דמיינו לעצמכם שאתם שקועים במשא ומתן בפגישת עסקים חשובה, נמצאים בשיאו של משחק פוקר מותח או בפגישה ראשונה עם מי שעשוי/ה להיות בחיר/ת לבכם. האם הייתם מעוניינים לדעת מה האדם שיושב מולכם חושב? האם הוא מהסס, מפוחד או נרגש. מה בדיוק מתרחש אצלו במוח?
מאז ומתמיד ניצב בפני חוקרי המוח האתגר לפצח את צפונותיו. הקרדיולוג מסוגל להקשיב לפעימות הלב, האורתופד ימשש את העצם ובוודאי יבחין שהיא שבורה, והרופא הפנימי יוכל לאבחן איבר פנימי מוגדל או בלוטה מודלקת. ומה יעשה הנוירולוג, שאינו יכול למשש את תאי המוח התחומים בתוך הגולגולת קשיחה?
בעבר הרחוק נהגו לבצע "קידוחי גולגולות" כשרצו לטפל בבעיות נפשיות, במחלות כמו אפילפסיה או בכאבי ראש חזקים. לשמחתנו, הרפואה וחקר המוח התקדמו רבות מאז וכיום יש בידי החוקרים והרופאים שיטות חדשות ופחות פולשניות כדי לאבחן בעיות הקשורות במוח ולטפל בהן.
לצלם את המוח
גילוי קרני הרנטגן ב-1895 חולל מהפכה ביכולות האבחון הרפואי. נדמה שבבת אחת הגוף הפך "שקוף" ויכולנו לאבחן בקלות שברים בעצמות, אבנים בכליות, קליע שחדר לאיבר פנימי וחורים בשיניים. צילום הרנטגן מבוסס על הבדלים בצפיפות של רקמות שונות. עצמות, למשל, בולעות את קרני הרנטגן טוב יותר מהרקמות הרכות שסובבות אותן ולכן אפשר לזהות אותן בבירור בצילום.
הצפיפות של רקמות המוח, לעומת זאת, די אחידה ולכן קשה לזהות אזורים ספציפיים במוח בצילום רנטגן רגיל. בנוסף, הרקמות הללו כלואות בתוך עצמות הגולגולת, דבר שמקשה עוד יותר על השימוש בצילומי רנטגן לאבחון רקמות במוח.
כל זה לא סותם את הגולל על האפשרות להשתמש בקרני רנטגן לתצפית על המוח. בשנות ה-70 פותחה שיטת הטומוגרפיה הממוחשבת (CT), שמבוססת על סדרה ארוכה של צילומי רנטגן שנעשים בזוויות שונות והדמיה ממוחשבת של פנים המוח. בשיטה הזו אפשר לצפות במוח "פרוס" לפרוסות ולקבל מידע על שינויים מבניים בו ואיך הם משפיעים על תפקודי המוח השונים.
מה קורה בתוך המוח? | TED-Ed
הרפואה לא הסתפקה באבחון מבני של המוח. טובי המוחות שקדו על פיתוח שיטות שבאמצעותן נוכל לזהות את תפקודי המוח בזמן אמת.
מוח מחשמל
ברגע שהבינו שהפעילות המוחית נעשית באמצעות הולכה חשמלית בין יחידות הבסיס של המוח – תאי העצב, החלו החוקרים לחפש דרכים לעקוב אחרי הפעילות החשמלית במוח ולפענח אותה. ב-1924 הקליט לראשונה הפסיכיאטר הגרמני הנס ברגר פעילות חשמלית ממוחו של אדם. מאז נכנסה השיטה, שנקראת אלקטרואנצפלוגרמה (אא"ג), לשימוש נרחב ועד היום משתמשים בה לאבחון של מוקדי התקפים אפילפטיים, בעיות שינה, תרדמת וככלי נלווה כשרוצים לוודא מוות מוחי.
שיטה נוספת שמתבססת על האופי החשמלי של פעילות המוח היא ה-MEG – מגנטואנצפלוגרפיה. בשיטה הזו משתמשים בגלאי כדי לקלוט את השדות המגנטיים שנוצרים כתוצאה מהפעילות החשמלית והמידע משמש למעקב אחר פעילות מוחית בזמן אמת, כשתאי העצב מתקשרים זה עם זה באמצעות זרמי החשמל, וברזולוציה גבוהה.
איך זה שפוטון אחד מעז
בשיטת הדימות "טומוגרפיה של פליטת פוטון בודד", או SPECT בראשי תיבות, מזריקים לנבדק חומר רדיואקטיבי שמתרכז ברקמות מסוימות במוח בהתאם לפעילותן. החומר הרדיואקטיבי מתפרק ופולט פוטונים מסוג גמא, שחודרים מעבר לרקמת המוח ונקלטים בגלאי מיוחד שמקיף את הראש. כך אפשר לאסוף מידע מזוויות ומחתכים שונים של המוח וליצור ממנו תמונה תלת-ממדית של רקמת המוח. השיטה הזו מסייעת לאבחן אלצהיימר ושטיון ומסייעת לזהות מוקדים במוח שגורמים להתקפי אפילפסיה.
מחשבות במשקל
במהלך המאה ה-19, בנה חוקר איטלקי בשם אנג'לו מוסו ובנה מכשיר שמיועד לבחון את המוח בזמן פעילות שגרתית. על פי השרטוטים המקוריים, שנמצאו מכוסי אבק בארכיון של אוניברסיטה איטלקית, המכשיר מזכיר יותר מתקן עינויים קדום מאשר את סורקי המוח המשוכללים של ימינו.
העיקרון היה פשוט: המוח צריך יותר חמצן כשהוא פעיל, ולכן זרימת הדם אליו גדלה ובמהלך פעילות מוחית מורכבת הוא שוקל קצת יותר מאשר לפניה. מוסו השכיב את הנבדקים שלו על משטח מאוזן ארוך ששימש כמאזניים, כך שראשם היה בצד אחד וכפות רגליהם בצד השני. לאחר מכן הוא השמיע להם צלילים שעוררו פעילות מוחית ובדק איך זה השפיע על האיזון של המשטח כשהגוף הזרים יותר דם למוח ולכן משקלו עלה.
הצפייה בפעילות המוחית באמצעות מעקב אחרי זרימת הדם לחלקי המוח השונים היא הבסיס של שיטת המיפוי המודרנית fMRI- דימות תהודה מגנטית תפקודי. בשיטה הזו מפעילים שדה מגנטי חיצוני חזק שמשפיע על גרעיני האטומים בתרכובות שמכילות מימן, כגון מים או תרכובות אורגניות. אפשר באמצעותה להבחין בין השאר בשינויים במולקולת ההמוגלובין שמובילה חמצן למוח.
כשמתבצעת פעילות מוחית, צריכת החמצן עולה ומולקולות ההמוגלובין במוח משתנות בהתאם לכמות החמצן שהן נושאות. מערכת דימות התהודה המגנטית עוקבת אחרי השינויים האלה ומאפשרת לבדוק איזה אזורים במוח פעילים בזמן משימות שונות כמו קריאה, צפייה בסרט, האזנה למוזיקה וכדומה.
בכתבה שפורסמה לאחרונה בניו יורק טיימס תואר ניסוי שנעשה באמצעות דימות תהודה מגנטית תפקודי והנבדקים נחשפו בו לתמונות וצלילים של מכשיר האייפון. הנבדקים הראו פעילות מוחית מוגברת באזורי מוח הקשורים לרגשות. הניסוי והפרשנות שנלוותה אליו (דור שמאוהב בסמארטפונים) אמנם נתקלו בביקורת, אך היא אינה מעיבה כלל על יתרונותיה של השיטה, שמספקת תמונות של המוח בחיתוכי מישור שונים, ומאפשרת לצפות בזמן אמת בפעילות מוחית.
בניגוד לטומוגרפיה הממוחשבת שמבוססת על קרינה מייננת, וטומוגרפיית SPECT שמבוססת על סמנים רדיואקטיביים, שיטת ה-MRI נחשבת בטוחה ונקייה מתופעות לוואי שליליות, למעט העלות הגבוהה של המערכת. אפשר להשתמש בה באופן תכוף וקבוע ולסרוק איתה גם את מוחם של נבדקים בריאים לצרכי מעקב ומחקר.
מכשיר MRI | צילום: יאן איינאלי, ויקיפדיה
מה צופן לנו העתיד?
המגמה הבולטת באבחון ודימות המוח היא פיתוח של שיטות לאיתור ולמדידה ישירה של אלמנטים שקשורים בתפקוד המוח. למשל מפתחים סמנים שנקשרים למוליכים עצביים (נוירוטרנסמיטורים) כמו דופמין; טכניקות לאיתור שינויים במבנה המיאלין – החומר שעוטף את תאי העצב ומאפשר הולכה עצבית, כמדד לפגיעה במוח. מאתרים ומזהים צברים של חלבוני עמילואיד בטא שמצטברים אצל חולי אלצהיימר; ומאתרים סמנים שמאפשרים לזהות תאים סרטניים.
ד"ר ענת לונדון
המחלקה לנוירוביולוגיה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
