימני והשמאלי, תפשו את המציאות בנפרד וזכרו אותה בנפרד. אפילו חוש הריח התחלק: ריח מסויים שזוהה בידי נחיר אחד לא זוהה רגע קל לאחר מכן ע״י הנחיר השני. דומה היה הדבר כאילו פעלו אצל צנחן זה שתי נפשות מנותקות זו מזו ולא מודעות זו לזו. במוח האנושי הנורמאלי, טוען ספארי, לכל מחצית מרחב מודעות משלו ושרשרת- זכרונות משלו, ולכל אחד משני החצאים נטיה להתמחות ולטפל בבעיות באסטרטגיה פנימית משלו. לכן המחצית השמאלית, והיא העיקרית אצל אנשים ימניים, נוטה ליחד את עצמה לדבור והיא פועלת בהגיון דוגמת המחשב, בעוד המחצית הימנית, והיא המשנית, היא במרביתה אילמת ונוטה לחבר קטעים וחלקים לתמונות שלמות, אולם אין היא יכולה לבטא במילים את שהיא רואה.

ממצאיו של ספארי וחבריו פתחו אשנב למחקר רציני באשר לתפקידם של שני חצאי-המוח בתהליך הלמידה. מחקר שנערך לאחרונה בחתולים במרכז הרפואי ״קורנל״ מעלה את הטיעון, כי שני החצאים משתתפים בתהליך הלמידה הפשוטה וכי הרחקת מחצית אחת מן התהליך תאיט את קצב הלמידה. כיצד ״מודלף״ המידע מבעד לשני החצאים, ואם אפשר להעזר בתופעה זו כדי ללמוד עד-תום את תהליך הלמידה — שאלות אלה עדיין טעונות-מחקר. מענין הדבר, כי שני מדענים צ׳כיים מצביעים לאחרונה על כך, כי ניתן לשפר את הלמידה אצל חיה ע״י התרכזות באימון מחצית אחת של המוח ורק אחר כך בשניה. אולם נראה כי מוקדם עדיין להסיק מסקנה פסוקה בענין זה.

משמאל, מערך טיפוסי של אוכלוסית הנוירונים במוח, המכיל 10 ביליון תאים כאלה. גוף הנוירון מתפצל לנימים שמסתיימים בהסתעפות מורכבת של סיבים בצד הקלט ובאקסונים בצד הפלט.

האקסונים אינם מהווים את הפלט היחיד. מימין, דגם של תא בנוירון שתפקידו להוליך אימפולסים למרכז עצבי. הבליטות הקטנות, המכונות קשרים סינאפטיים, מתהוות בקצות סיבי העצבים ולאורכם. האימפולסים עוברים דרך בליטות אלה. התהוותם של קשרים אלה בנתיבים ספציפיים, עקב תהליך למידה, עשויים להיות הבסיס של הזכרון.

במקביל לניסויים השונים במוח בעזרת פולסים חשמליים, שיטות כימיות וחיצוי המוח, נערכים ב-.M.I.T נסיונות להגיע לתאוריה של פעולתו ע״י בניית דגמים פשוטים המסוגלים לאפיין את המבנה הארגוני המסובך שלו. בבנית הדגמים הראשוניים שאבו המדענים אח השראתם מהמוצרים הטכנולוגיים של זמנם: שעון, נול, טלפון, רשמקול, רדיו, ולאחרונה המחשב האלקטרוני. אבל, אפילו דגם זה הוא פשוט מדי לדידם של מרבית המדענים. אומר ד״ר רוזנבליט מ-.M.I.T : ״המוח הוא יותר… ממכונה לוגית. זהו מכשיר קיברנטי בעל אפשרויות אין ספור ל-Inputs Processing והוא מוסיף: ״כדי להעריך נכונה את המוח עלינו27 ליישם טכניקות המטפלות בשינויים בפעילות המוח לא באלפית השניה אלא בחלק המיליון ואפילו מגה-מיליון השניה״.

אחד הכיוונים הנועזים ביותר בשנים האחרונות בחקר המוח, היה נסיונה של קבוצת חוקרים המנסה להשתיל מוח-על-גבי-מוח כדי ליצור סופר-מוח. בנסוי עם דגים, הרחיקו מדענים מאוניברסיטת קליפורניה (בלוס-אנג׳לס ובברין מור) את ה-tectum חחזותי (אותו חלק במוח הדג המקביל, בערך, לקורטכס היונקי, ואשר בו, כך סבורים, מתרחשים תהליכי החשיבה) מדג אחד והרכיבו אותו על הטקטום של דג שנה כאשר הדג בעל המוח הכפול הגיע לבגרות ועבר סידרת מבחני אינטליגנציה, הוכיח כושר למידה הרבה יותר מהיר מדגים בני מינו — כראוי אמנם לדג בעל סופר מוח. מבחנים נוספים עם עכברים הנערכים בפרינסטון נתנו תוצאות דומות.

מה טומנים מחקרים אלה על ״האבר האלוהי״ – כפי שמילטון כינה אותו? האין ממצאיהם של דלגאדו והביוכימאים מצביעים בבירור על מהדורה מתוקנת של ״עולם חדש ואמיץ״.

דלגאדו מודה, כי הפרט הוא חסר מגן מפני השפעה ישירה על מוחו-שלו, ברם הוא מאמין כי אין בכך משום חוסר מוסריות חמור יותר מאשר הניסויים בהם עשו שמוש בסמים, בפסיכואנליזה, או בהלם חשמלי. ועוד טוען דלגאדו, כי גירוי חשמלי יכול לאלץ גפה להתנועע, אולם אין בכוחה להקים אדם נגד טבעו. עם זאת מקדיש דלגאדו פרק שלם בספרו החדש ״פקוח פיזי על המוח״, לצורך בחקיקת חוקים מחמירים ביותר בשטח גרויי-המוח״.

דגם זה של ויל ברטן ממחיש את המורכבות הגבוהה של מוח-האדם ושל אחדות מפעולותיו. בקנצרט מתקבל הקלט ע״י העיניים (הצלוחיות הקטנות בקידמת התמונה) והאוזניים (הצלוחיות הקטנות מאחור). המידע החזותי והשמיעתי מועבר אחר-כך באמצעות מעגלים סבוכים אל מרכזים שונים של המוח; כמו המוח-התיכון (הצלחת האפורה במרכז התמונה), הקליפות (Cortices) החזותיות (זוג דיסקים קטנים בעומק התמונה), ואל הקליפות השמיעתיות (למעלה — משמאל ומימין). תויות הראיה והשמיעה נרשמות על גבי ״מסך התודעה״ שבמרכז התמונה. למרות שמסך זה הנו דמיוני, הוא מסמל את התכונה המפליאה ביותר של המוח האנושי. רק אצל בני אדם מקרין ״המסך״ את העבר והעתיד, ובכך מאפשר את התהוות המחשבות וכושר-השיפוט.

העלאת הצורך בחקיקה מתאימה שתשים סייג למדע ולטכנולוגיה מעידה כשלעצמה על הסתירה הפנימית ששני אלו נקלעו אליו. מזה מאתיים שנה זוהו המדע והטכנולוגיה עם תהליך המשרת את מטרות החברה האנושית. אך דומה שלמן הטלת הפצצה האטומית הראשונה קם חיץ של ספק וחשדנות בין המדע לחברה. שוב אין המדע תינוק בהיר עיניים וחייכן שהכל צופים בו בהתפעלות ומנבאים לו גדולות ונצורות, אלא מן יצור שתלטן ושאפתן החותר קדימה בדחף פנימי ועצמי שאין לעצור בו. איש אינו חולק על נחיצות המדע והטכנולוגיה בחיינו, אך כנגד אלה הטוענים, כי כל הבעיה היא כיצד לרתום אותה למימוש המטרות האנושיות, שואלים אחרים מי יחליט מה הן המטרות האנושיות.

מה דעתך בנידון?

• •28