טיק-טק-טוק הנפש

אם רק תעצרו לחשוב על זה לרגע, קורה כאן תהליך מעורר השתאות. בעוד הספֵרות דמויות הג'ל המצויות בארובות עיניכם נעות להנה ולהנה, חלקיקי אור קטנטנים ניתזים מן המסך (או הדף) שעליו כתובות מילים אלו ועפים במהירות (כמעט הגבוהה ביותר האפשרית בטבע) דרך אישוני עיניכם, עד שהם מכים בתאים הנמצאים בשכבה המרפדת את העין מבפנים – הרשתית. זו בתורה ממירה את האנרגיה האלקטרומגנטית (הנישאת על ידי חלקיקי האור) לאנרגיה כימית־חשמלית. הדפוסים (כלומר, המידע) המצויים באנרגיה עוברים מסלול עיבוד מורכב מאוד, בעודם מטיילים על גבי חוטי החשמל הביולוגיים המרכיבים את מוחכם. בסוף המסלול , המילים שקראתם יוצקות משמעות בתוך החוויה הפנימית שלכם, הקוראים, ומשנות משהו בכם.

הטקסט הזה, לצורך העניין, יכול היה להיות כתוב גם בשפה בינארית, בצירופים של אחד ואפס, ולהעביר בדיוק את אותו מידע

אחד הדברים היפים והמוזרים ביותר בתהליך שתיארתי הוא השרירותיות הגיאומטרית של הסמלים (במקרה הזה האותיות המרכיבות את המילים). הטקסט הזה יכול היה להיות כתוב בשפה אחרת המורכבת מסמלים בעלי נראות אחרת, אחרת לגמרי. ה־"למד" הייתה יכולה להיראות אחרת, ה־"נון" הסופית יכלה להיות שונה מקו ישר וארוך. גם חוקי הדקדוק יכלו להיות שונים. כמובן שניתן (ורצוי) לדון ולתהות מהי משמעות ואם היא אכן משתמרת במלואה כשהטקסט כתוב במספר שפות שונות, אך גם אם לא מדובר בשימור משמעות מושלם, מרבית המשמעות נותרת בעינה, בין אם תקראו את הטקסט הזה בעברית, אנגלית, צרפתית, איטלקית או כל שפה (עשירה דיה) אחרת. הטקסט הזה, לצורך העניין, יכול היה להיות כתוב גם בשפה בינארית, בצירופים של אחד ואפס, ולהעביר בדיוק את אותו מידע.

קטע מפפירוס אברס העוסק באסתמה (סביבות 1500 לפנה"ס). תצלום: Wellcome Collection gallery (2018-03- https://wellcomecollection.org/works/mvv8scjq CC-BY-4.0, ויקיפדיה

האדם מחפש דפוסים

למרות הסנטימנטים והטלטלות הרגשיות העשויים להתעורר מול אמנות טובה –טקסט, ציור או מנגינה – קשה להתעלם מן האופי המכניסטי של התהליכים המתחוללים במוחנו. אנו שוחים באוקיינוס של מידע, וממש כמעט וטובעים בו. הדיגיטציה של העולם המודרני מקשרת אותנו למאגרי מידע עצומים הזמינים לנו בכל עת, הקצב המהיר של העולם דורש מאיתנו להתעדכן במידע ללא הרף והתחרות הבלתי־פוסקת של הקפיטליזם המערבי מעניקה יתרון לא רק למי שאוחזים במידע, אלא גם למי שיודעים לעבוד איתו בחכמה ולייצר ממנו ידע מועיל. אך מידע אינו נמצא רק על גבי מסכי המחשב והטלוויזיה ואינו נישא רק על ידי חוטי נחושות, סיבים אופטיים ופיקסלים. מידע הוא כל מה שאנו חווים, ואולי אפילו כל מה שקיים. סביר שהוא היה שם מאז ומתמיד. אנו דוגמים את העולם שסביבנו, זה שאנו מכנים מציאות, בעזרת החושים שלנו, ואנו עושים זאת מאז שאלו האחרונים החלו להתפתח (לגבי חוש הראייה למשל, המדע סבור כי מדובר בפרק זמן של לפחות 90 מיליון שנים).

כאשר עוסקים במוח האנושי, נכון לכתיבת שורות אלו, רב הנסתר על הגלוי. המוח הוא המבנה המורכב ביותר המוכר לאדם

כאשר עוסקים במוח האנושי, נכון לכתיבת שורות אלו, רב הנסתר על הגלוי. המוח הוא המבנה המורכב ביותר המוכר לאדם, ואין זה מפתיע שהרי מדובר במערכת הקולטת (בעזרת חושיה) את היקום. יש הטוענים כי המוח אינו מסוגל לקלוט את מה שמסובך יותר ממנו. אך למרות המורכבות שלו, יהיה זה עוול גדול לומר כי איננו יודעים דבר על המוח. שנים רבות של מחקר מדעי, פילוסופי ופסיכולוגי של המוח האנושי, התודעה ונפש האדם, העמיקו את רמת ההבנה שלנו בכל הנוגע למבנה המוח ולאופן הפעולה שלו. בימים שבהם הטכנולוגיה עדיין לא הייתה מפותחת דיה, חקר המוח היה רובו ככולו אמפירי, כלומר מבוסס תצפיות. הדבר נכון לגבי כל מערכת מורכבת שבני האדם גילו לפני המהפכה הטכנולוגית בכלל ולפני מהפכת הבינה המלאכותית בפרט. ראשית, בני האדם התבוננו. אט אט הם החלו להבין כי קיימות סדירויות בתצפיות שלהם – דפוסים במידע המרכיב את המציאות. הם החלו לערוך תיעוד יותר ויותר מדוקדק של התצפיות ובכל פעם שנתגלה דפוס, הם עשו בו שימוש וניסחו "חוק" כגון: אם א' אזי ב' – אם עננים שחורים מכסים את השמיים, למחרת ירד גשם.

תבניות ומורכבויות, חזרות ושינויים: לוח שנה עברי של קהילת ברלין (1831). תצלום: © 2004 by Tomasz Sienicki, ויקיפדיה

הדפוסים שאנו מוצאים והחוקים שאנו מנסחים בעזרתם עוזרים לנו להבין טוב יותר את העולם. הם הופכים את העולם לבר חיזוי במידה, ובכך נותנים לנו יכולת להעריך מה יקרה בעתיד, ובמיוחד מה יקרה בעתיד בתגובה לפעולות שאנו בוחרים לבצע בהווה. היכולת למצוא דפוסים מגדילה את הסיכויים לשרוד בעולם ועל כן היא בת טיפוחים חביבה במיוחד על אמא אבולוציה.

אין זה מפליא שחוקרי מוח רבים הגדירו את המוח כ"מנוע חיזוי". אנו מסתכלים סביב ומנסים להבין מדוע מתרחשים דברים, מהם הם הדברים אשר גורמים להם (לכאורה) לקרות

לאור הדברים הללו, אין זה מפליא שחוקרי מוח רבים הגדירו את המוח כ"מנוע חיזוי". אנו מסתכלים סביב ומנסים להבין מדוע מתרחשים דברים, מהם הם הדברים אשר גורמים להם (לכאורה) לקרות. אנו עדים למצב כלשהו (נאמר התקבצות של עננים כהים בשמיים), עדים למצב אחר (גשם שיורד) ולאחר מכן מנסים להבין אם יש קשר בין השניים. קישור בין מצבים נמצא בלב תהליך הלמידה וניתן לאפיין ולתאר אותו, כמו דברים רבים אחרים, באמצעות המתמטיקה. מרבית האסכולות המודרניות במדעי המוח נוטות לראות במוח איבר חישובי, כזה שחישוביו מתבססים על חוקים מתמטיים. אחד השחקנים הבולטים ביותר במגרש הוא חוק מתחום ההסתברות המכונה חוק בייס, על שם מנסחו תומאס בייס, סטטיסטיקאי, פילוסוף וכומר פרסביטריאני אנגלי מן המאה ה־17. לחוק בייס חשיבות עצומה בתחום חקר המוח וגם בפיתוח בינה מלאכותית ועליו ארחיב מעט בהמשך.

סיכוך צירים חורקים

תיאורים של בעיות הנפש קיימים מזה אלפי שנים (ניתן למצוא תיאור של דיכאון ודמנציה בפפירוס אברס משנת 1550 לפני הספירה) אך הפסיכיאטריה עצמה, כתחום התמחות רפואי, היא בת פחות מ־150 שנים. היא שונה ממרבית ענפי הרפואה, שוני הנובע ממושג מהותי בתחום הרפואה: האבחנה (דיאגנוזה). יכולתנו להבין תחלואה הולכת ומתפתחת וכיום ישנם תחלואים רבות אשר מנגנוניהם ברורים לנו עד לרמות מולקולריים. יש לנו הבנה די טובה של הדברים המשתבשים בהתקף לב, למשל והודות לכך קיימות בדיקות שניתן לבצע כדי למדוד תכונה פיזיקלית (כגון רמות חומר בדם, הדמיה ממוחשבת של אזור בגוף, ריצוף של החומר התורשתי וכיוצא באלו) המשקפת באופן די ודאי את קיומו או היעדרו של תהליך המחלה, עוצמתו והיקפו.. בעת התקף לב, למשל, חסימה של אחד מכלי הדם הכליליים (אשר מספקים דם לשריר הלב) גורמת למוות של קבוצת התאים הניזונה מאותו כלי דם. כאשר אותה קבוצת תאים נפגעת, משתחרר מהתאים המתים אל זרם הדם האנזים טרופונין. בנוסף לכך, כתוצאה מהמוות של חלק מרקמת השריר הלבבית, נפגעת יכולת ההולכה החשמלית של הלב, פגיעה שניתן לגלות בבדיקת אק"ג. התמונה המשולבת של אדם אשר מתלונן על כאבים בחזה, רמות חריגות של טרופונין בדם ואק"ג פתולוגי – מצביעה בסבירות גבוהה מאוד על כך שהאדם המדובר סובל מהתקף לב. כלומר, קיימות בדיקות אובייקטיביות שמאפשרות לנו לזהות תהליכים פיזיולוגיים או פתופיזיולוגיים בגוף.

באורתופדיה מושלת אובייקטיביות: הכלים ברורים, פשטים וגם משוכללים, והמטרות מוחשיות. תצלום: תום קלאס.

בפסיכיאטריה, נכון להיום אין בידינו בדיקה אובייקטיבית שניתן לבצע כדי לקבל אבחנה ברמת ודאות לתחומי רפואה אחרים, ואשר יכולה לשקף במהימנות מצב פסיכופתולוגי ברמה המולקולרית או התאית

בפסיכיאטריה לא כך הדבר. נכון להיום אין בידינו בדיקה אובייקטיבית שניתן לבצע כדי לקבל אבחנה ברמת ודאות דומה, ואשר יכולה לשקף במהימנות מצב פסיכופתולוגי ברמה המולקולרית או התאית. עדיין איננו מבינים את התחלואה הפסיכיאטרית ואת ההפרעות הנפשיות ברמה כזו, ולכן איננו מצליחים לפתח בדיקות כאלו בעת הנוכחית. מובן שקיימים אתגרים נוספים מלבד היכולת להבין את המוח, למשל אי היכולת לדגום ריכוזים של מוליכים עצביים שונים ברמת הסינפסה. הדיאגנוסטיקה הפסיכיאטרית מתבססת בימינו על דיווח סובייקטיבי מפי המטופל (וקרוביו) על אודות מצבו, התנהגותו ותחושותיו, ולא על בדיקות אובייקטיביות כגון מדידה של ריכוז חומרים בדם – דבר שמעלה מספר בעיות משמעותיות. אחת העיקריות שבהן היא הקושי לתאם טיפול ולתקשר מידע רלוונטי על אודות המטופל. כאשר איש מקצוע מציג מטופל לאיש מקצוע אחר ואומר שהוא דכאוני, על מה הוא מתבסס? על איך שהוא עצמו מגדיר דיכאון? על התחושה שהמטופל משדר? על הצהרת המטופל שהוא בדיכאון? כאן נכנס לתמונה ה-DSM,  מדריך האבחנות הרשמי של הפסיכיאטריה. המציג את הקריטריונים המפורטים הנתבעים מכל אבחנה. ועדיין, מה תהייה המקבילה הפסיכיאטרית של הצהרה כמו "המטופל הזה סובל מהיצרות של 75% במסתם אבי העורקים"? ברור לנו שאין הרבה טעם לומר "המטופל הזה סובל מ־75% דיכאון״.

אך גם ללא יכולת לאבחן בצורה פיזיקלית את ההפרעות הנפשיות, אנו עדיין יכולים לראות בהן דפוסים. ישנו מצב בו אדם סובל מדיכאון עז לפרקים, אך לעתים מצב הרוח שלו נהייה אופורי, הוא ישן הרבה פחות ופעיל הרבה יותר ומלא באנרגיות ורצון לעשייה. זהו דפוס שקשה לפספס, והוא בבירור שונה מאדם אשר סבל במהלך חייו תקופות דיכאוניות בלבד, ללא פרצי אופוריה כאלו. גם אם איננו מבינים מה בדיוק קורה ברמה המוחית, אנחנו מבינים שהגיוני לחלק מטופלים לקבוצות, כי כנראה, ביסודו של דבר, קיים הבדל מהותי במנגנון המחלה בין המצבים המתוארים. המצב הראשון, אגב, מכונה מאניה דפרסיה או הפרעה דו־קוטבית. בחלוקה לקבוצות קיימת היררכיה, וכמו שאנו מבדילים דיכאון חד־קוטבי מהפרעת מצב רוח דו־קוטבית, כך אנו מבדילים הפרעות מצב רוח בכלל מהפרעות פסיכוטיות (כגון סכיזופרניה), שבהן מבחן המציאות של המטופל פגום ופעמים רבות המצב מלווה בשמיעת קולות הלוצינטוריים. מנגנון המחלה בסכיזופרניה שונה מזה שבהפרעות מצב רוח, והוא ככל הנראה מערב בעיקרו את המוליך העצבי דופמין. הפרעות מצב רוח קשורות יותר לסרוטונין, מוליך עצבי אחר, אך חשוב גם להבהיר שבפועל המורכבות גדולה בהרבה ולא תמיד יש גבול חד וברור בין המרכיבים השונים של המנגנונים.

ישנה בעיה נוספת ובסיסית הרבה יותר, אשר נגזרת גם היא מחוסר היכולת שלנו להבין לעומק את המוח האנושי ואת תחלואיו: מתי נגדיר תכונה, אישיות או התנהגות מסוימת כבעייתית?

ישנה בעיה נוספת ובסיסית הרבה יותר, אשר נגזרת גם היא מחוסר היכולת שלנו להבין לעומק את המוח האנושי ואת תחלואיו: מתי נגדיר תכונה, אישיות או התנהגות מסוימת כבעייתית? אין ספק שכאשר עורק כלילי מרכזי נסתם, קיימת בעיה. זהו מצב המעלה את הסיכון למוות או נכות. גם במצבים פחות קיצוניים, של סתימה חלקית, ברור לנו כי מדובר בבעיה. לא תמיד החולה נמצא בסכנת חיים מידית, אך הוא בקבוצת סיכון ואיכות החיים שלו נפגעת, למשל, כאשר אינו מסוגל לטפס אלא מדרגות בודדות ברצף. אדם כזה מוגדר כמי שסובל מאי ספיקה לבבית. במקרה של דיכאון אין לנו את האפשרות למדוד רמת אנזים בדם או להתבונן בתוך כלי דם ולראות עד כמה הם חסומים. מתי תחושת העצב, שהוא רגש אנושי בסיסי, תוגדר כתחושה הנובעת מבעיה גופנית בתפקוד המוח?

המצב הרגשי... מהחיים או מהמוח? "אם ובן" (1912), אגון שילה. תצלום: ויקיפדיה

אחת הגישות היא לבדוק עד כמה שונה התנהגות מסוימת מהנורמה, בדיוק כפי שבודקים באיזו מידה ריכוז של חומר בדם שונה מהנורמה, וכך אפשר להגדיר את הרמה כחריגה. עם זאת, אם התכונה החריגה מועילה ומשפיעה חיובית על חייו של האדם (למשל, מנת משכל מאוד גבוהה), מדוע להתייחס אליה כאל הפרעה או בעיה? ואם מדובר באדם שהעתיק את חייו מתרבות אחת לאחרת בגיל בוגר יחסית, אילו מהנורמות ניקח כנקודת ייחוס, אלה של התרבות שממנה הגיע או אלה של התרבות שאליה הגיע? שאלות כאלו מעלות מורכבויות בוערות בתחום הפסיכיאטריה, אך עיסוק עמוק בהן חורג מגבולות המאמר הזה.

אילו השפעות יש לסוגי קולטני הסרוטונין השונים? אילו מעגלים חשמליים אחראים על מצב הרוח וכיצד בדיוק? ולאילו מעגלים אחרים הם קשורים? איך הם משפיעים זה על זה? אדם אשר שרוי בדיכאון ממושך יכול לקבל, בין היתר, טיפול תרופתי, אך האם מדובר בפתרון אידיאלי?

אם מהרהרים בנקודות שהועלו עד כה, טבעי להסיק שגם הטיפול הפסיכיאטרי, כמו (ובמובן מסוים – בגלל) המערכת האבחנתית של התחום, רחוקים מלהיות מושלמים. אם איננו מבינים לחלוטין מה הבעיה – סביר שיהיה קשה לטפל בה בצורה אופטימלית. כאשר מתארים את המוח כאוסף של מולקולות, קולטנים, וסיבי הולכה ביולוגיים – אפשר לטעות לרגע ולחשוב שמדובר במבנה שאינו מורכב במיוחד – אך אין רחוק יותר מן האמת. כמות החיבורים וסוגיהם, סוגי הקולטנים והמולקולות המתאימות להם, השפעות של גורמים אחרים – מביאים לכך שקיימות רמות רבות שבאמצעותן ניתן להבין את המערכת. אנחנו מבינים, למשל, שסרוטונין קשור באופן כללי למצב הרוח (בין היתר), אך אילו השפעות יש לסוגי קולטני הסרוטונין השונים? אילו מעגלים חשמליים אחראים על מצב הרוח וכיצד בדיוק? ולאילו מעגלים אחרים הם קשורים? איך הם משפיעים זה על זה? אדם אשר שרוי בדיכאון ממושך יכול לקבל, בין היתר, טיפול תרופתי שמעלה את רמות הסרוטונין ופעמים רבות ההשפעה היא טובה, אך האם מדובר בפתרון אידיאלי? האם התרופה נוגעת בדיוק באזורים שהם מקור הבעיה? והאם הפעולה שלה עליהם היא אופטימלית? האם, לצורך העניין, היא נוגעת גם במקומות שעדיף שבהם לא תיגע?

המידע הנכון, במקום הנכון, בזמן הנכון

קל מאוד ללכת לאיבוד במורכבות העצומה של המוח האנושי. מטבע הדברים חקר המוח הוא סבוך ומסועף ומורכב מאוד. קיימות גישות מחקר שונות, ישנם סוגים שונים של בדיקות והדמיות מוח, פילוסופיות שונות בנוגעות במחשבה ובתודעה האנושית ואף מטא־פילוסופיות על אודות הפילוסופיה עצמה. נראה כי המסע הוא אינסופי וקשה לעשות בו אפילו צעד אחד מבלי לאבד את הדרך, כל שכן לתת תמונה כוללת, יסודית, מדויקת ומעמיקה על הנושא במאמר אחד – ועל כן אשתדל לפשט ככל שניתן את הדברים.

לא מופרך כלל להניח כי בני אדם אינם אוסף אקראי של חלקיקים. אורגניזם הוא מערכת, אוסף של חלקים הפועלים יחד בהרמוניה. בין אם נוקטים בגישה יותר הוליסטית או יותר דטרמיניסטית, לא ניתן להתעלם מכך שבטבע קיימים דפוסים או חוקים והמערכות המתקיימות ביקום שלנו "מצייתות" לחוקי הטבע, ואף, במובן רחב יותר, נוצרות מתוך חוקים אלו. חוקי הטבע ניתנים לתיאור באמצעות שפה. שפה היא מערכת סמלים מתמטית. מכאן נובע כי את המוח, בתור מערכת טבעית ומאורגנת, ניתן לתאר באופן מתמטי. במילים אחרות, אופן פעולתו של המוח מושתת על משוואות. סרוטונין ודופמין הם מעין פרמטרים המהווים חלק ממערכת המשוואות של המוח, אך עדיין איננו יודעים מהן המשוואות ובאיזה אופן הן קשורות זו לזו.

בתוך השדה שנקרא מדעי המוח אכן קיים תת־תחום המנסה להגדיר את אופן הפעולה התקין של המוח במונחים מתמטיים והוא עונה לשם ״מדעי המוח החישוביים״. זהו תחום די צעיר אשר הוגדר לראשונה באופן רשמי בשנת 1985. תחום צעיר ממנו, אשר הוגדר רשמית בשנת 2012, הוא תחום הפסיכיאטריה החישובית, המשתמש בכלים מתמטיים כדי לחקור ולאפיין את ההפרעות הנפשיות השונות. הפסיכיאטריה החישובית מנסה להבין היכן בדיוק נמצאת הבעיה ברמה המתמטית, ברמת המשוואה.

תבניות מורכבות דורשות יכולת חישוב שקשה לנו לדמיין. תצלום: עומר פלורס

זה המקום להסביר את המונח "חישוב״ (computation). הערך העברי בוויקיפדיה עושה עבודה לא רעה: "כל תהליך של עיבוד מידע שניתן לייצג באופן מתמטי". אך מהו עיבוד מידע? גם כאן ויקיפדיה קולעת היטב: "עיבוד מידע הוא שינוי מידע בכל דרך הניתנת לגילוי על ידי המתבונן". במילים אחרות, כאשר לוקחים מידע ומשנים אותו באיזשהו אופן עקבי, מוגדר ובעל משמעות וכתוצאה מהשינוי הזה מפיקים מידע שונה (שכאמור נגזר מהמידע ההתחלתי) – אנחנו מעבדים מידע. כאשר אנו מתעדים את התהליך הזה בשפה מתמטית (גם אם היא "נקראת" או "נכתבת" באופן מנטלי ולא על דף נייר או בתוך מסמך דיגיטלי) – אנחנו מחשבים. בבלוג המצוין שלו, APXHARD, שכבר הוזכר במגזין זה בעבר, מציג מרק נייאר הסבר בהיר (ודקדקני פחות) : תהליך החישוב הוא הבאת המידע נכון, למקום הנכון, בזמן הנכון.

המוח מחשב כל הזמן. ניתן אולי להתווכח על היקף החישוב, על טיב החישוב וכיוצא באלו, אך בקרב מדעני המוח קיים קונצנזוס כי המוח הוא איבר המבצע פעולות חישוב ללא הרף

המוח מחשב כל הזמן. ניתן אולי להתווכח על היקף החישוב, על טיב החישוב וכיוצא באלו, אך בקרב מדעני המוח קיים קונצנזוס כי המוח הוא איבר המבצע פעולות חישוב ללא הרף. התחנה ה"ראשונה" בתהליך היא המידע המגיע מן הסביבה (מה שמכונה לעתים המידע ה"גולמי") ונקלט באמצעות החושים. המידע יכול להגיע בצורה של אור, רטט, טמפרטורה וכן הלאה, אך בסופו של דבר מדובר באנרגיה, או ליתר דיוק בשינוי של אנרגיה. מבני החישה המיקרוסקופיים אשר קולטים את השינוי האנרגטי הזה ממירים אותו מצורתו הגולמית לצורה כימית־חשמלית ומקודדים אותו באמצעות קוד מורכב מאוד. הקוד הזה "זורם" מאיברי החישה (עור, עיניים, אוזניים וכדומה) אל המוח ושם מתבצעות עליו עוד ועוד פעולות עיבוד מורכבות. ייתכן, לפחות על פי חלק מהגישות, כי חווית המציאות שלנו (ההתנהגות, הרגשות, הזיכרונות, החלומות וכל אלו) היא למעשה ביטוי של המידע אשר המוח מפיק ושל הטרנספורמציות המורכבות שהמידע הזה עובר בו.

20 עד 20,000 הרץ

מבט חטוף בתחום הפסיכו-פרמקולוגיה (הטיפול התרופתי בהפרעות פסיכיאטריות) ממחיש את העובדה שאנו עדיין לא מבינים באופן מדויק כיצד פועל המוח. רוב פריצות הדרך הקשורות בתרופות פסיכיאטריות התרחשו לגמרי במקרה. תגליות מקריות שהתרחשו בין שנות העשרים לשנות השישים של המאה הקודמת הובילו ללידתם של הטיפולים הפסיכו-פרמקולוגיים המוקדמים בחומרים כמו כלורפרומזין ותרופות אנטי־פסיכוטיות אחרות, ליתיום (אשר מנגנון הפעולה שלו אינו מובן עד היום) לטיפול בהפרעה דו־קוטבית ונוגדי דיכאון טריציקליים. במהלך המחצית השנייה של המאה ה-20, הפיתוח התרופתי החל להתבסס באופן יותר רציונלי על הידע המצטבר על אודות מוליכים עצביים, אך למרות זאת אחוז הכישלון של תרופות הקו הראשון (התרופה הראשונה שמנסים כאשר מטופל מציג בעיה מסוימת) בפסיכיאטריה מרקיע שחקים. במהלך 30 השנים האחרונות, כמעט כל התרופות הפסיכיאטריות החדשות שפותחו היו תרופות”me too", כלומר תרופות הדומות מאוד במבנה לתרופה שכבר קיימת ואשר פועלות באמצעות מנגנון דומה או זהה. לפי חלק מהמחקרים, עדיין קיים קושי להבחין בין השפעתם של נוגדי דיכאון לבין אפקט הפלצבו. כמו כן, ליתיום עדיין מהווה את האופציה הטיפולית היעילה ביותר להפרעה דו־קוטבית, למרות החלון התרפויטי היחסית מצומצם שלו ואף שמנגנון הפעולה שלו, כאמור, אינו מובן.

איור של אישה שאובחנה כסובלת ממאניה, במסגרת הפרעה דו-קוטבית (1892), ג'. ויליאמסון, Wellcome Collection, תצלום: ויקיפדיה

יש מי שיאמרו שניתן לחוש ברוח חדשה המנשבת במחוזותיה של הפסיכיאטריה. לאחר שנראה כי הגישה האמפירית מגיעה למיצויה בכל הקשור לפיתוח טיפולים פסיכו-פרמקולוגיים חדשים ומאחר שמערכת סיווג הפרעות הנפש מושתתת על חלוקה לתסמונות בלבד (כלומר למקבצים של תסמינים), נשאלת השאלה: מה יש לגישה החישובית להציע?

למודלים מתמטיים יש יתרונות מובהקים על פני סכמות יותר מופשטות ועל פני תיאור מילולי של תסמינים (המשמשים כיום במודל האבחנתי בפסיכיאטריה). הם מכריחים אותנו להיות מדויקים יותר, עקביים יותר ושלמים יותר

מדעי המוח החישוביים הם תחום אינטרדיסציפלינרי רחב מאוד, מעין צומת שבו משתלבות דרכים רבות כגון פסיכולוגיה, הנדסה, מדעי המחשב, מתמטיקה, ביופיזיקה ועוד. למודלים מתמטיים יש יתרונות מובהקים על פני סכמות יותר מופשטות ועל פני תיאור מילולי של תסמינים (המשמשים כיום במודל האבחנתי בפסיכיאטריה). הם מכריחים אותנו להיות מדויקים יותר, עקביים יותר ושלמים יותר.

ניתן להבין מערכות עיבוד מידע (כמו המוח האנושי) בשלושה מישורים נפרדים, המשלימים זה את זה: החישובי, האלגוריתמי והיישומי. המישור החישובי מגדיר את הבעיה שהמערכת מעוניינת לפתור במונחים של מיפוי קלט־פלט. כלומר, בהינתן שהמערכת תקבל מידע מסוים, המישור החישובי יגדיר מהו המידע שרצוי בתור פלט (וכך ניתן לראות את המוח, או חלקים ממנו, כפונקציה מתמטית). המישור האלגוריתמי מגדיר איך לפתור את הבעיה. כלומר, אילו צעדים לוגיים המערכת צריכה לנקוט כדי לייצר את הפלט הנכון עבור קלט נתון, בהתאם למפה המוגדרת כאמור על ידי המישור החישובי. המישור היישומי מתאר את החלקים הפיזיים של המערכת ואת האופן שבו הם מאורגנים. אחד האתגרים העיקריים של מדעי המוח החישוביים הוא לגשר בין המישורים הללו ולהבין כיצד הם עלולים להשפיע ולהגביל זה את זה.

לצורך אתנחתא קלה מהדיון התיאורטי, נביט לרגע בדוגמה מעשית לבעיה שיש לה ביטוי מוחשי בעולם החוויה הפנימי שלנו, כזו אשר ניתן לפתור אותה באמצעות מודלים חישוביים: כיצד ייתכן כי טווח השמיעה האנושי נע בין 20 ל־20,000 הרץ? לא לכל הקוראים יהיה ברור מיד מדוע שאלה זו מוצגת כבעיה מאתגרת ועל כן נציג את הנתון הבא: תדירות הפעולה המקסימלית של תא עצב במוח האנושי עומדת על כ־200 הרץ. בעברית פשוטה: צליל הוא רטט של חלקיקים (בחיי היום־יום שלנו מדובר בדרך כלל בחלקיקי אוויר). כלומר, גל קול הוא ויברציה שנעה בתוך תווך. אחד המאפיינים העיקריים הגורמים לצליל להישמע אחרת מצליל השונה ממנו הוא תדר הצליל – מספר הרעידות של החלקיקים (המהווים חלק מאותו התווך שבו נע גל הקול) בשנייה. ככל שהמספר הזה גדול יותר, כך הצליל נשמע גבוה יותר.  באופן כללי, תא עצב יכול להיות באחד משני מצבים אפשריים: דלוק (יורה) וכבוי. מספר הפעמים המקסימלי שתא עצב במוח האנושי יכול להיכבות ולהידלק (לירות) בשנייה הוא כ-200. אט אט מתחילה הבעיה להתבהר: צריך למפות בין קלט (גל הקול) בטווח שבין 20 ל־20,000 הרץ (רעידות בשנייה) לפלט (ירי תאי העצב) בטווח שבין 0 ל־200 הרץ (יריות בשנייה). דמיינו כמה מאתגר יהיה לתקשר (בזמן סביר) באמצעות מכשיר טלגרף כאשר מהירות ההקשה המרבית שלכם היא בערך 200 הקשות בשנייה ובשפה שבה אתם מתקשרים קיימות עשרות אלפי אותיות שונות (ככל הנראה תצטרכו מודל מאוד מתוחכם ומספר רב של מכשירי טלגרף כדי לפתור את הבעיה ביעילות). את הפתרון לא אציג כאן, אך נתתי לכם מושג כללי לגבי האופן שבו מודל מתמטי יכול לעזור להבין תהליכים ברמת הנפש האנושית.

משחק של ניחושים

המוח התפתח באופן המאפשר לקודד בצורה יעילה מידע המגיע מהחושים ובכך לייצר התנהגות הממקסמת את סיכויי ההישרדות של האורגניזם

כאשר בוחנים את ארכיטקטורת המוח האנושי, אחד מהמאפיינים הבולטים ביותר בה הוא ההיררכיה. שכבות על גבי שכבות מסודרים הנוירונים, רמות שונות של מבנים המחוברים ביניהם בצורות ספציפיות ביותר, קישורים מסוימים בכיוונים מסוימים ורמות שונות של עיבוד וקידוד מידע. אחת הסברות לקיומו של הארגון ההיררכי הזה היא שהוא מאפשר למקסם את כמות המידע הנקלט כדי לאתר סדירויות סטטיסטיות בסביבה ולנצל אותן לייצור חיזויים אודותיה. אותם חיזויים משמשים בתורם להכוונת התנהגות סתגלנית. במילים אחרות, המוח התפתח באופן המאפשר לקודד בצורה יעילה מידע המגיע מהחושים ובכך לייצר התנהגות הממקסמת את סיכויי ההישרדות של האורגניזם.

אחת מהתיאוריות המעניינות ביותר בפסיכיאטריה החישובית היא תאוריה המכונה "עיבוד מנבא״ (Predictive Processing) , ולפיה המוח משווה כל הזמן את המידע המגיע מהחושים לחיזויים שהוא מייצר. את הטעות, כלומר את ההפרש שבין הקלט החושי בפועל לניחוש המושכל של המוח על אודות הקלט החושי באותו הרגע, מנתב המוח כדי לעדכן את המודל שלו בנוגע לאופן שבו פועל העולם (וזהו תהליך הלמידה, לפי התאוריה). לפי תיאורית העיבוד המנבא, וודאות היא מעין מטבע אוניברסלי שבו סוחר המוח והיא הכוח המניע החזק ביותר של האדם. אם התאוריה אכן נכונה, ייתכן שניתן יהיה להגדיר את פתולוגיות הנפש השונות במונחים של ודאות: סכיזופרניה ודיכאון יהיו פתולוגיות של וודאות יתר, בעוד שהפרעות חרדה ואוטיזם יהיו פתולוגיות של חוסר ודאות, למשל. התאוריה, אגב, מצליחה לספק הסברים אלגנטיים לא רק עבור הפרעות נפשיות, אלא גם עבור תופעות רבות אחרות מתחומי הנפש, המוח והתודעה: החל מהסיבה לכך שסכיזופרנים יכולים לדגדג את עצמם ועד לאופן הפעולה של חומרים פסיכדליים והגורמים להשפעות המוזרות והמרתקות שלהם על התודעה.

המסתורי והלא נודע גם דוחף אותנו לחקור ולאמץ מודלים נועזים: "חזון יחזקאל" (1518), רפאל. תצלום: ויקיפדיה.

באיזה אופן מעשי יכולות המשוואות המתארת את אופן פעולת המוח לעזור לאדם? כיצד דברים ייראו בפועל? אלו שאלות טובות ותשובה ודאית וברורה עדיין אין. תחום זה יכול לשנות לחלוטין את כללי המשחק עד כי קשה לדמיין מה תהיינה ההשלכות

לפי התאוריה, קיימת משוואה די פשוטה (ולכן מאוד אלגנטית) אשר מתארת את האופן שבו מעדכן המוח את המודל שלו לגבי האופן בו "עובד" העולם. משוואה זו היא  חוק בייס שהזכרתי בתחילת המאמר, והיא מציגה את המוח כמכונת ניחושים מתוחכמת, אשר מייצרת באופן קבוע אמונות (שאותן ניתן לייצג באופן מתמטי) לגבי הדברים המתרחשים בעולם ולגבי הפעולות שהכי כדאי לבצע. אמונות חדשות נוצרות או מתחזקות ואחרות נמחקות או נחלשות בעת שהמוח נחשף לעוד ועוד מידע מן העולם וככל שהוא צובר ניסיון חיים. תיאוריית העיבוד המנבא אינה התאוריה היחידה בחקר המוח החישובי, אך היא ללא ספק אחת המרעישות ביותר בעת הנוכחית.

באיזה אופן מעשי יכולות המשוואות המתארת את אופן פעולת המוח לעזור לאדם? כיצד דברים ייראו בפועל? אלו שאלות טובות ותשובה ודאית וברורה עדיין אין. תחום זה יכול לשנות לחלוטין את כללי המשחק עד כי קשה לדמיין מה תהיינה ההשלכות. עם זאת, אחד מהרעיונות העומדים על הפרק הוא ייצור של משחקים אשר על פי הבחירות שיבצע המטופל המשחק בהם, ניתן יהיה לכמת פרמטרים שונים הרלוונטיים לתפקודו הנפשי. ניסיונות כאלו כבר קיימים וישנם משחקים שנועדו לבדוק בצורה כמותית תכונות כגון נכונות לשתף פעולה עם האחר, רמת האמון באחר וכיוצא באלו. החלטות המטופל והאופן שבו ישחק במשחק יוכלו לקבוע בצורה מדויקת יותר, אולי, מהו הטיפול היעיל ביותר עבורו.

יש המביטים אל עבר עתידה של הנפש האנושית בחשש גדול ויש כאלו המביטים אליו בכיליון עיניים ובהתרגשות עצומה וחיובית. המכניסטיות המתמטית הקרה המאפיינת את עידן הביג־דאטה יכולה להיתפש כמאיימת, במיוחד אם תיושם בהקשרים נפשיים בהיקף חסר תקדים. מצד שני, התקווה לכך שבני האדם ישתמשו בידע ובטכנולוגיה העומדים לרשותם ואשר ממשיכים להתפתח ללא הרף כדי ליצור חיים טובים יותר – ועולם טוב יותר, קיימת תמיד.

ד"ר עידן קורנבלום הוא מתמחה לפסיכיאטריה במערך לבריאות הנפש במרכז הרפואי שיבא בתל השומר. תחומי העניין העיקריים שלו נעים סביב חקר חישובי של המוח, בדגש על תיאוריות כגון העיבוד המנבא, המוח הבייסיאני ותורת האינפורמציה, וסביב מצבים משני-תודעה ואספקטים פילוסופיים אפיסטמולוגיים של חקר המציאות. הפלטפורמה האישית שלו, ״מטא״, עוסקת בשאלתה קיום ובמהות החוויה האנושית.

תמונה ראשית: מתוך "זיכרונות מהגן באטן" (1888), וינסנט ון גוך, מוזיאון ההרמיטז', סנט פטרבורג. תצלום: ויקיפדיה