האם חקר פיזיקלי של התודעה הוא אפשרי?
האם יום אחד נוכל להבין לגמרי את התודעה האנושית ומה הסכנות שטמונות בהבנה כה גורפת של המוח? פרופ' אלומית ישי מראיינת את פרופ' רפי מלאך, הישראלי הראשון שהשתמש ב-fMRI וראש המחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן
אפתח בשאלה הכי פופולארית בחקר המוח: האם לדעתך מוח האדם יכול לחקור את עצמו?
הבעיה המרכזית היא כיצד מופיעה החוויה הסובייקטיבית, התחושה של צבע אדום או טעם השוקולד, מתוך הפעילות החשמלית של המוח. בקרב מספר רב של חוקרי מוח מקובלת הטענה שזו בעיה כה קשה שאפילו ברמה העקרונית לעולם לא נוכל להסביר את הקשר בין המוח לנפש.
העמדה שלי היא שיתכן שאנחנו פשוט לא בנויים לדמיין הסבר אינטואיטיבי לבעיה זו, כלומר הסבר הדומה, למשל, לצורה שבה אנו מסבירים כיצד הקשה על קלידי הפסנתר מפיקה צלילים. המוח שלנו לא התפתח, לצערנו, כדי לפתור את בעיית הגוף והנפש. אבל צריך להבין שהסבר אינטואיטיבי אינו הכרחי להתקדמות מדעית. אם ניקח את הדוגמה של מכניקת הקוונטים, למרות החוסר בהסבר אינטואיטיבי, אין חולק על כך שזו אחת התיאוריות המוצלחות ביותר במדע.
המוח הוא תוצר אבולוציוני שנועד להבטיח את הישרדותנו ולכן התפתחנו כדי להבין תופעות הקשורות לצרכינו הקיומיים, ולא בהכרח תופעות מופלאות כמו הקשר בין המוח והתודעה. אבל אני כן מאמין שגם בלי הבנה אינטואיטיבית נוכל לנסח תיאוריה, כלומר למצוא עקרון אלגנטי שממנו נובעת התופעה שנקראת תודעה.
כלומר ההתקדמות המדעית מטרתה למצוא מכנה המשותף או עיקרון העומד בבסיס התופעות השונות שמהוות את התודעה (לדוגמא, כאב שיניים, צבעי השקיעה, רצון, או מחשבות על תחילת היקום).
אתה באמת מאמין שנוכל לנסח משוואה או סט של משוואות שיסבירו איך עובד המוח?
זו מטרה שבאופן עקרוני צריכה להיות אפשרית. יתירה מזאת, זו המטרה שלאורה צריכה להימדד ההתקדמות בחקר המוח והתודעה. המטרה צריכה להיות מציאת עיקרון אלגנטי- מעין "משוואת שרדינגר של התודעה". זה כמובן לא אומר שהמטרה היא מעבר לפינה.
מעשית אנחנו ללא ספק רחוקים שנות אור מהישג כזה, לדעתי, בעיקר כי אין לנו מספיק מידע. אין מספיק נתונים רלוונטיים, במיוחד במחקר מוח האדם. אנחנו עובדים עם שברירי מידע, לרוב על ידי מציאת הקבלות בין פעילות מוח ותופעות פסיכולוגיות. המון אינפורמציה נאספת אך ביחס למה שצריך כדי להכריע בין התיאוריות השונות זה טיפה בים.
צריך להבין שהתודעה היא תופעה ייחודית בטבע. כבר שפינוזה הציע שהתודעה היא מצב שבו הטבע מאפשר שתי פרספקטיבות שונות של אותה תופעה: נקודת מבט אחת היא "חיצונית", זו הפרספקטיבה של המדען המתבונן מבחוץ על מה קורה במוח. השנייה, הפסיכולוגית, היא נקודת מבט "מבפנים", שזו החוויה הרגשית, הפנומנולוגית, כמו לראות או לשמוע. בחשיבה כזו, הדיכוטומיה של גוף ונפש היא שתי זוויות מבט שונות של אותה תופעה.
הבעיה היא שכחוקרי מוח קשה לנו להשתחרר מנקודת המבט החיצונית. כשאנו רואים פעילות של תאי עצב, אנחנו באופן טבעי מחפשים את הגורם החיצוני, את אותו "איש קטן" ש"קורא" ומפרש את הפעילות הזאת. אבל החוויה הפסיכולוגית המודעת היא תופעה, עדיין מסתורית לגמרי, שבה החומר, כלומר תאי העצב, מצליחים איכשהו "לקרוא את עצמם" מבפנים, בצורה ישירה-וללא גורם חיצוני מתווך, וזה הפלא הייחודי של התודעה.
אתה היית הישראלי הראשון שהשתמש ב-fMRI למיפוי מוח האדם.
כשנסעתי לשבתון בבוסטון הייתי מאד ספקן לגבי שיטת הדימות החדשה שזה עתה פותחה, כי שיטות אחרות לדימות מוח האדם כגון EEG דורשות זמן ארוך של איסוף נתונים כדי לקבל תוצאות תפקודיות.
הצטרפתי לקבוצה של רוג'ר טוטל בבוסטון וכשהסטודנט הראה לי את תוצאות המיפוי שהם קיבלו אחרי עשר דקות בלבד של סריקת מוח, הגדרה חדה ודרמטית של אזורי הראייה השונים בקליפת המוח של אדם ער ומתנהג, ובצורה בלתי-חודרנית, היה ברור לי מייד שה-fMRI הולך לשנות את ההיסטוריה של חקר המוח.
מאחר ואני מאד מתעניין בראייה, כלומר בתהליכי זיהוי אובייקטים ואשליות אופטיות, רציתי לראות איפה במוח מתבטאות תופעות אלו. הניסויים הראשונים היו מתסכלים. ניסיתי המון כיוונים שלא הראו ביטוי ברור במוח.
חשוב להבין שלא תמיד תופעות שנראות לנו ברורות מבחינה תפישתית, כמו למשל ההבדל בין גוף ישר והפוך או פרצוף מוכר ולא מוכר, בהכרח מחייבות שינוי משמעותי בפעילות תאי העצב. ופתאום גיליתי אפקט דרמטי: אזור מרכזי במערכת הראייה שהגיב חזק לתמונות של אובייקטים תלת ממדיים אך לא לטקסטורות או אובייקטים מפורקים. קראתי לאזור זה Lateral Occipital – והוא למעשה איזור הזיהוי הראשון שאופיין במוח האדם (ראו סרטון מצורף).
רגעי קסם כאלה, שבהם אתה מגלה פתאום אפקט חדש ומסעיר שברור לך שיוביל להרבה מחקרים ושאלות חדשות, הם נדירים ביותר, אבל נראה לי שבשבילם אנחנו המדענים מוכנים לבלות שעות רבות במעבדה...
יש ביקורת רבה על שיטות הדימות התפקודיות, ובעיקר על השימוש הנרחב ב- fMRI.
לשיטה יש מגבלות. ראשית אנחנו לא יודעים איך הסיגנל שאנו מודדים (המבוסס על זרימת דם) קשור לפעילות העצבית. שנית, הסיגנל הוא איטי ולכן חסרה לנו הדינאמיקה בזמן. אבל הטענה שבגלל מגבלות אלו, לדוגמא בגלל שהשיטה לא מאפשרת מדידת אותות מתאי עצב בודדים, האינפורמציה שמקבלים מ-fMRI היא חסרת משמעות, זו טענה פשוט מגוחכת.
זה כמו להגיד שאין להשתמש במאיץ חלקיקים, כי אי אפשר לראות באמצעותו את חלקיקי החומר בצורה ישירה. מדע טוב ייקח בחשבון את מגבלות השיטה ויבנה את הניסויים בצורה מספיק חכמה ויצירתית כדי להפיק את מירב האינפורמציה האפשרית למרות מגבלות השיטה.
יש הטוענים שהבעיה העיקרית שלנו היא שאין לנו תיאוריה קוגניטיבית קוהרנטית.
אני לא מסכים עם טענה זו. לפחות בנושא המוח והתודעה הוצעו הרבה תיאוריות (טונוני, קוך, דהאן, זקי). הבעיה היא לא במחסור של השערות מעניינות, אלא שהנתונים האמפיריים שיש לנו כיום פשוט אינם מספיקים על מנת לאשש או להפריך את התיאוריות שמוצעות.
טכניקת ה-fMRI נמצאת בשימוש רק 20 שנה. זה זמן קצרצר מול בעיה כה קשה ומסובכת כבעיית התודעה. במובן מסוים אנחנו דומים לפילוסופים היוונים הקדמונים שביקשו להבין ממה בנוי היקום ולרשותם עמדו תצפיות מחיי היום יום בלבד. אבל אני אופטימי. המון מחקרים רלוונטיים ומעניינים נעשים, שיטות המחקר משתכללות, ואין לי ספק שהתובנות שלנו ילכו ויעמיקו עם הזמן.
ההשערה הפרטית שמוליכה את המחקר שלי היא שהעיקרון המכריע בהופעת החוויה המודעת (למשל תמונה של פרצוף) היא התהוות דינאמית של קבוצת תאים שלרגע מתאחדת על ידי החלפה מהירה והדדית של אותות בין חברי הקבוצה. אופי החוויה נקבע על ידי זהות תאי העצב המשתתפים והמיקום שלהם ביחס לשאר המוח.
לדוגמא, אם קבוצה רגעית כזו מורכבת מתאים שהמאפיין אותם היא רגישות לתמונה של דפני ליף, נראה אותה בכל פעם שקבוצה זו "תידלק".
בשנים האחרונות מתבהר שלעבודת המחקר הבסיסית שלך יש גם יישומים קליניים.
זו נקודה חשובה שברצוני להבהיר. יש לפעמים טענות בציבור שהמחקר המדעי הבסיסי, בניגוד לפיתוח מוצר תעשייתי כלשהוא, הוא ללא כל תועלת ממשית ומהווה בזבוז של כספי הציבור. הסיפור הבא ממחיש עד טענה זו מוטעית ועד כמה מחקר בסיסי שנערך כדי להבין את מנגנוני הפעולה של המוח יכול להביא לפיתוח כלים קליניים שלא היה עולה על דעת מישהו לפתח אותם.
לפני כמה שנים, במהלך ניסוי שערך ד"ר יובל ניר במעבדתי, חלה תקלה טכנית והנבדקת ששכבה ב-MRI לא ראתה את התמונות שהצגנו בפניה. במקום להשליך את התוצאות לפח יובל החליט שזו בעצם שאלה מעניינת: מה קורה במוח הראייתי שלנו כשאנו לא רואים כלום? התוצאה הייתה גילוי הפעילות הספונטנית במוח הראייתי בזמן מנוחה, אותה, אגב, מצאו גם בחתולים ישנים ד"ר עמוס אריאלי ופרופ' עמירם גרינוולד מהמחלקה שלנו.
הסרטון הוכן על-ידי שמעון אדלמן וכלנית גריל-ספקטור
המרתק בפעילות הספונטנית היא היכולת שהיא מאפשרת לבדוק את התקינות של מערכות מוח גם ללא צורך בפעילות מוכוונת של הנבדק. ואמנם במחקר חדש שעשה ד"ר אילן דינשטיין מהמעבדה בשיתוף עם קבוצות מארה"ב הוא גילה שינויים בפעילות הספונטנית במוחם של תינוקות עם חשד לאוטיזם. מכאן נגזרות אפליקציות קליניות מעניינות לחולי אלצהיימר, חולים בתרדמת וחולים הכלואים בעצמם ולא יכולים לתקשר.
בתקשורת מושמעת מדי פעם ביקורת על הבעיות האתיות החדשות שנובעות מהשימוש בסורקי מוח. האם לדעתך החשש מ"קריאת מחשבות" הוא מוצדק?
כמו כל מהפיכה מדעית-טכנולוגית שמקדמת אותנו, גם מהפיכת הדימות טומנת בחובה את האפשרות של ניצול הידע לרעה. לדוגמא, האם זה מוסרי להחליט, על סמך סריקת מוח, איזה ילד יקבל חינוך מוסיקלי, או האם אנחנו אינטליגנטים מספיק? האם טענה לנטייה לאימפולסיביות משחררת מאחריות משפטית? אלו שאלות קשות ומסובכות שאין למדען שום יתרון בפתרונן וצריך לדון בהן בציבור הרחב במסגרות המתאימות.
מה דעתך על מיקומה של ישראל בקהילת חוקרי המוח העולמית?
ישראל היא אחד המקומות היותר תוססים ויצירתיים בחזית המדעית. בהינתן התקציבים המועטים המוקדשים בארץ למחקר לעומת המדינות המפותחות, ההתלהבות והמוטיבציה של הסטודנטים והמדענים הישראלים היא יוצאת דופן. לפני שנתיים בכנס של האגודה למיפוי מוח האדם שהתקיים בברצלונה, אליו הגעתי קצת בחשש לאור המצב הפוליטי העגום, שמעתי למרבה ההפתעה עברית בכל פינה.
אני יכול רק לשער איזה פריצות דרך ניתן היה לראות אם רק היו מאפשרים לכל האנרגיה וההתלהבות הזאת להתממש במוסדות האקדמיה הישראלית. נשאר רק לקוות שהחשיבות העצומה של המחקר מדעי בכלל וחקר המוח בפרט תגיע סוף סוף למודעות של מקבלי ההחלטות בארץ.
אלומית ישי היא פרופסור לחקר המוח באוניברסיטת ציריך, שוויץ. רפי מלאך הוא ראש המחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע.
לפנייה לכתב/ת 
