רואה לך בעיניים

 

איך קורה שנער שנמשך לזוחלים, הקדיש ימים רבים לצפייה בהם, למד את אורחותיהם, ובהיותו חייל בן 19 בלבד פירסם מחקר מקיף על האקולוגיה של נחשי ארץ ישראל, מוצא את עצמו במעבדה לנוירוביולוגיה? ד"ר אילן למפל מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע (שהיה הנער הזה), עונה על השאלה הזאת בפשטות: "המורכבות של מרכז הראייה במוח מרתקת אותי עוד יותר. באיזור זה של המוח מצויים מיליארדי תאי עצב הפועלים יחד במאמץ 'לעשות סדר' באותות העצביים המגיעים אל המוח מהעיניים. מדובר במערכת מורכבת מאוד שאנו רחוקים מלהבין את מנגנוני הפעולה שלה. ככל שהמחקר מתפתח, ואנו לומדים יותר, עולות שאלות חדשות, ומתברר שהמוח הרבה יותר מסובך משסברנו".

 

מחקריו של ד"ר למפל מציבים אתגר לפני התפיסה המקובלת באשר לדרך שבה הנוירונים שבאיזור הראייה במוח מעבדים מידע ולתקשורת שהם מנהלים ביניהם. כשהוא מחזיק עט לפניו, הוא מדגים את העיקרון שלפיו התפיסה הראייתית שלנו באשר לעצם כלשהו אינה משתנה אם נביט באותו עצם פעם אחת או מאות פעמים. לעיני הצופה, העט נשאר יציב וקבוע. אבל הנוירונים במוחו של המתבונן אינם מצויים במצב קבוע, נהפוך הוא: הם "יורים" אותות חשמליים המשוגרים לעבר תאי עצב אחרים, כאשר עוצמת האותות משתנה ללא הרף, ובמידה משמעותית. "זה פרדוקס", אומר ד"ר למפל, "מצד אחד, התפיסה הראייתית שלנו יציבה מאוד, אבל מצד שני, באותו זמן מתחוללת שונות רבה בפעילות העצבית".

 

השונות בעוצמת האותות העצביים של הנוירונים המשתתפים נחשבה עד כה למעין רעש אקראי, חסר משמעות, המלווה את פעולת המערכת. אבל במחקריו הנוכחיים הצליח ד"ר למפל להוכיח, שה"רעש" הזה אינו אקראי כל עיקר. הוא רשם את האותות שנקלטו באותו זמן בשני תאים שונים, וכך חשף את העובדה שברוב הנוירונים בקבוצה התקבלו תבניות כמעט זהות של "רעש". בעקבות מחקריו אלה הוא משער, שהרעש מתפקד כמעין "מגבר" שמאפשר העברת אותות חלשים מתא עצב אחד למשנהו. אבל כיצד מצליח המוח להבחין בין הרעש לבין האותות האמיתיים שמגיעים מהעיניים? שאלה זו תעמוד במוקד מחקריו הקרובים של ד"ר למפל.

 

במחקר שמתנהל בימים אלה בוחן ד"ר למפל רמזים המצביעים על כך שתכונות מסוימות של תאי העצב באזור הראייה במוח הן דינמיות, כלומר, הן אינן מתקבעות עם התבגרות בעל-החיים או האדם, אלא משתנות בתגובה לחוויות חזותיות המתחוללות בכל משך החיים. כדי לגלות כיצד התכונות הללו משתנות, הוא חוקר נוירונים בודדים במוח החי, ומנסה לבדוק את ההשפעה של גירויים ראיתיים שונים על התאים.

 

למפל מסביר, שכל המחקרים האלה מתחילים בשאלה פשוטה אחת - "איך התא הבודד מעבד מידע?" כדי לחפש את התשובה לשאלה הבסיסית הזאת, הוא משתמש ברישום תוך-תאי. שיטה זו מבוססת על שימוש במיקרו-אלקטרודות המאפשרות למדוד ישירות את הפעילות החשמלית של תא עצב חי ופועל. כך אפשר להשוות בין קלט לפלט, ולהבחין איך התא מעבד ו"מפרש" את המידע שקיבל לפני שהוא מעביר אותו הלאה. השיטה גם מאפשרת לבדוק תאים סמוכים בעת ובעונה אחת, דבר שמאפשר לראות מהם הקלטים המשותפים לתאים, הגורמים לכך שהתאים האלה "יורים" אותות חשמליים יחד, או מתיהם מעבירים ביניהם אותות.

 

היכולת להתבונן ולמדוד את המתחולל בתא עצב יחיד מאפשרת לד"ר למפל לרדת לשורשיהן של הפעילויות הבסיסיות ביותר של המוח. ד"ר למפל: "איזה שינוי חל במידע כאשר הוא עובר בתא? מה טיב הקישוריות בין תאים? מה משמעות האות שעובר בין התאים? אלה שאלות היסוד שאנו חייבים לשאול לפני שנוכל לשאול את השאלה הגדולה יותר: כיצד אנחנו רואים?"