אד בוידן: הפעלת נוירונים ע"י אור
-
0:00 - 0:02חשבו רגע על היום שלכם,
-
0:02 - 0:05התעוררתם, חשתם משב רוח קל כשיצאתם מהדלת,
-
0:05 - 0:07פגשתם קולגות חדשות וניהלתם דיונים מרתקים,
-
0:07 - 0:09והרגשתם נפלא כשגיליתם משהו חדש.
-
0:09 - 0:11אבל יש משהו שבוודאי לא חשבתם עליו היום,
-
0:11 - 0:13דבר כ"כ קרוב
-
0:13 - 0:15שאתם ודאי לא חושבים עליו לעיתים קרובות.
-
0:15 - 0:17וזה שכל התחושות, הרגשות,
-
0:17 - 0:19ההחלטות והפעולות
-
0:19 - 0:21מתווכות ע"י המחשב שבראשכם
-
0:21 - 0:23שנקרא המוח.
-
0:23 - 0:25עכשיו, המוח לא נראה כמו משהו מבחוץ,
-
0:25 - 0:27קילו וחצי של רקמה אפורה-ורודה,
-
0:27 - 0:29אמורפית,
-
0:29 - 0:31אבל מאה שנים של מדעי המוח
-
0:31 - 0:33אפשרו לנו להתמקד במוח,
-
0:33 - 0:35ולראות את המורכבות שבתוכו.
-
0:35 - 0:37והן גילו לנו שהמוח
-
0:37 - 0:39הוא מעגל חשמלי מורכב ביותר
-
0:39 - 0:43המורכב ממאות מיליארדים של תאים הנקראים נוירונים.
-
0:43 - 0:46עכשיו, בשונה ממחשב שתוכנן בידי אדם,
-
0:46 - 0:48בו יש מספר קטן יחסית של חלקים,
-
0:48 - 0:51ואנחנו יודעים איך הם פועלים, כי אנחנו תכננו אותם,
-
0:51 - 0:54המוח בנוי מאלפי סוגים שונים של תאים,
-
0:54 - 0:56אולי עשרות אלפים.
-
0:56 - 0:58יש להם צורות שונות, הם בנויים ממולקולות שונות,
-
0:58 - 1:01והם מתקשרים עם חלקי מוח שונים.
-
1:01 - 1:04והם גם משתנים בדרכים שונות במחלות שונות.
-
1:04 - 1:06בואו נמחיש את זה.
-
1:06 - 1:08הנה סוג של תא,
-
1:08 - 1:11תא קטן יחסית, תא מעכב שמשתיק את שכניו.
-
1:11 - 1:15נראה שזה אחד התאים שמתנוון במצבים כמו סכיזופרניה.
-
1:15 - 1:17הוא נקרא "תא סל".
-
1:17 - 1:19והתא הזה הוא אחד מאלפי סוגי תאים
-
1:19 - 1:21אותם אנו חוקרים.
-
1:21 - 1:23כל יום מגלים סוגים חדשים.
-
1:23 - 1:25כדוגמה נוספת,
-
1:25 - 1:27אלה תאים פירמידליים, תאים גדולים,
-
1:27 - 1:29הם יכולים להשתרע על חלק ניכר של במוח.
-
1:29 - 1:31הם מעוררים.
-
1:31 - 1:33ואלה חלק מהתאים
-
1:33 - 1:36שעלולים להיות פעילים מדי בהפרעות כמו אפילפסיה.
-
1:36 - 1:38כל אחד מהתאים האלה
-
1:38 - 1:41הוא מנגנון חשמלי מדהים.
-
1:41 - 1:43הם מקבלים קלט מאלפי שותפים במעלה הזרם
-
1:43 - 1:46ומחשבים את הפלט החשמלי שלהם,
-
1:46 - 1:48ואז, אם הוא עובר סף מסוים,
-
1:48 - 1:50הם יעבירו מסר לאלפי שותפים במורד הזרם.
-
1:50 - 1:53והתהליך הזה, שלוקח בערך מילי-שניה,
-
1:53 - 1:55מתרחש אלפי פעמים בדקה
-
1:55 - 1:57בכל אחד ממאה מיליארד התאים שלכם,
-
1:57 - 1:59כל עוד אתם חיים
-
1:59 - 2:02וחושבים ומרגישים.
-
2:02 - 2:05אז איך נבין מה המעגל הזה עושה?
-
2:05 - 2:07באופן אידאלי, נוכל לעבור במסלול הזה
-
2:07 - 2:10ולהפעיל ולכבות את התאים השונים
-
2:10 - 2:12ולראות אם אפשר להבין
-
2:12 - 2:14מי תורם לתפקוד מסוים,
-
2:14 - 2:16ומי נפגע בפתולוגיות מסויימות.
-
2:16 - 2:19אם יכולנו להפעיל תאים, היינו יכולים לגלות אילו כוחות חבויים בהם,
-
2:19 - 2:21מה הם יכולים להפעיל ולשמר.
-
2:21 - 2:23אם היינו יכולים לכבות אותם,
-
2:23 - 2:25היינו יכולים לגלות מה הצורך בהם.
-
2:25 - 2:28וזה הסיפור עליו אספר היום.
-
2:28 - 2:31ולמען האמת, מה עשינו ב-11 השנים האחרונות,
-
2:31 - 2:33בנסיון למצוא דרכים
-
2:33 - 2:35להדליק ולכבות מסלולים, תאים,
-
2:35 - 2:37וחלקים במוח,
-
2:37 - 2:39כדי להבין באופן מדעי,
-
2:39 - 2:42וכדי להתמודד עם חלק מהבעיות
-
2:42 - 2:45מולן אנו ניצבים.
-
2:45 - 2:48אבל לפני שאספר לכם על הטכנולוגיה,
-
2:48 - 2:51החדשות הרעות הן שחלק ניכר מאיתנו,
-
2:51 - 2:53אם נחיה מספיק שנים,
-
2:53 - 2:55ניפגש, אולי, בהפרעה מוחית.
-
2:55 - 2:57כבר כיום, מיליארד אנשים
-
2:57 - 2:59סובלים מהפרעה מוחית כלשהי
-
2:59 - 3:01שמגבילה אותם.
-
3:01 - 3:03והמספרים לא ממחישים מספיק את הבעיה.
-
3:03 - 3:05ההפרעות האלה - סכיזופרניה, אלצהיימר,
-
3:05 - 3:07דכאון, התמכרות -
-
3:07 - 3:10לא רק מקצרות את חיינו, הן משנות את אופיינו,
-
3:10 - 3:12הן לוקחות את זהותנו ומשנות את רגשותינו,
-
3:12 - 3:15ומשנות אותנו כאנשים.
-
3:15 - 3:18עכשיו, במאה ה-20
-
3:18 - 3:21נוצרה תקוה כלשהי
-
3:21 - 3:24בשל התפתחות התרופות לטיפול בהפרעות מוחיות.
-
3:24 - 3:27אך בעוד שפותחו תרופות רבות
-
3:27 - 3:29היכולות להקל את הסימפטומים של הפרעות מוחיות,
-
3:29 - 3:32כמעט אף אחת מהן לא רופאה.
-
3:32 - 3:35ואחת הסיבות לכך היא שאנחנו טובלים את המוח בכימיקל.
-
3:35 - 3:37המערכת המורכבת הזו
-
3:37 - 3:39המורכבת מאלפי סוגי תאים שונים
-
3:39 - 3:41נטבלת בתוך התרופה.
-
3:41 - 3:43זוהי גם הסיבה לכך שלמרבית התרופות בשוק
-
3:43 - 3:46יכולות להיות תופעות לוואי משמעותיות.
-
3:46 - 3:49עכשיו, יש אנשים שקיבלו הקלה כלשהי
-
3:49 - 3:52מקוצבים חשמליים שהושתלו במוח.
-
3:52 - 3:54ובמקרים של מחלת פרקינסון,
-
3:54 - 3:56שתלים שבלוליים,
-
3:56 - 3:58בהחלט ניתן להביא
-
3:58 - 4:00ריפוי כלשהו
-
4:00 - 4:02לאנשים עם בעיות מסוימות.
-
4:02 - 4:04אבל גם החשמל יכול לזרום בכל הכיוונים,
-
4:04 - 4:06במסלול עם ההתנגדות הנמוכה ביותר,
-
4:06 - 4:08כפי שאומר הביטוי באנגלית.
-
4:08 - 4:11והוא ישפיע לא רק על המעגלים האבנורמליים, אלא גם על המעגלים הנורמליים.
-
4:11 - 4:13אז שוב, אנו חוזרים לרעיון
-
4:13 - 4:15של שליטה סופר-מדוייקת.
-
4:15 - 4:18האם אנחנו יכולים להשתיל מידע בדיוק היכן שאנו רוצים?
-
4:19 - 4:23אז כשאני התחלתי לעסוק במדעי המוח, לפי 11 שנה,
-
4:23 - 4:26הייתי כבר מהנדס חשמל ופיזיקאי,
-
4:26 - 4:28והדבר הראשון שחשבתי עליו
-
4:28 - 4:30היה שאם הנוירונים האלה הם מתקנים חשמליים,
-
4:30 - 4:32אז כל מה שצריך לעשות זה למצוא דרך
-
4:32 - 4:34ליצור שינויים חשמליים ממרחק.
-
4:34 - 4:36אם יכולנו להפעיל את החשמל בתא אחד,
-
4:36 - 4:38אך לא בשכניו,
-
4:38 - 4:41היינו מקבלים כלי חשוב להפעלה וכיבוי של תאים שונים,
-
4:41 - 4:43לגלות מה כל אחד מהם עושים ואיך הם תורמים
-
4:43 - 4:45לרשתות בהן הם נמצאים.
-
4:45 - 4:47וזה גם היה נותן לנו את השליטה הסופר-מדוייקת שאנו צריכים
-
4:47 - 4:50כדי לתקן חישובים מעגליים
-
4:50 - 4:52שנפגעו.
-
4:52 - 4:54עכשיו, איך נעשה את זה?
-
4:54 - 4:56אז קיימות הרבה מולקולות בטבע,
-
4:56 - 4:59שיכולות להסב אור לחשמל.
-
4:59 - 5:01תחשבו עליהם כמו על חלבונים קטנים
-
5:01 - 5:03שפועלים כמו תאים סולריים.
-
5:03 - 5:06אם נוכל להתקין את המולקולות האלה בתוך נוירונים איך שהוא,
-
5:06 - 5:09אז הנוירונים האלה יופעלו ע"י אור.
-
5:09 - 5:12והשכנים שלהם, ללא המולוקולה, לא יופעלו.
-
5:12 - 5:14יש עוד תכסיס אחד שנדרש כדי שכל זה יפעל,
-
5:14 - 5:17וזה היכולת להכניס אור למוח.
-
5:17 - 5:20וכדי לעשות זאת - המוח לא חש כאב - אפשר לשים -
-
5:20 - 5:22אפשר לנצל את כל המאמצים
-
5:22 - 5:24שהוכנסו לתעשיית האינטרנט והתקשורת -
-
5:24 - 5:26סיבים אופטיים המחוברים ללייזר
-
5:26 - 5:28איתם ניתן להפעיל, למשל בבע"ח
-
5:28 - 5:30במחקרים קדם-קליניים,
-
5:30 - 5:32את הנוירונים האלה ולראות מה הם עושים.
-
5:32 - 5:34אז איך עושים את זה?
-
5:34 - 5:36סביב 2004,
-
5:36 - 5:38בשת"פ עם גרהארד נייג'ל וקרל דיסרות',
-
5:38 - 5:40החזון הבשיל.
-
5:40 - 5:43יש אצה מסויימת ששוחה בטבע,
-
5:43 - 5:45והיא צריכה לנווט לכיוון האור
-
5:45 - 5:47כדי לעשות פוטוסינתיזה אופטימלית.
-
5:47 - 5:49והיא חשה את האור באמצעות נקודת עין קטנה,
-
5:49 - 5:52הפועלת די דומה לעין שלנו.
-
5:52 - 5:54בממברנה שלה, או בגבול שלה,
-
5:54 - 5:57יש חלבונים קטנים
-
5:57 - 6:00היכולים להסב אור לחשמל.
-
6:00 - 6:03והמולקולה הקטנה הזו נקראת צ'נלרודופסין.
-
6:03 - 6:06וכל חלבון כזה פועל כמו תא חשמלי, כפי שהסברתי קודם.
-
6:06 - 6:09כשאור כחול פוגע בו, הוא פותח תעלה קטנה
-
6:09 - 6:11ומאפשר לחלקיקים טעונים להיכנס לנקודת העין.
-
6:11 - 6:13וזה גורם לנקודת העין ליצור מסר חשמלי
-
6:13 - 6:16בדיוק כמו תא סולרי שטוען סוללה.
-
6:16 - 6:18אז מה שאנחנו צריכים לעשות הוא לקחת את המולקולות האלה
-
6:18 - 6:20ולהתקין אותן בתוך נוירונים.
-
6:20 - 6:22ומכיוון שהן חלבונים,
-
6:22 - 6:25הן מקודדות בתוך הDNA של היצור הזה.
-
6:25 - 6:27אז כל מה שצריך לעשות זה לקחת את ה DNA הזה,
-
6:27 - 6:30להכניס אותו לנשא של טיפול גנטי כמו וירוס,
-
6:30 - 6:33ולהחדיר אותו לנוירונים.
-
6:33 - 6:36ואותה תקופה היתה מאוד פוריה בתחום הטיפול הגנטי,
-
6:36 - 6:38עם מבחר גדול של וירוסים.
-
6:38 - 6:40אז זה היה די פשוט.
-
6:40 - 6:43ובבוקר אחד של קיץ 2004
-
6:43 - 6:45ניסינו והצלחנו בנסיון הראשון.
-
6:45 - 6:48לוקחים את ה DNA הזה ומכניסים אותו לנוירון.
-
6:48 - 6:51הנוירון משתמש במנגנונים הטבעיים שלו לייצור חלבונים
-
6:51 - 6:53כדי לייצר את החלבונים הקטנים הללו הרגישים לאור
-
6:53 - 6:55ולהתקין אותם בכל התא,
-
6:55 - 6:57כמו שמתקינים לוחות סולאריים על הגג.
-
6:57 - 6:59ומה שקורה
-
6:59 - 7:01הוא שיש לכם נוירון שמופעל ע"י אור.
-
7:01 - 7:03אז זה מנגנון עוצמתי.
-
7:03 - 7:05אחד הטריקים שצריך לעשות
-
7:05 - 7:07הוא לגלות איך להעביר את הגנים האלה לתאים שאתם רוצים
-
7:07 - 7:09ולא לשאר השכנים.
-
7:09 - 7:11ואפשר לעשות את זה. משחקים עם הוירוסים
-
7:11 - 7:13כך שהם יפגעו רק בחלק מהתאים.
-
7:13 - 7:15ויש עוד טריקים גנטיים שאפשר לעשות
-
7:15 - 7:18כדי לקבל תאים המופעלים ע"י אור.
-
7:18 - 7:22התחום הזה נקרא כיום אופטוגנטיקה.
-
7:22 - 7:24והנה דוגמא אחת לסוג הדברים שאפשר לעשות,
-
7:24 - 7:26אפשר לקחת מערכת מורכבת,
-
7:26 - 7:28להשתמש באחד הוירוסים האלה כדי להעביר את הגן
-
7:28 - 7:31רק לסוג תא אחד ברשת הסבוכה הזו.
-
7:31 - 7:33ואז כשמאירים אור על כל הרשת,
-
7:33 - 7:35רק סוג התא הזה יופעל.
-
7:35 - 7:38אז אם ניקח לדוגמא את תאי הסל עליהם דיברתי מקודם,
-
7:38 - 7:40אלה שמתנוונים בסכיזופרניה,
-
7:40 - 7:42והם מעכבים.
-
7:42 - 7:44אם נוכל להחדיר לתאים האלה גן,
-
7:44 - 7:47והם כמובן לא יושפעו מהביטוי של הגן הזה,
-
7:47 - 7:50ואז להבזיק אור כחול על כל הרשת המוחית,
-
7:50 - 7:52אז התאים האלה יופעלו.
-
7:52 - 7:54וכשהאור ייכבה, התאים האלה יחזרו למצב נורמלי,
-
7:54 - 7:57אז לא נראה שהם מתנגדים לכך.
-
7:57 - 7:59אפשר ללמוד מה התאים האלה עושים,
-
7:59 - 8:01מה היכולת החישובית שלהם במוח,
-
8:01 - 8:03אבל אפשר גם לנסות ולגלות -
-
8:03 - 8:05ובכן, אפשר אולי להגביר את הפעילות שלהם,
-
8:05 - 8:07אם הם אכן מנוונים.
-
8:07 - 8:09אז אני רוצה להראות לכם כמה סיפורים קצרים
-
8:09 - 8:11על איך אנחנו משתמשים בזה,
-
8:11 - 8:14ברמה המדעית, הקלינית, וברמה הקדם-קלינית.
-
8:14 - 8:16אחת השאלות מולן ניצבנו
-
8:16 - 8:19היא מהם הסימנים במוח שמתווכים את תחושת התגמול?
-
8:19 - 8:21כי אם נמצא אותם,
-
8:21 - 8:23הם יהיו סימנים שיכולים לקדם למידה.
-
8:23 - 8:25המוח יעשה יותר מכל פעולה שקיבלה את התגמול.
-
8:25 - 8:28והסימנים האלה גם משתבשים בהפרעות כמו התמכרויות.
-
8:28 - 8:30אז אם נוכל לגלות מה התאים האלה,
-
8:30 - 8:32אולי נוכל למצוא מטרות חדשות
-
8:32 - 8:34לייצור תרופות,
-
8:34 - 8:36או אתרים למיקום אלקטרודות
-
8:36 - 8:39אצל אנשים בעלי פגיעה חמורה.
-
8:39 - 8:41אז כדי לעשות זאת, יצרנו פרדיגמה פשוטה מאוד
-
8:41 - 8:43בשת"פ עם קבוצת פיורלה,
-
8:43 - 8:45אם החיה תלך לצד אחד של הקופסא
-
8:45 - 8:47היא תקבל הבזק אור,
-
8:47 - 8:49על מנת לגרום לתאים מסויימים רגישות לאור.
-
8:49 - 8:51אז אם התאים האלה מווסתים תגמול,
-
8:51 - 8:53אז החיה צריכה ללכת לשם יותר ויותר.
-
8:53 - 8:55וזה מה שקורה.
-
8:55 - 8:57החיה תלך לצד הימני ולדחוף את אפה לשם,
-
8:57 - 8:59והיא תקבל הבזק אור כחול בכל פעם שהיא עושה זאת.
-
8:59 - 9:01והיא תעשה זאת מאות פעמים.
-
9:01 - 9:03אלה נוירונים של דופמין,
-
9:03 - 9:05שאולי שמעתם עליהם בהקשר של חלק ממרכזי העונג במוח.
-
9:05 - 9:07מצאנו שהפעלה קצרה שלהם
-
9:07 - 9:09מספיקה בהחלט כדי להניע למידה.
-
9:09 - 9:11עכשיו אפשר להרחיב את הרעיון.
-
9:11 - 9:13במקום להתמקד בנקודה אחת במוח,
-
9:13 - 9:15אפשר לתכנן התקנה בחלקים שונים של המוח,
-
9:15 - 9:17שיכולה להחדיר אור בדפוסים תלת-מימדיים -
-
9:17 - 9:19קשת של סיבים אופטיים,
-
9:19 - 9:21כ"א קשור למקור אור מיניאטורי ועצמאי.
-
9:21 - 9:23ואז אפשר לעשות דברים בחיה החיה
-
9:23 - 9:26שעד כה נעשו רק בצלחת פטרי,
-
9:26 - 9:28כמו חיפוש במוח כולו
-
9:28 - 9:30של אותות היכולים לגרום לתופעות מסוימות.
-
9:30 - 9:32או שהם יכולים להיות מטרות קליניות טובות
-
9:32 - 9:34לטיפול בהפרעות מוחיות.
-
9:34 - 9:36וסיפור אחד שאני רוצה לספר לכם
-
9:36 - 9:39הוא איך אנחנו מוצאים מטרות לטיפול בהפרעה פוסט-טראומטית (PTSD)
-
9:39 - 9:42סוג של פחד וחרדה בלתי נשלטים.
-
9:42 - 9:44ואחד הדברים שעשינו
-
9:44 - 9:47היה לאמץ מודל קלאסי של פחד.
-
9:47 - 9:50עוד מתקופת פאבלוב.
-
9:50 - 9:52הוא נקרא התניית פחד פאבלובית,
-
9:52 - 9:54ובו אחרי צליל מופיע שוק חשמלי קצר.
-
9:54 - 9:56השוק לא כואב, אבל הוא מציק.
-
9:56 - 9:58ואחרי זמן העכבר, במקרה הזה,
-
9:58 - 10:00והוא חיית מעבדה טובה שמשתמשים בה הרבה בניסויים כאלה,
-
10:00 - 10:02החיה לומדת לפחד מהצליל.
-
10:02 - 10:04החיה תגיב בקפיאה,
-
10:04 - 10:06בדומה לאיל שנתקל באור פנס בלילה.
-
10:06 - 10:09עכשיו, השאלה היא, אילו יעדים ניתן למצוא במוח
-
10:09 - 10:11שיאפשרו לנו להתגבר על הפחד הזה?
-
10:11 - 10:13מה יקרה אם נשמיע את הצליל שוב
-
10:13 - 10:15אחרי שנקשר לפחד.
-
10:15 - 10:17אבל נפעיל יעדים שונים במוח,
-
10:17 - 10:20בעזרת הסיבים האופטיים שהראיתי קודם,
-
10:20 - 10:22כדי לנסות ולראות אילו יעדים
-
10:22 - 10:25יכולים לגרום למוח להתגבר על זכרון הפחד.
-
10:25 - 10:27אז הוידאו הקצר הזה
-
10:27 - 10:29מראה את אחד היעדים עליהם אנו עובדים כרגע.
-
10:29 - 10:31זהו איזור בקורטקס הפרה-פרונטלי,
-
10:31 - 10:34איזור בו ניתן להשתמש בחשיבה כדי להתגבר על מצבים רגשים שליליים.
-
10:34 - 10:36והחיה תשמע צליל, והנה הבזק אור.
-
10:36 - 10:38אין כאן קול, אבל אתם יכולים לראות את החיה קופאת.
-
10:38 - 10:40הצליל הזה נקשר לדברים רעים בעבר.
-
10:40 - 10:42ויש שעון קטן בפינה השמאלית למטה,
-
10:42 - 10:45אז אתם רואים שחלפו שתי דקות.
-
10:45 - 10:47והנה בוידאו הבא,
-
10:47 - 10:49אחרי 8 דקות.
-
10:49 - 10:52ואותו הצליל יושמע, והאור שוב יובזק.
-
10:52 - 10:55אוקיי, הנה, עכשיו.
-
10:55 - 10:58ואתם יכולים לראות, עברו רק 10 דקות מתחילת הניסוי,
-
10:58 - 11:01בו הפעלנו את האיזור הזה במוח בעזרת אור,
-
11:01 - 11:03כדי להתגבר על ביטוי
-
11:03 - 11:05זיכרון הפחד.
-
11:05 - 11:08עכשיו, בשנתיים האחרונות, חזרנו לעץ החיים,
-
11:08 - 11:11כי רצינו למצוא דרכים לכבות את מעגלי המוח.
-
11:11 - 11:14אם יכולנו לעשות זאת, זה היה כלי חזק מאוד.
-
11:14 - 11:17אם נוכל למחוק תאים לשברירי שניה או שניות,
-
11:17 - 11:19נוכל להבין מה התפקיד שלהם
-
11:19 - 11:21במעגלים המוחיים בהם הם נמצאים.
-
11:21 - 11:23ובדקנו יצורים בכל עץ החיים -
-
11:23 - 11:26כל ממלכה פרט לחיות נראית מעט שונה.
-
11:26 - 11:29ומצאנו כל מיני מולקולות, שנקראות האלורודופסין או ארכיאורודופסין,
-
11:29 - 11:31שמגיבות לאור ירוק וצהוב.
-
11:31 - 11:33והן עושות את ההיפך מהמולוקולה עליה סיפרתי קודם לכן,
-
11:33 - 11:36עם האור הכחול המפעיל צ'נלרודופסין.
-
11:37 - 11:40אתן לכם דוגמא לגבי המשמעות של זה.
-
11:40 - 11:43קחו למשל מצב כמו אפילפסיה,
-
11:43 - 11:45בו המוח פעיל יתר על המידה.
-
11:45 - 11:47היום, אם תרופות לא מצליחות לטפל באפילפסיה,
-
11:47 - 11:49אחת האסטרטגיות היא להסיר חלק מהמוח.
-
11:49 - 11:51אבל זה בלתי-הפיך, כמובן, ויכולות להיות תופעות לוואי.
-
11:51 - 11:54מה אם נוכל לכבות את האיזור הזה רק לזמן קצר,
-
11:54 - 11:57עד שההתקף יעבור,
-
11:57 - 12:00ונאפשר למוח לחזור למצבו הראשוני,
-
12:00 - 12:03כמו מערכת דינמית שמרגיעים אותה חזרה למצב יציב.
-
12:03 - 12:06אז האנימציה הזו מנסה להסביר את המושג הזה
-
12:06 - 12:08בו גרמנו לתאים להיכבות בעזרת אור,
-
12:08 - 12:10ואנחנו שולחים אלומת אור,
-
12:10 - 12:12ורק לפרק הזמן הנדרש לעצור את ההתקף,
-
12:12 - 12:14אנחנו מקווים לכבות אותם.
-
12:14 - 12:16אז אין לנו עדיין נתונים להראות לכם,
-
12:16 - 12:18אבל אנחנו נלהבים מהנושא.
-
12:18 - 12:20עכשיו אני רוצה להתמקד בסיפור אחד,
-
12:20 - 12:22שמראה אפשרות אחרת,
-
12:22 - 12:24והיא שאולי המולקולות האלה, אם יש שליטה סופר-מדויקת,
-
12:24 - 12:26ניתנות לשימוש במוח עצמו,
-
12:26 - 12:29כדי ליצור פרותזה חדשה, פרותזה אופטית.
-
12:29 - 12:32סיפרתי לכם כבר שקוצבים חשמליים הם שכיחים.
-
12:32 - 12:35ל 75,000 חולי פרקינסון יש קוצבים מושתלים במוח.
-
12:35 - 12:37ל 100,000 בערך יש שתלים שבלוליים,
-
12:37 - 12:39שמאפשרים להם לשמוע.
-
12:39 - 12:42עוד דבר, צריך להכניס את הגנים האלה לתוך התאים.
-
12:42 - 12:45ויש תקווה חדשה בריפוי גנטי
-
12:45 - 12:47כי וירוסים כמו adeno-associated virus
-
12:47 - 12:49שיש כנראה לכל מי שיושב כאן,
-
12:49 - 12:51ואינם גורמים לסימפטומים,
-
12:51 - 12:53וכבר השתמשו בהם במאות פציינטים
-
12:53 - 12:55להעברת גנים לתוך המוח או לגוף.
-
12:55 - 12:57ועד כה לא נתגלו תופעות לוואי חמורות
-
12:57 - 12:59שנקשרו לוירוס.
-
12:59 - 13:02יש עוד פיל אחרון בחדר, החלבונים עצמם,
-
13:02 - 13:04המגיעים מאצות, בקטריות ופטריות,
-
13:04 - 13:06ומכל עץ החיים.
-
13:06 - 13:08לרובנו אין אצות או פטריות במוח,
-
13:08 - 13:10אז מה המוח יעשה אם נכניס אותם?
-
13:10 - 13:12האם התאים יסבלו אותם? האם מערכת החיסון תגיב?
-
13:12 - 13:14בהתחלה - הם עדיין לא נוסו על בני אדם -
-
13:14 - 13:16אבל אנחנו עובדים על מגוון של מחקרים
-
13:16 - 13:18בנסיון לבחון את זה.
-
13:18 - 13:21ועד כה לא גילינו תגובות כלשהן
-
13:21 - 13:23למולקולות האלה
-
13:23 - 13:26או להארה של המוח.
-
13:26 - 13:29אז זו רק ההתחלה, אם להיות כנים, אבל אנחנו נלהבים.
-
13:29 - 13:31אני רוצה לסיים עם סיפור אחד,
-
13:31 - 13:33שאנחנו חושבים שיש לו פוטנציאל
-
13:33 - 13:35להיות בעל יישום קליני.
-
13:35 - 13:37עכשיו, ישנם סוגים רבים של עיוורון
-
13:37 - 13:39בהם הפוטורצפטורים,
-
13:39 - 13:42חיישני האור באחורי העין, חסרים.
-
13:42 - 13:44והרשתית, כמובן, היא איבר מורכב.
-
13:44 - 13:46אז בואו נתמקד עליה כאן, כדי שנראה בפירוט רב יותר.
-
13:46 - 13:49תאי הפוטורצפטורים נראים כאן למעלה,
-
13:49 - 13:51והאותות שנקלטים ע"י הקולטנים הללו
-
13:51 - 13:53מומרים ע"י חישובים שונים,
-
13:53 - 13:56עד שלבסוף שכבת התאים שלמטה, תאי הגנגליה,
-
13:56 - 13:58מעבירה את המידע אל המוח,
-
13:58 - 14:00בו אנחנו רואים את זה בתפיסה.
-
14:00 - 14:03בצורות רבות של עיוורון, כמו רטיניטיס פיגמנטוזה,
-
14:03 - 14:05או ניוון מקולרי,
-
14:05 - 14:08תאי הפוטורצפטורים התנוונו או נהרסו.
-
14:08 - 14:10עכשיו, איך אפשר לתקן את זה?
-
14:10 - 14:13כלל לא ברור אם תרופה יכולה לשקם אותם,
-
14:13 - 14:15כי אין לה לאן להתחבר.
-
14:15 - 14:17מצד שני, אור יכול עדיין להיכנס לעין.
-
14:17 - 14:20אז העין עדיין שקופה וניתן להכניס לתוכה אור.
-
14:20 - 14:23אז מה אם נוכל להכניס את הצ'נלרודופסינים ומולקולות אחרות
-
14:23 - 14:25ולהתקין אותם על חלק מהתאים הרזרביים
-
14:25 - 14:27ולהסב אותם למצלמות קטנות.
-
14:27 - 14:29ומשום שיש כ"כ הרבה תאים כאלה בעין,
-
14:29 - 14:32בפוטנציה, אלה יכולות להיות מצלמות ברזולוציה גבוהה.
-
14:32 - 14:34אז זה אחד הדברים שאנחנו עושים.
-
14:34 - 14:36והפרוייקט הוא בהנהגת אחד השותפים שלנו,
-
14:36 - 14:38אלן הורסגר מאוניברסיטת דרום קליפורניה (USC),
-
14:38 - 14:41וחברת הסטארט-אפ Eos Neuroscience מתעניינת בו,
-
14:41 - 14:43פרוייקט הממומן ע"י מכון הבריאות הלאומי (NIH).
-
14:43 - 14:45ומה שרואים כאן הוא עכבר שמנסה לפתור מבוך.
-
14:45 - 14:47זה מבוך בן 6 זרועות, ויש בו קצת מים
-
14:47 - 14:49שנועדו להניע את העכבר לזוז, אחרת הוא רק ישב שם.
-
14:49 - 14:51והמטרה של המבוך הזה
-
14:51 - 14:53היא לצאת מהמים ולהגיע לבמה קטנה
-
14:53 - 14:55שמתחת ליציאה המוארת העליונה.
-
14:55 - 14:58עכשיו, עכברים הם חכמים, כך שהעכבר יפתור את המבוך בסופו של דבר,
-
14:58 - 15:00אבל זה חיפוש של כוח גס.
-
15:00 - 15:03הוא שוחה במורד כל זרוע, עד שלבסוף הוא מגיע לבמה.
-
15:03 - 15:05אז הוא לא משתמש בראייה כדי להצליח.
-
15:05 - 15:07העכברים השונים האלה הם מוטציות שונות
-
15:07 - 15:10שמייצגות סוגים שונים של עיוורון הפוגעים באנשים.
-
15:10 - 15:13אז אנחנו נזהרים ומנסים לבחון את המודלים השונים הללו,
-
15:13 - 15:15כדי שנגיע לפתרון בגישה כללית.
-
15:15 - 15:17אז איך אנחנו נפתור את זה?
-
15:17 - 15:19נעשה בדיוק מה שהראינו בשקף הקודם.
-
15:19 - 15:21ניקח את חיישני האור הכחול
-
15:21 - 15:23ונתקין אותם על שכבת תאים
-
15:23 - 15:26באמצע הרשתית באחורי העין
-
15:26 - 15:28ונסב אותם למצלמה.
-
15:28 - 15:30בדיוק כמו התקנה של תאים סולאריים על גבי הנוירונים
-
15:30 - 15:32כדי להפוך אותם לרגישי-אור.
-
15:32 - 15:34האור מוסב לחשמל עליהם.
-
15:34 - 15:37אז העכבר הזה היה עיוור כמה שבועות לפני הניסוי הזה
-
15:37 - 15:40והוא קיבל מנה אחת של המולקולה רגישת האור בוירוס.
-
15:40 - 15:42ואתם יכולים לראות, הוא אכן יכול להימנע מהקירות
-
15:42 - 15:44ולהגיע לבמה הקטנה הזו
-
15:44 - 15:47ולחזור ולעשות שימוש מחושב בעיניו.
-
15:47 - 15:49וכדי להראות את העוצמה שבזה:
-
15:49 - 15:51החיות האלה יכולות להגיע לבמה הזו
-
15:51 - 15:53באותה מהירות כמו חיות שראו כל חייהן.
-
15:53 - 15:55אז המחקר הקדם-קליני הזה, לדעתי,
-
15:55 - 15:57טומן בחובו תקווה לסוג הדברים
-
15:57 - 15:59שנוכל לעשות בעתיד.
-
15:59 - 16:02לסיום, אני רוצה לציין שאנחנו חוקרים גם
-
16:02 - 16:04מודלים עסקיים חדשים בתחום החדש של נוירוטכנולוגיה.
-
16:04 - 16:06אנחנו מפתחים את הכלים האלה,
-
16:06 - 16:08אבל אנחנו משתפים אותם חינם עם מאות קבוצות מכל העולם,
-
16:08 - 16:10כך שאנשים יוכלו ללמוד ולנסות לטפל בהפרעות שונות.
-
16:10 - 16:13התקוה שלנו היא שע"י הכרה של מעגלים עצביים במוח
-
16:13 - 16:16ברמת הפשטה שמאפשרת לנו לתקן ולהנדס אותם,
-
16:16 - 16:19נוכל לקחת את חלק מההפרעות הקשות עליהן דיברתי קודם,
-
16:19 - 16:21שהן כרגע כמעט ללא ריפוי,
-
16:21 - 16:23ולהפוך אותן להיסטוריה במאה ה-21.
-
16:23 - 16:25תודה רבה.
-
16:25 - 16:38(מחיאות כפיים)
-
16:38 - 16:41חואן אנריקז: אז זה חומר לא קל.
-
16:41 - 16:43(צחוק)
-
16:43 - 16:45אבל ההשלכות
-
16:45 - 16:48של היכולת לשלוט בהתקפים או באפילפסיה
-
16:48 - 16:50עם אור במקום תרופות,
-
16:50 - 16:53והיכולת לפגוע בהן נקודתית,
-
16:53 - 16:55זה הצעד הראשון.
-
16:55 - 16:57הדבר השני שאני חושב ששמעתי ממך
-
16:57 - 17:00הוא שאתה יכול כרגע לשלוט במוח בשני צבעים.
-
17:00 - 17:02כמו מתג הפעל/כבה.
-
17:02 - 17:04אד בוידן: זה נכון.
-
17:04 - 17:07אנריקז: וזה הופך כל פעימה חשמלית במוח לקוד בינארי.
-
17:07 - 17:09בוידן: נכון.
-
17:09 - 17:12אז עם אור כחול אנחנו יכולים להעביר מידע, והוא מסוג 1.
-
17:12 - 17:14וע"י כיבוי, זה בערך 0.
-
17:14 - 17:16אז אנחנו מקווים בהמשך לבנות מעבדים מוחיים
-
17:16 - 17:18שיעבדו יחד עם המוח,
-
17:18 - 17:21כך שניתן יהיה לשנות תפקודים באנשים עם הפרעות.
-
17:21 - 17:23אנריקז: ובתיאוריה, זה אומר
-
17:23 - 17:25שכשהעכבר חש, מריח,
-
17:25 - 17:27שומע, נוגע,
-
17:27 - 17:30אתם יכולים למדל את זה כרצף של 1 ו 0.
-
17:30 - 17:32בוידן: בטח, כן. אנחנו מקווים לנצל את זה כדי לבדוק
-
17:32 - 17:34אילו קודים עצביים מניעים התנהגויות מסוימות,
-
17:34 - 17:36מחשבות מסוימות, רגשות מסוימים,
-
17:36 - 17:39וכך להבין יותר את המוח.
-
17:39 - 17:42אנריקז: האם זה אומר שביום מן הימים תוכלו להוריד זכרונות
-
17:42 - 17:44ואולי להעלות אותם?
-
17:44 - 17:46בוידן: התחלנו לעבוד על זה מאוד ברצינות.
-
17:46 - 17:48אנחנו עובדים עכשיו על מחקר
-
17:48 - 17:50בו אנחנו מנסים לרצף את המוח עם מנגנוני הקלטה.
-
17:50 - 17:53כך אפשר להקליט מידע ולהזין מידע חזרה
-
17:53 - 17:55ובעצם לחשב מה המוח צריך
-
17:55 - 17:57כדי לשנות את הדרך בה הוא מעבד מידע.
-
17:57 - 18:00אנריקז: טוב, זה אולי ישנה כמה דברים. תודה. (בוידן: תודה)
-
18:00 - 18:03(מחיאות כפיים)
- Title:
- אד בוידן: הפעלת נוירונים ע"י אור
- Speaker:
- Ed Boyden
- Description:
-
more » « less
אד בוידן מראה איך הוא מצליח להפעיל או לכבות באופן סלקטיבי תאי עצב ספציפיים עם שתלים של סיבים אופטיים. הוא עושה זאת באמצעות החדרת גנים לחלבונים רגישי-אור לתאי המוח. עם רמת השליטה החלוצית הזאת, בוידן מצליח לרפא עכברים מעיוורון וממצב אנלוגי להפרעה פוסט-טראומטית. באופק: פרוסטתיקה עצבית. מנחה המושב, חואן אנריקז, מנחה לאחר ההרצאה דיון קצר של שאלות ותשובות.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 18:04
|
Sigal Tifferet added a translation |