להתחבר למוח

24.02.2013
 
 
להחזיר ראייה לעיוורים – זהו החזון של פרופ' יעל חנין. מדובר כמובן במשימה רחוקת-טווח, אך מטרתה המיידית יותר של חנין מציתה גם היא את הדמיון: לתקשר עם מערכות עצביות באמצעות התקן ננו-טכנולוגי.
 
האתגר העצום במחקר שלה, מסבירה פרופ' חנין, ראש המרכז לננו-מדע וננו- טכנולוגיה באוניברסיטת תל-אביב, טמון, בין היתר, בצורך לגשר בין שני עולמות: עולם הפיסיקה וההנדסה מצד אחד, והביולוגיה מצד אחר. התקנים הנדסיים הם קשיחים בדרך כלל, לעומת הרכות והגמישות של רקמות ביולוגיות. יתר על כן, התקשורת בכל אחד מהעולמות נעשית בשפה שונה. בהתקנים הנדסיים מועבר החשמל בצורת זרם אלקטרונים, אך בתוך העצב, למשל, מועברים אותות חשמליים באמצעות זרימת יונים בתוך תמיסה.
 
כלומר, אם רוצים לשתול בגוף האדם התקן שיחליף חלק פגום של מערכת העצבים, כמו הרשתית, אין די בכך שההתקן יתאים לרקמות הגוף מבחינת החומר: הוא חייב גם לתקשר עם רקמות אלה בשפתן. איך מתגברים על קשיי ה"תרגום"?
 
פרופ' חנין מציעה לפתור את הקושי באמצעות התקנים ננו-טכנולוגיים: שתלים זעירים העשויים מננו-צינורות פחמן. בזכות המבנה האטומי הייחודי שלהם, משלבים צינורות אלה גמישות עם חוזק יוצא דופן. אך אולי חשובה ביותר היא העובדה, שננו-חומרים אלה יוצרים פני שטח גדולים במיוחד, דבר המאפשר למדענים להעביר מסרים בין האלקטרודות שבהתקן לבין רקמת העצב. בנוסף, הרקמה העצבית נצמדת היטב למשטחים כאלה וצומחת עליהם.
 
התקנים אלה הם בעלי פוטנציאל רב בקידום חקר המוח, כולל הבנת מחלות נוירולוגיות והשפעות התרופות על המוח. אך בנוסף למחקר הבסיסי המתבצע במעבדתה של פרופ' חנין, החזון הוא לשתול יום אחד שתלים כאלה בעיני בני אדם כדי להחליף רשתית שאינה מתפקדת – למשל עקב מחלה שכיחה בזיקנה הקרויה ניוון המקולה (age-related macular degeneration), הגורמת לאובדן ראייה. השתל יקלוט את האותות מהעולם החיצון, ממש כמו הרשתית, ויעביר אותם לתאי העצב במוח בשפתם העצבית.
 
לא מדובר במדע בדיוני. שתלים המתקשרים עם רקמה עצבית כבר מושתלים באופן כמעט שגרתי לתוך האוזן כדי להחליף רקמה עצבית פגומה. אך שתל רשתית הוא קטן הרבה יותר משתל שבלול, ולכן כרוך פיתוחו בקשיים רבים יותר. מספר שתלי רשתית כבר פותחו, כולל אחד שאושר להשתלה בבני אדם בארה"ב ובאירופה. בארץ מפתחת חברת "ננו-רטינה" – בה משמשת פרופ' חנין כיועצת – שתלים כאלה, בטכנולוגיה ייחודית משלה. אך לדברי פרופ' חנין, כל התחום נמצא עדיין בתחילת דרכו: "הוכח באופן עקרוני כי ניתן לייצר שתלים כאלה, מה שקרוי proof of principle, אך אנחנו נמצאים היום בערך באותו מקום בו הייתה תעשיית המטוסים כאשר הצליחו המטוסים הראשונים להתרומם מעל האדמה ולטוס כמאה מטר".
 
במעבדתה, בבית-הספר להנדסת חשמל של אוניברסיטת תל-אביב, משתמשת פרופ' חנין בחלק מהשיטות המדעיות שלמדה במהלך לימודיה לתואר שני ושלישי בפיסיקה ניסיונית במרכז התת-מיקרוני של מכון ויצמן למדע: חקר תנועת המטען החשמלי, איפיון מוליכים למחצה, וציפוי חומרים בננו-שכבות. כמו כן, היא עובדת בחדרים נקיים ובמיקרוסקופ אלקטרוני, ממש כמו אלה שהכירה במכון. פרופ' חנין: "הרקע שלי בפיסיקה איפשר לי להיכנס לתחומים רבים, ולערוך ניסויים על פי העקרונות שלמדתי במכון. כל תחום הוא מיוחד במינו, אך הרעיונות הבסיסיים מתחברים בדרך כלל למונחים פיסיקליים".
 
עבודת הדוקטורט של חנין, בהנחיית פרופ' דן שחר, במחלקה לפיסיקה של חומר מעובה במכון, התמקדה במערכות אלקטרוניות דו-ממדיות. בלימודים בתר-דוקטוריאלים, באוניברסיטת וושינגטון שבסיאטל, החלה לעסוק במחקר רב-תחומי, המשלב פיסיקה עם כימיה, הנדסת חשמל, מדע החומרים וביולוגיה, שהוביל אותה לתחום הנוכחי. מאז שחזרה לארץ והצטרפה לסגל אוניברסיטת תל אביב, בשנת 2003, זכתה פרופ' חנין להכרה על מחקריה בארץ ובעולם. היא נמנית עם מייסדיה של אקדמיה עולמית צעירה (Global Young Academy), ומונתה באחרונה לאקדמיה הצעירה למדעים, הפועלת בחסות האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים.
 
למרות שבמחקרה הנוכחי התרחקה פרופ' חנין מהנושאים בהם עסקה בלימודיה במכון ויצמן, ההתנסות שלה כסטודנטית במכון ממשיכה ללוות אותה בעבודתה באוניברסיטה. "מהרגע שהגעתי למכון, קיבלתי את מלוא המשאבים – את המלגה, את הגישה למעבדות. המסר היה: רק תלמדו ותצליחו". אותו המסר שואפת פרופ' חנין להעביר היום לסטודנטים שלה: "עד היום, חוויית הלימודים שלי במכון משמשת לי כדוגמה. המכון נותן לסטודנטים את הבית ואת הסביבה האופטימליים להתפתחותם כחוקרים".
 
את המחקר שלה עורכת פרופ' חנין באופן כה אינטנסיבי, עד שבשעות הפנאי היא זקוקה לפעילות אינטנסיבית לא פחות כדי להתנתק מהמחשבות על עבודתה. החופשות האהובות עליה הן טיולים רגליים ארוכים, באירלנד, בסקוטלנד וביפן, בהם הלכה כ-20 ק"מ ביום ולנה בכפר אחר בכל לילה. גם בתחביבה הנוסף, קריאת ספרים, מבקשת חנין להתרחק מנושאי המחקר שלה, והיא מתמקדת בעיקר בהיסטוריה, ובמיוחד בכל הקשור להתנהלות בני האדם כחברה וכקבוצה.
 
כאשה העובדת בתחום שנחשב באופן מסורתי לגברי, טבעי שפרופ' חנין נותנת את דעתה על מקומן של נשים במדע. היא האשה היחידה בין 27 חברי הסגל במחלקה לאלקטרוניקה פיסיקלית באוניברסיטת תל-אביב. המרכז שבראשו היא עומדת כולל כ-70 מדענים, ביניהם פחות מ-10 נשים. לדעתה, חשוב לזהות ממה נובע המצב, כדי לתקן אותו: "לא נתקלתי בשום חסמים כאשה, לא בלימודי במכון ויצמן ולא מאוחר יותר. הבעיה מתחילה עוד לפני תחילת הלימודים, בשלב הבחירה. הרבה גברים בוחרים בהנדסת חשמל מבלי לדעת בדיוק במה מדובר, כי נאמר להם שזה מקצוע טוב. בדיוק באותה מידה, הוא יכול להיות מקצוע טוב לנשים, אך לשם כך חייבים לשנות את הדימוי שלו. כך, למשל, יש הרבה יותר נשים בלימודי הנדסה ביו-רפואית, כי לתחום זה יש דימוי של עיסוק טיפולי וענוג, בניגוד להנדסת חשמל. אך הדבר מנותק לחלוטין מהמציאות – גם בהנדסת חשמל ישנם יישומים העשויים לרפא מחלות או לשפר את חיי האדם".
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם