זה בראש שלך

01.12.2004
ד"ר אברהם (בומי) צנגן. מערכת הגמול במוח
 
 
120 מיליון בני אדם בעולם המערבי סובלים מדיכאון קליני, הנחשב לגורם מספר אחד להפרעות תפקוד (ולירידה בתל"ג) בעולם המערבי. 90 מיליון בני אדם אובחנו בשנת 2003 ברחבי העולם כסובלים מהתמכרויות לסוגים שונים של סמים או לאלכוהול. במבט ראשון, שתי התופעות האלה נראות מנוגדות זו לזו: הסובלים מדיכאון חווים חוסר יכול ליהנות, ואילו המכורים לדבר זה או אחר כמהים לפעילויות מענגות. אבל מחקרים רבים שבוצעו באחרונה במקומות שונים בעולם מראים, שלשתי התנהגויות שונות אלה יש מקור ביולוגי משותף, המצוי בחלקים של המוח הידועים כ"מערכת הגמול". המחקר על ההיבטים הנוירולוגיים של מערכת זו מוסיף מימד חדש להבנת ההתנהגויות האלה, ועשוי לסייע גם בפיתוח דרכים לטיפול בהן.
 
"מערכת הגמול המוחית היא חלון קטן למחקר הנוגע בבעיה הפסיכו-פיסית", אומר ד"ר אברהם צנגן מהמחלקה לנוירו-ביולוגיה במכון ויצמן למדע. ד"ר צנגן סבור, שבאמצעות השוואות בין התנהגויות מדידות לבין גורמים נוירולוגיים אפשר לפתח שיטות מדעיות לבדיקה ולטיפול בפתולוגיות המתחוללות ב"מערכת הגמול המוחית". מרכיבים אחרים של מערכת הגמול, אשר ממלאים תפקיד מפתח במוטיבציה ובתענוג, נמצאים באזורים עמוקים של המוח, ולעיתים נדרשות שיטות ייחודיות כדי לחקור ולהבין את התהליכים שמתחוללים בהם. ד"ר צנגן עוסק בכיווני מחקר אחרים, שנועדו להרחיב את הידע שלנו בתחום רגיש ומרתק זה.
 
באחד ממחקריו האחרונים בחן ד"ר צנגן אחדות מהתיאוריות שלו על תפקיד מערכת הגמול בהפחתת תחושת העקה (סטרס), שהיא אחת מהגורמים המוכרים להתפתחות דיכאון קליני. "אנחנו שונים זה מזה ביכולתנו להתמודד עם תחושת לחץ, וחלק מיכולת זוקשור כנראה בתפקודה של מערכת הגמול", הוא אומר. בניסויים אלה השתילו חברי קבוצת המחקר של ד"ר צנגן מגעים חשמליים במוחן של חולדות. המגעים כוונו לאזורי המוח הקשורים לגמול. לאחר מכן לימדו את החולדות לגרות בעצמן את האיזור הזה (באמצעות לחיצה על דוושה). החולדות למדו בקלות ובמהירות להפעיל את הגירוי העצמי, ככל הנראה בזכות התענוג המושרה כתוצאה מכך. בשלב השני של המחקר נשללה מהחולדות האפשרות להשיג בעצמן את הגירוי. כאן נכנסה לפעולה מערכת הגמול במוח החולדות, שהגיבה בשחרור חומר טבעי, בטא-אנדורפין, אשר מופק במוח והשפעתו דומה לזו של מורפין. בניסוי דומה, שבו לימדו את החולדות לתת לעצמן הרואין, התקבלו תוצאות דומות כאשר נשללה הגישה למתן עצמי של הרואין. מניסויים אלה ומניסויים נוספים הסיק ד"ר צנגן, שתגובה נוירוכימית זו היא דרך ההתמודדות של מערכת הגמול, מעין "פרס פיצוי" שמאפשר לחולדות להסתגל למצב החדש, ואולי להקטין את התחושות של תסכול ולחץ. במה שקשור לתגובות נוירו-כימיות, המוח של חולדות דומה למדי למוחם של בני אדם, כך שהבנת התופעות האלה בחולדות עשויה לשפוך אור ולרמוז על תהליכים שמתחוללים במוח האדם.
 
ידוע, כי שימוש כרוני בקוקאין יכול לגרום לשינויים קבועים ביחסי הגומלין בין תאי עצב במערכת הגמול, דבר שעלול לחבל באופן חמור ומיידי ביכולתה של המערכת הזאת לבצע את תפקידה הרגיל בניהול ובקרה של המוטיבציה והתענוג. באחד ממחקריהם בדקו ד"ר צנגן וחברי קבוצתו, האם טיפול באמצעות גירוי חשמלי חוזר של אזורים המצויים בעומק המוח עשוי לבטל את השינויים האלה, דבר שיחזיר את מערכת הגמול לתפקוד תקין. מחקר זה בוצע בחולדות מכורות לקוקאין שעברו טיפול מטהר שנמשך עשרה ימים. לאחר הטיפול הוחזרו החולדות לסביבה שבה התמכרו לקוקאין, וניתנה להם גישה חוזרת לאספקה עצמית של הסם. בקבוצת החולדות שעברה את הטיפול ירד חיפוש הקוקאין ב-50%, לעומת קבוצת הבקרה שלא עברה טיפול. במוחן של החולדות שעברו את טיפול הגמילה אובחן גם ביטול חלקי של שינויים שגרם הקוקאין בתפקודו של המתווך העצבי (נוירוטרנסמיטר) גלוטמט, הממלא תפקיד מרכזי בפעילותה של מערכת הגמול. אלה הם ממצאים ראשוניים שיש להמשיך ולחקור אותם, אך הם מעודדים ומעוררים תקווה לפיתוח דרכים מתקדמות לטיפול בסובלים מהפרעות במערכת הגמול, כגון התמכרויות שונות.
 
ד"ר צנגן החל לבחון את האפשרויות בתחום זה באמצעות שיטה לא פולשנית, המבוססת על שימוש בשדות מגנטיים ליצירת גירויים חשמליים בעומק המוח. השיטה, הקרויה TMS, מבוססת על הצבת אלקטרומגנטים חזקים בקרבת המוח, ויצירת שינויים מהירים בהם. שינויים אלה גורמים ליצירת זרם חשמלי שניתן לכוון את מיקומו בדיוק יחסי. כשהגירוי הזה מכוון לאזורים שונים במוח הוא עשוי - על פי מיקומו - להגביר או לדכא פעילויות מוחיות שונות. בתחילת שנות ה90- השתמשו כבר במכשירי TMS שיכלו לגרום לתגובות חשמליות בעומק של כשני סנטימטרים מקליפת המוח, אך כדי להגיע לעומקים גדולים יותר נדרשה הגברה ניכרת (מעריכית / אקספוננציאלית) בעוצמה של השדות המגנטיים, והדבר גרם לכאבים ולהשפעות לוואי אצל המטופלים. כדי להתגבר על הקושי הזה, המציא ד"ר צנגן מכשיר המפיק שדות מגנטיים חלשים המאורגנים בצורת מניפה ומתאספים בנקודה אחת, ובכך הם מגיעים לעומק הרצוי במוח.
 
בתהליך הפיתוח של המערכת החדשה הוא שיתף פעולה עם הפיסיקאי יפתח רוט מאוניברסיטת תל-אביב. יחד עלה בידיהם לשפר את המערכת תוך יישום של כמה שיטות חישוב ובניית מודלים ממוחשבים. המערכת נבחנה באמצעות דגם של המוח המבוסס על מכל כדורי המכיל תמיסה בעלת מוליכות זהה לזו של המוח. על המערכת שפותחה, הקרויה H-Coil , נרשם פטנט בשנת 2002. ד"ר צנגן ושותפיו בדקו לאחרונה את המכשיר בארה"ב על מתנדבים בריאים, ונמצא שהוא מאפשר גירוי של אזורים בעומק של שישה סנטימטרים בעומק המוח.
 
המערכת החדשה עשויה לתרום לתחומים רבים של מחקר וטיפול. ד"ר צנגן מאמין, שמערכת זו תאפשר חלופה יעילה לטיפול בנזעי חשמל, המשמש לעיתים קרובות במקרים של דיכאון קליני קשה, וכי ברבות הימים היא תאפשר טיפול בהתמכרויות שונות, ואולי גם בהפרעות נוירולוגיות כגון אפילפסיה, ובמחלות כמו אלצהיימר או פרקינסון.
 

ג'ויסטיק

ד"ר צנגן מפתח מודל גנטי להתנהגות דיכאונית (או מוטיבטיבית) באמצעות ברירה המסתמכת על סדרה של מבחנים התנהגותיים (המרכיב הגנטי מהווה 40% מהסיכון לדיכאון קליני). מחקר מעבדתי המקשר גורמים גנטיים המתבטאים ופעילים באזורים עמוקים של המוח להתנהגות דיכאונית בחולדות מעבדה מחייב אבחנה מדויקת, אובייקטיבית ואוטומטית עד כמה שאפשר של מרכיבים התנהגותיים. במשך כמה עשורים מהווה מבחן השחייה בחולדות כלי עיקרי למדידת מוטיבציה ויעילות פוטנציאלית של תרופות חדשות. אחד הכלים העיקריים במבחן הזה היה שעון עצר שבאמצעותו מדדו המדענים את קצב השחייה של החולדות. אבל באחרונה הוחלף שעון העצר הוותיק על-ידי ג'ויסטיק. גישה חדשה זו להערכת התנהגויות הקשורות בדיכאון פותחה על-ידי ד"ר אברהם צנגן וחברי קבוצת המחקר שלו מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע. פיתוח זה מאפשר למדענים להשתמש בג'ויסטיק כדי לעקוב אחרי תנועת הגפיים של השוחים, אשר נרשמת במחשב ומתורגמת לעקומה. המוטיבציה של החולדות במבחן זה מקבלת ציון לפי ערכו של השטח מתחת לעקומה. שיטה ממוחשבת זו מאפשרת למדוד את התבנית והאינטנ-סיביות של הפעילות שאי-אפשר היה למדוד אותה במדויק בדרך של התבוננות פשוטה בשיטת שעון העצר. ד"ר צנגן מעריך, שהשיטה החדשה, בשילוב עם סדרתהמבחנים האחרים, תעזור לשפר את הדיוק באבחון התנהגות דיכאונית ובמדידת פוטנציאל היעילות של תרופות חדשות.
 

אישי

בשנת 1991 קיבל ד"ר אברהם "בומי" צנגן תואר ראשון בפרמקולוגיה מהפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית. לאחר מכן למד באוניברסיטת בר-אילן, ובשנת 1995 קיבל תואר שני בפרמקולוגיה ביוכימית. לאחר מכן, בשנת 1999, סיים בהצטיינות את לימודי הדוק-טורט בפסיכו-פרמקולוגיה ונסע לארה"ב, שם ביצע מחקר בתר- דוקטוריאלי במכונים הלאומיים לבריאות של ארה"ב (NIH). בשנת 2003 חזר לארץ והצטרף, בדרגת חוקר בכיר, למחלקה לנוירו-ביולוגיה של מכון ויצמן למדע.
 
ד"ר צנגן פירסם עד כה יותר מ 25 מאמרים בכתבי עת מדעיים. הוא זכה בפרס האגודה הישראלית לפסיכיאטריה ביולוגית; במענק השנתי של האגודה הישראלית לפסיכיאטריה ביולוגית; במלגת פולברייט לחוקר בתר-דוקטוריאלי; במלגת פוגרטי לחוקר בתר-דוקטוריאלי; ובפרס הצטיינות במחקר FARE של המכונים הלאומיים לבריאות של ארה"ב.
 
ד"ר צנגן גר בירושלים עם אשתו רחל וארבעת ילדיהם, שגיליהם נעים בין שנתיים לשמונה שנים.

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם