מתי המוח מכבה לנו את מערכת הראיה מבלי שנרגיש? כיצד הצטמצמות מחקר המוח לארבעה מינים בלבד עלולה לחסום התפתחויות חשובות בעתיד? ומה יש לדג הקַשָת לומר על זה?
X זמן קריאה משוער: 5 דקות
מהי, לדעתך, פריצת הדרך המשמעותית או המסקרנת ביותר שנעשתה בתחום המחקר שלך בשנים האחרונות?
מדי כמה שנים עולה פריצת דרך טכנולוגית המאפשרת למדעני מוח לראות ולעשות הרבה יותר מבחינה מחקרית, אבל לאו דווקא להבין. אפשר לקחת לדוגמה את היכולת לתעד באופן מקבילִי נוירונים רבים במוח ואת יחסי הגומלין ביניהם. התמונה שמתקבלת היא מורכבת לאין שיעור וזה הופך לאתגר בפני עצמו להבין מה היא אומרת. דוגמה ספציפית יותר היא האופטוגנטיקה, ללא ספק אחת מפריצות הדרך הטכנולוגיות המרשימות ביותר בעת האחרונה. בשיטה זו מוחדר וירוס לתאי-עצב ספציפיים במוח שגורם להם לבטא גן חדש. גן זה גורם לתא העצב לגדל חלבון חדש, וכיוון שחלבון זה מכיל פיגמנט, הוא משנה את מבנהו כאשר פוגע בו אור.
בשורה התחתונה, החלבון הזה מאפשר לחוקר להשתמש בסיבים אופטיים כדי לשלוט ברזולוציה מדהימה בפעולת התאים. אבל לא היינו מתחילים אפילו לדמיין מה ניתן לעשות עם השיטות הללו, אילולא היה ברשותנו כוח מחשוב כדי להתמודד עם הנתונים שהן מייצרות. למעשה, כל פריצת דרך טכנולוגית בעת האחרונה – כמו שיטות אופטיות, חשמליות, או מגנטיות לניתור המוח והפעלתו – מצריכה התמודדות עם סיבוכיות חדשה שנוצרת. לכן אפשר לומר, שכוח המחשוב העולה בצורה פנטסטית בארבעים שנה האחרונות, הוא לא פחות חשוב כי הוא זה שמאפשר בסופו של דבר את אינספור התובנות החדשות בתחומים המשניים כמו ביולוגיה מולקולרית, גנטיקה, נוירוביולוגיה וכולי.
מהם המחקרים שמעסיקים אותך בתקופה זו?
מה שמעניין אותי כיום, בהקשר של מדעי המוח, הוא לחקור כל מה שניתן באמצעות דג הקַשָת (Archer Fish). מקור המזון של הקַשָת אינו רק מתחת למים. בנוסף, הוא צד חרקים המעופפים באוויר באמצעות צליפה בהם עם סילוני מים. שיטת הצייד הזו מאפשרת לנו לערוך מגוון רחב של ניסויים התנהגותיים שנועדו להציג לו בעיות שונות, החל מבעיות בתפיסה וויזואלית ועד בעיות בקבלת החלטות בתורת המשחקים. מדוע זה מעניין? משום שהאנטומיה של מוחו של הדג שונה מאוד משלנו אך תפקודים רבים הנחוצים להישרדותו נחוצים גם לנו. בשל האנטומיה הפשוטה של מוחו, לא רק שמדידה עצבית של תאים בודדים מספקת לנו תמונה בהירה של התפקודים השונים, אלא זה מאפשר לנו גם לשאול שאלות מעניינות, כמו מהי החומרה המינימאלית שמספיקה לתפקוד מסוים? ישנם פתרונות לבעיות מסוימות בטבע שהם פתרונות אוניברסאליים ולכן מעניין לבחון כיצד הם התפתחו במינים שונים.
למשל, ישנה תופעה המוכרת בפסיכולוגיה כעיכוב הַחְזָרַת הקשב. נניח שאנחנו מחפשים אחר מטרה מסוימת במרחב ונניח שיש אות מסוים שעשוי לנבא את הופעת הדבר שאנו מחפשים. אם הוא הופיע תוך זמן קצר אחרי האות, הקשב שלנו יוסט מיד ויתביית על המטרה. אם עבר זמן רב יחסית, ייקח לנו יותר זמן לזהות את המטרה כאשר היא תופיע. תופעה זו התגלתה לפני שנים אצל בני אדם והיתה הסכמה כי זה הגיוני מאוד מבחינה אקולוגית.
נניח שאנחנו מחפשים אריה בסוואנה אך אוושת שיחים במקום מסוים מתבררת כאזעקת שווא. בפעם הבאה שאותה אוושה תחזור על עצמה, המוח לא יחזיר לשם את המבט באותה בהילות, כיוון שהשטח ההוא כבר כוסה וההנחה האוטומטית היא, שיש סבירות גבוהה יותר שהאריה יצוץ במקום אחר. קשב הוא משאב יקר מאוד ולכן בקליפת המוח התפתחו מנגנונים שינצלו אותו ביעילות. אבל אם זה הגיוני מבחינה אקולוגית, הרי שזוהי תכונה שאמורה היתה להופיע לפני התפתחות קליפת המוח. זו סוגיה שסקרנה את עמיתי, פרופ' אבישי הניק, והוא פנה אלי כיוון שלדגי קשת אין קליפת מוח. משחק הצליפה שעיצַבנו עבור הדגים הראה כי תופעת עיכוב החזרת הקשב מתקיימת גם אצלם אך היא נשלטת אך ורק על ידי האזור במוח האחראי על תנועות העיניים.
כיצד אתה רואה את העתיד של תחום המחקר שלך?
באופן מצער למדי, מאז שנות השבעים ישנה מגמת התכנסות בעולם מדעי המוח למחקר של לא יותר מארבעה-חמישה מינים; רוב המאמצים מושקעים במוחותיהם של אדם, קוף, זבוב הפירות ועכבר או חולדה. מצד אחד, אפשר לראות בכך תופעה חיובית, משום שאנחנו מעמיקים את ההתמחות במערכות ספציפיות. מצד שני, זה בעייתי מאוד בעיני, כי כשאנו מסתכלים על ההיסטוריה של הביולוגיה, הרבה תובנות חשובות צצו דווקא ממחקר מינים מאוד רחוקים ומוזרים. למשל, הבנת הפעילות הבסיסית של תא-עצב, שהיוותה קפיצת דרך מחקרית עצומה, התאפשרה מתוך מחקר הדיונון הענק.
הסיבה היא טכנית ופשוטה: בחיה משונה זו תאי העצב הם ענקיים יחסית ובשנות הארבעים לא היתה קיימת הטכנולוגיה שאפשרה לחקור את מנגנון תאי העצב המיקרוסקופיים שברוב בעלי החיים. מנגנון אחר הוא החלבון הפלואורסנטי (Green Fluorescent Protein), נלמד דרך מחקר בזן של מדוזות. המינים האלה נחשבים אזוטריים כיוון שהם התפתחו בתנאים סביבתיים יחסית משונים, אך דווקא השונות יצרה התמחות המאפשרת בקלות יחסית מחקר, שאחר כך מועיל בהבנה של מערכות אחרות, כמו במקרה של תאי העצב או בשימושים טכנולוגים כמו במקרה של החלבון הפלואורסנטי.
ההתכנסות למערכות ביולוגיות ספורות היא מטרידה משום שהיא לא מאפשרת למדע לטרוף את הקלפים, להתבונן ברב-גוניות ולגלות מה שעדיין אין לנו מושג שאנחנו מחפשים. לכן הייתי מצפה שבשלב כלשהו בעתיד המטוטלת תחזור, נבין את החשיבות שבמחקר מערכות חדשות ונעז לחקור אותן.
מהו ההסבר האלגנטי, העמוק או היפה ביותר בעיניך לתופעה כלשהי?
בשל מורכבותה, מערכת הראיה הולידה כמה תופעות והסברים מעניינים ביותר. הסבר אלגנטי ופשוט שאני מוצא בו עניין, למרות שהוא לא חדש, הוא ה- Saccadic Suppression. ישנם שני סוגי תנועות עיניים: סריקה מדוקדקת של האובייקט עליו המבט ננעל, או לחילופין, דילוג מהיר (Saccadic) מאובייקט לאובייקט. תנועת העיניים המהירה אינה מובנת מאליה. אפשר להראות באופן מתמטי שבמהירות שהעיניים נעות, תזוזת התמונה על פני הרשתית היא כל כך מהירה, עד שהפוטורצפטורים (תאי העצב האחראיים להמיר את האור למסר חשמלי) לא יספיקו להגיב. מה שהיינו אמורים לראות בכל פעם שאנחנו מזיזים את העיניים ממקום למקום, זו תמונה נמרחת ממש כמו התמונה שמתקבלת כאשר אנחנו מצלמים סטילס תוך כדי הזזת המצלמה במהירות. לכאורה, אפשר היה להתמודד עם הבעיה אילו היינו עוצמים את העיניים כל פעם שהיינו מזיזים את האישונים. המוח מצא פיתרון אלגנטי יותר: בכל תנועת עיניים מהירה הוא מכבה את מערכת הראייה, אף על פי שנוצרת אשליה כאילו הכל פועל כרגיל. אפשר לעשות את הניסוי הזה בבית: לעמוד מול המראה, להעביר את המבט מעין לעין ולנסות לתפוס את תזוזת האישונים. אנחנו לא רואים אותם זזים בשל אותו כיבוי אוטומטי של מערכת הראיה.
לגבי מה אתה אופטימי?
למרות שהרבה מהמחקר הביולוגי נעשה כיום בלתי נפרד מתחומים אחרים, כמו מדעי המחשב ומתמטיקה, תכניות הלימודים האקדמיות אינן משקפות מגמה זו. המערכת הפדגוגית היא מאוד נוקשה. כל החלטה מצריכה הסכמה של הרבה אנשים, יש הרבה וותיקים שנמנעים משינויים ומעבר לכך, מערכת תקצוב האוניברסיטאות היא פר סטודנט המסיים את לימודיו, מה שמייצר תמריץ לאקדמיה לדאוג יותר למספר הסטודנטים ופחות לאיכות ההוראה והעלאת הקושי של החומר הנלמד. אבל דברים מתחילים להשתנות ואני אופטימי שזו רק שאלה של זמן, עד שאופי המחקר בשטח יכתיב את תחומי ההוראה ורמתה.
תגובות פייסבוק
2 תגובות על פרופ' רונן שגב
היה מאוד מעניין, תודה.
מרתק
למי שייכות המדרכות?
מיכל שליוהרהורים בשייכות בין רוכבי אופניים, הולכי רגל ומכוניות חונות. | האידיאל התעבורתי הקלאסי...
X 3 דקות
הראשון להבקיע
הבלשנות התיאורית המשתמשת אך ורק בנתונים אמפיריים, נסמכת על טקסטים. שם מתגלה, מתבטאת, מתקיימת ומתגלמת הלשון. יש סוגים רבים של טקסטים: כתובים ודבורים, כשאת הכתובים אפשר למיין לשורה ארוכה של סוגים, בוודאי בעידן הממוחשב, האינטרנטי שלנו. גם טקסטים דבורים ניתנים למיון דק, לסוגים רבים מאוד. אישית, לצורך ניתוח תופעות, אני מעדיף טקסטים כתובים, כאלה שהייתה להם הזדמנות לעמוד במבחן ראשון בדמות זמן מינימלי. אין הדבר נוטל דבר מערכם של טקסטים דבורים, מוקלטים או מרחפים באוויר. מדובר במזג האישי של החוקר. במסגרת לא מחקרית כמו הדברים הקצרים שאני מביא כאן, אני מקפיד להביא דוגמאות שמצאתי בפועל, וכמעט כולן מתוך טקסטים כתובים.
יחד עם זאת אני מודה שיש לי נטייה לבחור טקסטים מתוך מדורי ספורט עבריים. הגם שאין מדובר בסוג בלבדי של מקור לדוגמאות, יש מקום לומר שמדורי הספורט (ולא רק בעברית) מקיימים מתח מרתק, אפילו משעשע ומצחיק, בין יומרה לגבהות לשון או לפחות לרשמיות המבטאת חשיבות-עצמית, ובין דיבוריות שאינה מפוקחת, ולא רק בעת ציטוט ישיר לכאורה. הלשון הפחות מפוקחת, הרישול הבסיסי בעריכה, מאפשרים אינספור חרכים שדרכם מסתננת הלשון החיה. קשה, בכל זאת, למיין תופעות חיות לעומת טעויות של היסח הדעת, והמשוואה מסתבכת עוד יותר נוכח החשד שלא פעם נעשה שימוש בתרגום אוטומטי שלאחר מכן מלוטש אך בקושי בידי אנשים שאינם משקיעים זמן או תשומת לב בעבודתם. מי שסבור שיש פה השמצה לעובדים ועובדות (הם תמיד יכונו "מסורים", כמובן), יקרא את התגובות של רבים המלינים בדיוק על כך, על תרגום אוטומטי שמופעל ושתוצאתו אינה נבדקת. יש גם לא מעט טעויות גסות, פשוטות, שמקורן כמעט בוודאות הוא השימוש בתוכנות תרגום.
לכן, אחד הדברים הבסיסיים הוא לא להסתמך על דוגמה בודדת בבואנו לאתר תופעות, צורות ומבנים. בנוסף לכך, כשאנו חושבים שאיתרנו משהו חשוב מאוד, כדאי להרים מעט את המבט ולבחון את ההקשר, את המשפטים שמופיעים לפני ואחרי מה שמשך את עינינו: אולי שם יימצא רמז, מפתח להבנת מה שנדמה לנו שגילינו?
כל הדברים הללו אינם אלא הקדמה להצגת תופעה חוזרת, שכבר מצויה הרבה מעבר למדורי הספורט, הגם שהדוגמאות כאן נשלפו אכן מאותם מדורים. הנה:
"אבוקסיס מימש את האופציה על הקשר, שיהפוך לשחקן הראשון לחתום..."
כך, ולא "...שיהפוך לשחקן הראשון שיחתום".
ובדומה:
"באנגליה החמיאו. הארווי אליוט הפך לצעיר ביותר לכבוש שני שערים רצופים באלופות"
וגם:
"קשר פולהאם הפך לישראלי הראשון לכבוש בפרמיירליג מאז כיאל ב-2018", עם ההרחבה:
"בכך הפך לישראלי ה-12 שכובש בפרמיירליג אחרי רוני רוזנטל, אייל ברקוביץ', יוסי בניון, וואליד באדיר, עידן טל, אבי נמני, תמיר כהן, טל בן חיים, איתי שכטר, תומר חמד ובירם כיאל. אבי כהן ז"ל היה השחקן הישראלי הראשון להבקיעבליגה האנגלית הבכירה, בטרם נוסדה הפרמיירליג.
אגב, השחקן הישראלי האחרון שכבש בפרמיירליג הוא כיאל שעשה זאת במדי ברייטון מול ניוקאסל באוקטובר 2018 (0:1)."
אפשר להבחין שלעתים משמש מקור הפועל ("לכבוש") כהרחבה לשם העצם שהוא הגרעין, הבסיס: "הישראלי הראשון...", ולעתים ההרחבה נעשית באמצעות "ש-" ואחריו פועל נטוי. המאמץ התיאורי ממוקד בניסיון לאפיין מתי משמש כל אחד משני המבנים. העיקרון היסודי הוא שאם יש שתי אופציות "מתחרות", יש להן שני תפקידים ויש ביניהן הבדל.
ואכן, הרמתי את המבט, בדקתי את ההמשך, עם ההקשר, ואולי יש פה רמז למה שמתרחש. במבט פשוט, אפילו שטחי, אפשר לראות שאחרי "הראשון" ו"ה... ביותר" מופיע מקור הפועל, "לכבוש", ואילו לאחר "ה-12" ו"האחרון" מופיע "שכובש" או "שכבש". אלו עובדות ישירות שמצויות בטקסטים שלפנינו.
אך האם משמעות הדבר היא שעלינו לומר רק שהבחירה תלויה בשאלה אם יש לפני ההרחבה "הראשון" או "ה... ביותר" לעומת אם יש לפניה "ה-12" או "האחרון"? האם מדובר בחוקיות הפועלת על פי התואר המסוים שמופיע בדיוק לפני המקום שבו נבחר במקור הפועל או ב"ש-" ופועל נטוי?
לדעתי, אפשר לחשוב על אפשרות כללית, מעניינת, עמוקה ודקה יותר. מדובר במבנה הסיפורי של הקטע כולו. כאשר מבליטים את הדבר העיקרי שרוצים לספר, אולי את הסנסציה, את ההישג התקדימי, את מה שמצדיק את הידיעה, ההרחבה נעשית באמצעות מקור הפועל. ואילו כאשר מוסיפים מידע של רקע, מידע כללי יותר, שמנגיד את הידיעה הבולטת, משתמשים ב"ש-" ואחריו פועל נטוי.
מדובר בהשערה, ויש לבדוק אותה באמצעות קריאה זהירה של טקסטים רבים. במקרה כזה, נבחר בטקסטים מן העיתונות העכשווית, בהחלט ממדורי הספורט, אך גם מאזורים אחרים בעיתונים או באתרי החדשות, וננסה לראות אם היא מתקיימת. כך יתכן שנגלה הבדלים דקים יותר, עידונים בשימוש. ברור שטקסט עיתונאי שמדווח על התרחשות חשובה מבחינת העיתון וקהל הקוראים, יש בו מימד סיפורי מובהק, וככזה יהיו בו דברים מובלטים ודברים של רקע ותוספת מידע. התחביר משמש בדיוק גם לצורך ההבחנה הזאת.
בתוך כך, לא אמנע מלומר שהשימוש הזה במקור הפועל מדיף ריח חזק של תחביר אנגלי-אמריקני. יתכן שריבוי המופעים שלו קשור להשפעה של האנגלית האמריקנית, בין אם דרך הכותבים בעברית, אולי מבלי דעת, ובין אם דרך תוכנות לתרגום אוטומטי, שבוודאי אין להן "דעת", אלא שהן משקפות הטיות של מי שיצרו אותן. כך או אחרת, הטקסט הוא הקובע, והוא מונח לנגד עינינו, ומספק דוגמאות. במקרה של התופעה שהצבעתי עליה כאן, הדוגמאות רבות, ולכן מקריות או רישול אינם הסברים מספקים.
אם אין אני
מאור שכטרמישהו החליט להוציא את ה-"אני" מהשפה. | רוצה לומר משהו. אני רוצה לומר...
X 4 דקות