נושאים חמים

האם יש תרופה שתעשה אותנו חכמים יותר?

זוכרים את הסרט ללא גבולות? את אדי מורה לוקח כדור קטן ולפתע נהיה מבריק בצורה יוצאת דופן? אז מסתבר שהחזון הזה לא מאוד רחוק מהמציאות. אילו משפרים קוגניטיביים קיימים בשוק, ומה המחיר של השימוש בהם? פרופ' שירה כנפו, ראש מעבדה לקוגניציה מולקולרית, עם כל התשובות

limitless (יח"צ)
האם הפנטזיה הזאת אפשרית? גיבור הסדרה ללא גבולות (צילום: יח"צ)

בסדרה ללא גבולות (Limitless, שנוצרה בעקבות סרט באותו שם) הגיבור הוא מוזיקאי בינוני שחייו אינם מובילים לשום מקום ושחש ככישרון מבוזבז. הוא מרגיש שלמעשה הוא אינו יכול לבטא כראוי את היכולות שלו. כל זה משתנה כאשר הוא לוקח כדור NZT שקוף ולגמרי בלתי-חוקי, שבין רגע הופך אותו לחכם ומרוכז יותר. בהשפעת הכדור יכולות הקליטה והעיבוד שלו מתעצמות והוא אף זוכר עובדות שכלל לא חשב שידע אי-פעם. כישרון חדש זה מוביל אותו לעבוד בשביל ה-FBI ולפתור עבורם בעיות מסובכות שגדולי הבלשים שלהם לא הצליחו לפענח.

האם הפנטזיה הזאת, שרובנו חולקים, להיות יותר חכמים ולממש עד תום את הפוטנציאל האדיר של המוח שלנו בכלל אפשרית?

עוד בנושא:
בשורה בתחום חקר המוח – אותר מנגנון "עוקף אלצהיימר"
מחקר: פעילות גופנית מאטה את הזדקנות המוח ב-10 שנים
עכשיו זה רשמי: הסמארטפון פוגע במוח אפילו בלי שתיגעו בו

בשנים האחרונות חלה התקדמות עצומה בהבנת המנגנונים שאחראיים על למידה, זיכרון ומרכיבים נוספים של הקוגניציה האנושית. אנחנו מתחילים להבין תהליכים קוגניטיביים ברמה התאית, המולקולרית והסינפטית (סינפסה = קשרים בין תאי עצב לשם העברת מידע). שיטות הדמיה מתקדמות מזהות בזמן אמת את המעגלים שמשתתפים בסוגים שונים של זיכרון ולמידה בבעלי חיים ואף באנשים. מעבר לכך, באמצעים גנטיים משוכללים אפשר היום ליצור זכרונות מדומים בעכברים על ידי מניפולציות של מעגלים ותאי-עצב ספציפיים במוח ובכך להבין טוב יותר אילו מעגלים שולטים על אילו זכרונות.

מה זה בעצם שיפור קוגניטיבי?

לפני שאתאר חלק מהשיטות בהן מנסים לשפר את היכולות השכליות, אסביר מהו שיפור קוגניטיבי. מדובר בשיפור ביכולת שלנו לעבד נתונים, ללמוד דברים חדשים, להגיע למסקנות הנכונות, לזכור פרטים מהעבר ולהשתמש בהם בצורה הנכונה בהווה. בימינו ישנם ניסיונות להגיע לתוצאות האלה באמצעות חומרים כימיים (תרופות או סמים), באמצעים גנטיים ובאמצעות מכשירים. את המאמר הזה אקדיש לשיפור הזיכרון באמצעים כימיים.

איך נוצרים זכרונות?

גיף ללא גבולות (מערכת וואלה! , giphy)

כדי לדעת איך לשפר את הזיכרון, עלינו להבין תחילה איך נוצרים זיכרונות. בתאי המוח ובסינפסות של תאי העצב מתרחשים בכל רגע נתון מיליוני תהליכים ביוכימיים, הקורים במסלולים עוקבים, או מקבילים. אנו יודעים שחלק מתהליכים אלה, המועצמים או מוחלשים בעקבות גירויים והתנסויות שונות, תורמים ליצירה של זכרונות, אולם אנו רחוקים מלהכיר את התמונה השלמה. אף על פי כן, קיים כבר ידע נכבד לגבי כמה עשרות של מולקולות מפתח שנחשבות קריטיות ליצירה או שמירה של זכרונות. מציאת המולקולות האלה נעשתה בשיטות משוכללות, הכוללות, בין היתר, הנדסה גנטית, רישום חשמלי מתאי עצב, הדמיות ברזולוציה גבוהה ושימוש בווירוסים ששונו גנטית.

דרך חשובה לפיתוח תרופות לשיפור קוגניטיבי היא להבין מדוע חלק מהעכברים הטרנסגניים (שנוצרו בשיטות של הנדסה גנטית) מראים יכולות קוגניטיביות ירודות וחלק אחר (קטן מאוד) מראים יכולות קוגניטיביות פנומנליות, יחסית לעכברים רגילים. מסתבר שרוב עכברי-העל מבטאים בצורה שונה חלבונים הקשורים בצורה זו או אחרת לתיפקוד הסינפסות המקשרות בין תאי העצב. במילים אחרות, היכולת לשפר את מעבר המידע בין תא עצב אחד לשני, היא ככל הנראה קריטית ליכולת למידה וזיכרון טובים.

מוח אנושי (ShutterStock)
היכולת לשפר את מעבר המידע בין תא עצב אחד לשני קריטית ליכולת למידה וזיכרון טובים (צילום: Shutterstock)

כאשר מזוהה מולקולה או מסלול ביוכימי תאי המשפיעים בצורה משמעותית על הלמידה או על הזיכרון, מתחיל ניסיון להפוך את הידע הזה לתרופה שתשפר את התפקוד הקוגניטיבי, על ידי שינוי פעילות המולקולה או המסלול הביוכימי הקריטי.

FGL - לשיפור הלמידה והזיכרון

FGL הוא דוגמה קלאסית לפיתוח תרופה המשפרת את הלמידה ואת הזיכרון. תרופה פוטנציאלית זאת פותחה לאחר שנים רבות של מחקר על חלבון הקיים באופן טבעי במוח, בשם NCAM .NCAM היה ידוע במשך עשורים כחלבון שתפקידו בתהליכים של למידה וזיכרון הינו מכריע כיוון שהוא מפעיל מסלולים החשובים לתקשורת בין התאים, בין היתר, דרך הפעלת קולטן בשם FGFR. חוקרים בדנמרק הצליחו לבודד את החלק ב-NCAM שנקשר לקולטן FGFR בתאים וייצרו אותו באופן מלאכותי - זהו ה-FGL.

באופן מדהים, הזרקת ה-FGL לחולדות משפרת אצלם את הלמידה והזיכרון למשך יותר משבועיים. יש לציין שלחולדות אלה לא היו בעיות קוגניטיביות קודם להזרקה, דבר המעיד על כך שגם כשהמוח מתפקד היטב ניתן לשפר את תפקודו אף יותר.

באמצעות שיטות של ביולוגיה מולקולרית ורישום חשמלי מתאי עצב הצלחנו לגלות מדוע FGL משפר את היכולת הקוגניטיבית. מסתבר שכשהוא נקשר לקולטן ה-FGFR, הוא מפעיל מערכת מורכבת של תהליכים ביוכימיים בתאי העצב והתוצאה הסופית היא חיזוק הקשרים (הסינפסות) בין תאי העצב. (והנה קישור למחקר המלא בנושא). החיזוק הזה מגביר את יעילות מעבר המידע בין תאי העצב, דבר המשפר את יכולת הלמידה והזיכרון.

מתוך הסדרה ללא גבולות (צילום מסך)
גם במציאות, FGL כבר הגיע לשוק השחור (צילום מסך מתוך "ללא גבולות")

FGL נמצא עדיין בניסויים קליניים אבל באופן מפתיע מאוד, מסתבר שיש אנשים שקנו את הסם בשוק השחור, הזריקו אותו לעצמם והם מדווחים על תוצאות מרשימות. עד כמה שזה נשמע מרתק, מעשה זה לא רק שאינו חוקי, הוא אפילו יכול להיות מסוכן והשפעותיו עלולות להיות קשות ובלתי צפויות. חומר שנוסה על חיות בלבד עדיין אינו נחשב בטוח לשימוש, ומכאן אני קוראת לכם לא לשקול את האפשרות הזאת.

PDZ-PTEN - מנגנון עוקף אלצהיימר

PDZ-PTEN הוא חומר שפיתחנו לאחר מספר שנים בהן ניסינו להבין דרך מחקר מדעי מדוע חולי אלצהיימר מאבדים את זיכרונם. אצל חולים אלה מצטבר חלבון רעיל במוח בשם עמילואיד בטא. החלבון הזה בהתחלה משבש את התקשורת בין התאים ולאחר מכן גם גורם למות התאים. במשך זמן רב לא היה ברור כיצד בדיוק משבש עמילואיד בטא את התקשורת הזאת. אנחנו גילינו שהשיבוש בתקשורת בין תאי העצב נובע, לפחות בחלקו, מכניסת חלבון בשם PTEN לסינפסות, כתגובה לעמילואיד בטא. PTEN נקשר בסינפסות לחלבונים אחרים כאשר התוצאה הסופית היא החלשות הסינפסות ושיבוש מעבר המידע מתא לתא.

על מנת להתגבר על תופעה זו, פיתחנו פפטיד (חלבון קצר) שמונע את ההתקשרות הזאת בין PTEN לחלבונים האחרים. כאשר הזרקנו את הפפטיד הזה לעכברים טרנסגניים "חולי אלצהיימר" הסתבר שלמרות שמוחם מלא בעמילואיד בטא, היכולת הקוגניטיבית שלהם היתה כשל עכברים רגילים. (והנה קישור למחקר המלא) בצורה זאת בעצם הצלחנו לעקוף את השפעת העמילואיד בטא.

מחקר אלצהיימר ישראלי חדש (באדיבות המצולמים)
תא עצב שנצבע בחומר פלאורוסנטי להדגשת הסינפסות (צילום: באדיבות צוות המחקר של פרופ' כנפו)

התרופה הפוטנציאלית הזאת כרגע בשלבי פיתוח על מנת להתאימה למתן לבני אדם בשלבי אלצהיימר מוקדם. בכל אופן, אני צופה שבעתיד מחלת האלצהיימר תטופל לא בתרופה בודדת, אלא בשילוב תרופתי, כפי שנעשה בסרטן. שילוב תרופות אפשרי יהיה, למשל, תרופות שמונעות מוות של תאי עצב, יחד עם תרופות הגורמות ליצירת סינפסות חדשות ותרופות המונעות כשל סינפטי. חיסון כנגד עמילואיד בטא ותרופות להורדת רמתו במוח קיימים כבר כמה שנים, אך יעילותם ובטיחותם לשימוש בבני אדם אינם ברורים עדיין.

מה הסכנה בשימוש במשפרים קוגניטיביים?

מעבר לתופעות הלוואי העלולות ללוות שימוש בכל תרופה שהיא, למשפרים קוגניטיביים עלולות להיות תופעות לוואי ייחודיות. תיאורטית, משפר קוגניטיבי יכול לשפר זכרונות רצויים, כמו החומר שנלמד למבחן, אך קיימת הסכנה שהוא יגביר גם זיכרונות שוליים ולא חשובים ושמחשבותינו יוצפו בזיכרונות שאיננו צריכים. דבר זה עלול להסיח את דעתנו ולגרום לבלבול ולהפרעה בתפקוד.

זיכרון (ShutterStock)
החשש: המוח שלנו יוצף בזכרונות שוליים, כואבים או לא רצויים (צילום: Shutterstock)

גרוע מכך, משפר קוגניטיבי עלול לשפר זיכרונות טראומטיים שעד ללקיחת התרופה היו מודחקים על ידי מנגנונים עצביים שנועדו לשמור על מצב נפשי תקין. העלאת זכרונות איומים מהאוב עלולה להיות הרסנית עבור חלק מהאנשים. לפיכך, המסקנה המתבקשת היא, לא למהר ולנסות משפרים קוגניטיביים, גם אם עברו בהצלחה ניסויים קליניים. ככל שזה יכול להיות מושך להיות חכמים יותר, שימוש במשפרים קוגניטיביים, רצוי שיעשה רק על ידי אנשים שיש להם בעיה אמיתית בזיכרון, למשל חולי אלצהיימר ולא על ידי אנשים עם תיפקוד קוגניטיבי תקין.

האם זה אתי להשתמש במשפרים קוגניטיביים?

כיום יש דיון די נרחב בתוצאות האפשריות של שימוש במשפרים קוגניטיביים. תחילה – האם צריך ויכול להיות פיקוח חוקי על חומרים מעין אלה? האם סטודנט שלוקח משפר קוגניטיבי בעצם מרמה? מה לגבי מי שאין ידו משגת לקנות חומר כזה? האם יהיה לחץ, למשל על טייסים, חיילים, רופאים ואפילו על עובדים רגילים לקחת את החומרים האלה כדי לשפר את יעילות העבודה? אמנם הסמים בהם משתמשים היום, יעילותם בתור משפרים קוגניטיביים מוטלת בספק, אך לא מן הנמנע שלא ירחק היום בו תהיינה תרופות יעילות באמת ואז שאלות אתיות מעין אלה יועמדו למבחן המציאות.

כבר ב-2013 האיחוד האירופי הקדיש יותר משלושה מיליון אירו למאמץ לגבש עמדות בנוגע לשימוש עתידי במשפרים קוגניטיביים, אך על כל מדינה לגבש לעצמה עמדות כאלה הלוקחות בחשבון את היתרונות והחסרונות של פיקוח על משפרים קוגניטיביים.

לפרוץ את הגבולות

מתוך הסרט ללא גבולות (מערכת וואלה!)

לסיכום, שיפור קוגניטיבי ניתן להשגה באמצעות טכנולוגיות שונות והוא טומן בחובו את ההבטחה (או את האיום) לשנות לחלוטין את חיינו. אנחנו מתקדמים בצעדי ענק לתקופה חדשה, מדהימה, מאתגרת, אך בו-בזמן גם מפחידה, בה לא נסתפק ביכולות השכליות בהן הטבע חנן אותנו, אלא ננסה בכל הכוח, לפרוץ את גבולות היכולת האנושית. האם זה יהפוך אותנו למאושרים יותר? ימים יגידו.

שירה כנפו היא רופאה ופרופ' למדעי המוח באוניברסיטת חבל הבאסקים. היא ראש המעבדה לקוגניציה מולקולרית שמטרתה לפתח תרופות חדשות לשיפור הזיכרון. היא גם עורכת הספר Cognitive Enhancement שיצא לאור ב-2015