"לראות" באמצעות אלקטרודות

מדענים מאוניברסיטת רוצ'סטר בניו יורק דיווחו על הצלחה ב"השתלת" מידע לתוך קליפת המוח הקדם-מוטורית של קופים, כדי לעורר תנועה בדפוס מסוים. אומנם מדובר רק בתוצאות ראשוניות, על שני קופים בלבד, אולם התקווה היא להתקדם בסופו של דבר לפיתוח שתלי מוח לאנשים שלקו באירוע מוחי.

נהיגה היא פעולה מורכבת שדורשת תיאום בין מידע חושי מהעיניים לתכנון של תנועה. כעת דמיינו לעצמכם שבמקום העיניים, התקן שמושתל במוחכם יעביר מידע חושי ישירות לאזור במוח שמתכנן את התנועה. שני מדענים מאוניברסיטת רוצ'סטר, קווין מזורק (Mazurek) ומרק שיבר (Schieber) הצליחו לעשות את זה בקופים, במחקר שפרסמו בכתב העת Neuron.

"יש בכך פוטנציאל לעקיפת אזורים פגועים כדי לעורר את הקליפה הקדם-מוטורית", אמר מזורק לעיתון "ניו יורק טיימס". "כך אפשר יהיה לגשר בין אזורים במוח שאינם יכולים לתקשר זה עם זה".

אלקטרודות במקום מידע חושי

החוקרים אימנו שני קופי רזוס לשחק משחק שבו ניצבו מול לוח ועליו כפתור, ידית כדורית, ידית גלילית וידית בצורת האות T. בכל פעם שאחד מאלה הואר היה עליהם להפעילו כדי לקבל תגמול – נתז מים מרענן: ללחוץ על הכפתור, לסובב את הידית הכדורית, ולמשוך אחת משתי הידיות האחרות.

לאחר מכן אימנו את הקופים לשחק בגירסה "אלקטרונית" של המשחק, שבה 16 אלקטרודות בקליפה הקדם-מוטורית שלהם יצרו פרץ חשמלי קצר וחלש כל פעם שנדלקו אורות ליד אחד מהחפצים. דפוסי הפעילות החשמלית השתנו בהתאם לחפץ. ככל שהקופים ביצעו עוד ועוד סיבובים של המשחק, האורות בלוח עצמו התעמעמו. תחילה העמעום גרם להם לטעות, אולם איכות הביצוע שלהם השתפרה עם הזמן.

גם כשהאורות כובו לחלוטין, הצליחו הקופים להסתמך רק על האותות מהאלקטרודות כדי לגעת בחפץ הנכון ולהזיז אותו כדי לקבל את התגמול. ההישג הזה מעיד שאפשר לעקוף את איברי החישה שמעבדים מידע מהסביבה ולהעביר מידע ישירות למוח.

"הגירוי היה חייב לייצר תפיסה מודעת כלשהי", אמר פול צ'ייני (Cheney), נוירופיזיולוג מאוניברסיטת קנזס, שלא היה מעורב במחקר ל"ניו יורק טיימס". עם זאת, קשה לדבריו לקבוע מה הקופים הרגישו בפועל, שכן "אי אפשר לשאול אותם מה הם חוו", ושיבר הוסיף, "הם עשויים לחוות משהו על העור. או שהם רואים משהו. מי יודע?"

הממצאים מסקרנים במיוחד לאור זאת שהאותות שהמדענים העבירו למוחות של הקופים לא היו קשורים לחפצים שהם הצטרכו להפעיל. ברגע שהקופים החלו להשתמש באותות כדי לאחוז בחפצים הנכונים, החוקרים שינו את המטלה. אלקטרודות שונות הופעלו עבור חפצים שונים, והקופים למדו במהירות את הכללים החדשים.

שיבר משער שבבוא היום נדע להשתמש באלקטרודות מורכבות יותר כדי לעורר מידע מורכב יותר ולסייע לאנשים שסובלים מנזק מוחי. שבץ, למשל, יכול להרוס אזורים של המוח שנמצאים במסלול שמחבר בין האזורים החושיים לאזורי קבלת החלטות. אלקטרודות שיושתלו במוח יוכלו "לצותת" לתאי עצב באזורים בריאים ולהעביר מהם את המידע לקליפה הקדם-מוטורית. באופן דומה נוכל לחקות את תפקודו של חוט השדרה במתן פקודות תנועה לשרירים אצל אנשים שסובלים מפגיעה בחוט שדרה.

"כשהמחשב אומר, 'אתה רואה אור אדום', תוכל לומר לעצמך 'אני יודע מה המשמעות של זה – עליי ללחוץ על דוושת הבלם", אמר שיבר. "אתה לוקח מידע מאזור בריא אחד של המוח ו"מזריק" אותו לאזור אחר שנמצא אחריו בשרשרת העברת המידע, והוא יאמר לך מה לעשות".