המוח שכח, ויקיפדיה תזכיר לו
חוקרים צעדו צעד אחד נוסף בדרך ליצירת פרותזה למוחן של חולדות, שתאפשר לעצב את זכרונן. בעתיד, אולי נוכל לחבר גם למוח האנושי פרותזה קטנה שתבטל את הצורך בשינון
"דוד רועי" צייץ האחיין בן השבע החביב עלי בארוחת הערב המשפחתית, "התערבתי עם אבא שאתה יודע הכל, והוא אמר שאין סיכוי. מה עיר הבירה של אריתריאה?".
"תן לי לחשוב רגע" התחמקתי באלגנטיות. הנחתי את סנטרי על היד וחשבתי עמוקות בזמן שפתחתי את הבלאקברי מתחת לשולחן והתחברתי לויקיפדיה. מבט חטוף הספיק לי כדי לגלות את השאר.
"זהו, נזכרתי עכשיו. אריתריאה היא מדינה בקרן אפריקה, והבירה שלה היא אסמרה", עניתי בקלילות, עם מבט נוזף מגיסי הספקן, אביו של הפעוט. בכל-זאת, יודע הכל או לא יודע הכל? הוא הסתפק בגלגול עיניים בתור תשובה. אבל אני באמת יודע הכל. יש לי ויקיפדיה.
האם רימיתי את אחייני הקטן והיקר? לאו דווקא. ככל שאנו מתקדמים יותר מבחינה טכנולוגית, כך הופכת ויקיפדיה, האנציקלופדיה המקוונת, לחלק משמעותי יותר בחיינו. היא דומה לפרותזה – איבר נוסף בו אנו משתמשים בעת הצורך.
במקום למלא את הזיכרון במוח בכל עובדות החיים נטולות-המשמעות על העולם, אנו יכולים להתחבר למאגר הידע הקולקטיבי העולמי ולקבל משם את התשובות ישירות לסמארטפון שלנו. אבל מה אם היינו יכולים להוריד את כל המידע הזה ישירות למוחותינו האנושיים?
שאלה זו נשמעת פחות ופחות כמדע-בדיוני, ויותר כשאלה מדעית וחברתית עמה נצטרך להתמודד בעשורים הקרובים. על כך מעיד מחקרם החדש של שני חוקרים חשובים בתחום ההנדסה הביו-רפואית, תאודור ברגר מאוניברסיטת דרום-קליפורניה וסם דדוויילר מאוניברסיטת ווייק פורסט. השניים משתפים פעולה מזה מספר שנים, בניסיון להבין כיצד ניתן ליצור פרותזה למוחותיהן של חולדות.
ההיפוקמפוס זוכר הכול
הפרותזה האמורה מסתמכת על העובדה שהמוח מחולק לאזורים שונים, כאשר לכל אזור תפקיד משלו. קיימים אזורים המנתחים את המידע המגיע מהעיניים, אזורים שאחראים על תחושת העצמי, וקיים גם ההיפוקמפוס: גוש של תאי עצב שתפקידו ליצור את הזיכרונות לטווח-הארוך.
כל המסרים החושיים וכל המחשבות מגיעים להיפוקמפוס בצורה של מידע עצבי, והוא מעבד את המידע וממיר אותו לצורה של זיכרון שיישמר במקום כלשהו אחר במוח. אדם שאיבד את היפוקמפוסו לא יוכל עוד לייצר זיכרונות חדשים לטווח-ארוך, וחייו כמו יתחילו מחדש מדי שלושים שניות.
במחקר שהתפרסם בכתב העת המדעי להנדסה עצבית (Journal of Neural Engineering), תיארו החוקרים כיצד עקבו אחר השינויים שהתרחשו בתוך ההיפוקמפוס של החולדות במהלך תהליך הלמידה.
הם הצליחו לתעד את העברת המידע בין חלקיו הפנימיים של ההיפוקמפוס – אותה העברת מידע שמביאה להיווצרות זיכרונות חדשים לטווח-ארוך.
עתה שהבינו החוקרים את דרך העברת המידע בתוך ההיפוקמפוס, הם ניסו לחקות אותה באמצעות הפעלה חשמלית מלאכותית של שלו, שהוזרמה ישירות לתוך מוחותיהן של החולדות. למעשה, הם שיחזרו את תבנית הפעולה שבין חלקי ההיפוקמפוס באופן מדויק.
זיכרון של חולדה
כדי לבחון את הצלחת המערכת, חסמו החוקרים את העברת המידע הטבעית שבתוך ההיפוקמפוס בעזרת כימיקלים ספציפיים המשפיעים על המוח. הם ניסו ללמד את החולדות משימה פשוטה – ללחוץ על ידית מסוימת כדי לקבל פרס – אך החולדות לא הצליחו לזכור את הבחירה הנכונה ליותר מעשר שניות. הן לא הצליחו לייצר זיכרונות לטווח-הארוך מכיוון שהקשר בין חלקי ההיפוקמפוס ניתק.
כדי לתקן את הניתוק, הפעילו החוקרים באופן מלאכותי את התאים במוחותיהן של החולדות, לפי תבנית ההפעלה החשמלית שזיהו בחולדות בריאות. כאשר קיבלו החולדות את המסרים החשמליים הנכונים, הן הצליחו לחזור ולפתח זיכרונות לטווח-ארוך, ולזהות את הידית הנכונה. חיקוי תבנית ההפעלה החשמלית של המוח גרמה להיווצרות מחדש של זיכרונות.
בהסתכלות מדעית שקולה וצוננת, לא מדובר בהישג יוצא-דופן: הפעלה של חלק קטן מהמוח לפי תבנית מסוימת הביאה ליצירת זיכרון. אך אם ננסה להתבונן קדימה אל העתיד הרחוק, נבין כי מדובר בסימן לעתיד לבוא.
כאשר נכיר יותר תבניות הפעלה, נוכל להבין מהם הכפתורים שעליהם יש ללחוץ כדי ליצור ולעצב זיכרונות בתוך המוח. סביר להניח כי בעוד עשרות שנים נוכל לפענח גם את שפת התכנות המורכבת באמצעותה מקודד ההיפוקמפוס את הזיכרונות לתוך המוח האנושי.
ומה אז?
כאשר נוכל להכתיב זיכרונות ישירות לתוך מוחו של כל אדם, העולם יהיה שונה מאד מכפי שהוא היום. במקום לעבור קורס מתיש בהטסת מטוסים, יוכלו פרחי הטיס לקבל את זכרונותיו המלאים של טייס קרב מנוסה.
במקום להשקיע עשר שנות לימודים בתואר ראשון, שני ושלישי, יוכלו צעירים לקבל את זיכרונותיו של דוקטור שסיים בהצטיינות. וכן, גם ויקיפדיה עשויה להפוך לחלק מהמוח האנושי – בין שבתוך המוח עצמו, או כחלק מכונן נייד שנוכל לשאת על גופינו ויזרים זיכרונות ישירות לתוך המוח.
אבל בינתיים...
"אתה יכול להגיד לילד שוב מהי בירת אריתריאה?" שאל גיסי במתק-שפתיים, בזמן שישבנו עם המשפחה בסלון מול הטלוויזיה.
גיששתי בכיס אחר הסמארטפון. הוא לא היה שם. התבוננתי מסביב, וראיתי בליטה חשודה במכנסיו של הגיס, אך הייתה לי הרגשה מטרידה שלא, הוא דווקא לא שמח כל-כך לראות אותי. האחיין התבונן בי בציפייה דרוכה, מחכה לגיבור שעומד להכות בשנית. יש רק דרך אחת לצאת מזה.
"בדיוק שכחתי", אמרתי וצפיתי בפניו נופלות, "אבל אני רוצה לספר לך למה בעוד ארבעים שנים, אתה כבר לא תשכח שום דבר, לעולם".
רועי צזנה, דוקטורנט לננו-טכנולוגיה בטכניון, חוקר במרכז לחיזוי טכנולוגי באוניברסיטת תל-אביב. בעל הבלוג 'מדע אחר' וכותב בנושאי מדע.
לפנייה לכתב/ת 
