image

בלימודי חקר המוח נהוג להתייחס להַאַבֶּל וְוִיזֶל בכבוד עילאי ולהציגם כאבות הקדמונים של מערכת הראייה.


לא סתם נותנים לצמד הזה כ"כ הרבה כבוד, הם אלו שהביאו בפועל לקפיצה הקוונטית בתחום (שעד אז כמעט ולא נחקר) והניחו את אבני הבניין לתגליות פורצות הדרך המסבירות בפשטות איך פועל המנגנון המתוחכם והמיומן של הראייה.

הם אלו ששרטטו אחד לאחד, את המסלול המדויק שעובר מהרגע שגלי האור נוחתים על הרשתית ועד שהם מגיעים אל מאחורי המוח (לקורטקס הוויזואלי), שם הם מתורגמים במהירות שיא לתמונה ויזואלית שאנחנו מסוגלים לתפוס, ולקרוא לה בשם מוכר.

כמובן שתגלית בסדר גודל שכזה, שללא ספק שינתה את פני המדע והקפיצה את האנושות קדימה תהיה זכאית לפרס הנעלה מכולם. 

בשנת 1981 הם זוכים יחדיו בפרס נובל לפיזיולוגיה ולרפואה וזוכים להשמיע לעולם בבכורה חגיגית, את הסאונד האמיתי של "נוירונים כשהם רואים".

מסיבת העיתונאים לרגל זכייתם בנובל 


איך הצמד הזה שמגיע משני קצוות עולם שונים הוצמד בדפי ההיסטוריה של התחום?

דיוויד הַאַבֶּל נולד בארה"ב ב-1926, אבל נחשב לחוקר מוח קנדי, כי כולם זוכרים לו שעבר להתגורר באונטריו עם משפחתו עוד בהיותו ילד.

אביו היה מהנדס כימי ואימו חשמלאית חובבת, וזה לא הפתיע אף אחד מבני המשפחה שהילד הקטן והממושקף, החל לערוך ניסויים מדעיים במעבדה שהקים לו במרתף הבייתי. כבר אז היה אפשר לראות את הדמות של ה"מוסכניק הנוירולוגי" שאוהב להתעסק בעדשות ואלקטרודות קורמת עור וגידים.

הַאַבֶּל נשאר בקנדה על מנת לרכוש את השכלתו האקדמאית (תואר ראשון בפיסיקה ומתמטיקה עם המשך ישיר ללימודי רפואה ונוירולוגיה מאוני' מק'גיל), אבל בגיל 28, הוא מבצע שני מהלכים שישנו את חייו.

מצד אחד הוא מתחתן עם שירלי איזרד (אם שלושת בניו העתידיים והסלע האיתן שמאחוריו) ומצד שני חוזר לארה"ב הגדולה לשים גז על הקריירה ולעבוד תחת הנוירולוג הנודע, סְטִיבֶן קוּפְּלֵר (באונ' ג'ון הופקינס שבמרילנד).

במעבדה של קופלר הוא פוגש לראשונה את טוֹרְסְטֵן וִויזֶל (ה-"שוודי הגבוה") וביחד הם מתחילים בשותפות מדעית מוצלחת של 20 שנה.

כפי שניתן לראות מהתמונות, הם היו כמו שני מגלי עולם צעירים ותמימים שיצאו יחדיו לחקור יבשת חדשה ובתולית.

מתוך חדר קטן במרתף ובעזרת לא יותר מאשר מקרן שקפים פרימיטיבי ודפים לבנים המודבקים על לוח כיתה שחור, הם חושפים את היסודות הקסומים עליהם בנויה מערכת הראיה במוח. 

הרבה תמימות, משקף ונייר...

מה הם גילו לגמרי במקרה? ואיך זה קשור לואן גוך?

עוד בהיותו בקנדה, הַאַבֶּל התעסק בפיתוח עדשות ומכשיריי הקלטה שונים מהמוח. למעשה הוא היה בן היחידים שהצליחו לפתח מיקרו-אלקטרודה זעירה שמסוגלת לחדור למוח בסמוך מאד לתא עצב בודד ולהקליט את הקול הספציפי שהוא משמיע בזמן שפוטנציאל הפעולה שלו מופעל. (במציאות זה נשמע כמו טְּרְרְר..טְּרְרְר...מאד ברור).

את הניסויים שלהם בחתולים הם היו עורכים באופן הבא: חתול מורדם עם אלקטרודה צמודה היה מוכנס למכשיר שמחזיק לו את הראש שלא ייפול. עין אחת מכוסה (כמו משה דיין) והשנייה פתוחה לרווחה עם פלסתר.

המטרה הייתה להקרין על העין הפתוחה של החתול נקודות שחורות בגדלים שונים ולראות מי מהצורות תגרום לנוירון שמחובר לאלקטרודה לדבר. 

המחשבה הראשונית הייתה שהעין מצלמת צורות שיש בטבע (במיוחד צורות עגולות ומוכרות כמו פנים) הרבה שעות נשרפו לשווא, בציור נקודות בגדלים שונים והקרנתם בתנאי תאורה משתנים כשבפועל שום דבר לא זז.

ואז יום אחד, בעודם מחליפים את השקף ההקלטה התחילה להשתולל, (משהו גרם לנוירון לפטפט בגדול) אבל, זה לא היה קשור לנקודה השחורה, נהפוכהו.

ההזזה הידנית של השקף פנימה והחוצה מהמקרן יצרה בטעות קו צל שחור ומובחן והוא זה שהפעיל את תא העצב הספציפי שהם הקשיבו לו, בלי שום קשר למה שהיה מודפס עליו.


הסרנדיפיטיות (תגלית ממוזלת) הזו גילתה את תגלית המאה. המוח לא רואה את העולם בצורות שלמות של חתיכה אחת. הוא רואה את העולם ע"י כך שהוא מפרק את התמונה להמון קווים בזויות שונות.

המפה היא ממש 1:1, לכל נוירון (בפקעת הסבוכה שמאחור) יש קו בזווית אחרת שמפעיל אותו ורק אותו. תמונה ויזואלית שלמה נוצרת מאוסף של הרבה קוים קטנים בזויות שונות המחקים את קווי המתאר של מה שעומד לפני העין במציאות.

ההמחשה הטובה ביותר לעניין באה מאחד הציירים המפורסמים בעולם. וינסנט ואן גוך נהג לצייר את הפורטרטים שלו באופן זהה (עוד הרבה לפני המצאת האלקטרודות ושאר מכשירים).  

אם תגדילו את התמונה תראו המון קווים קטנים שמרכיבים קלסתרון אנושי מפורט מאד.


למה בתחום נהוג להתייחס לעין כחתיכה החסרה של המוח?

כשהצמד החל לחקור את התחום לפני כמעט 70 שנה, לא היו להם היפותזות מסובכות או תאוריות המשערות כך או אחרת. הם פשוט ניגשו לעבודה וכמו ארכיאולוגים נלהבים ובכלים מאד פשוטים הברישו את האבק מהארכיטקטורה הוויזואלית שנתגלתה לפניהם חתיכה אחרי חתיכה.

אבל להפתעתם הם גילו שהעין היא חתיכת איבר מיוחד מאד. האיבר היחיד בכל הגוף שיש לו גישה ישירה לתוך המוח דרך עצב הראיה שיושב מאחורי העין.

העין היא כמו דלת של מוסך שעולה ויורדת, וכשהיא פתוחה יש כניסה ישירה למוח (לפחות מבחינת כל מה שקשור לגלי אור).

אם תסתכלו טוב בתמונה תראו שכשהאופטומטריסט מכוון את האופטלמוסקופ שלו (הפנס המיוחד) לתוך העין, הוא יכול לראות ישירות את העצב האופטי ממולו, וככה לקבל מדד ישיר על בריאות המוח של הנבדק.

לא סתם הוא תמיד יחפש לראות אם יש בו שינוי מבני. שינוי שכזה מצביע על מגוון מחלות כמו גלאוקומה, יתר לחץ דם ושאר מחלות ניווניות. מכיוון שהגישה מהעין נחשבת לקלה ולא חודרנית, היא איבר מעולה להמון מחקרים על המוח ואיבר מעולה שדרכו נעשה אבחון ראשוני ומהיר.


ועכשיו לשאלת השאלות המבלבלות? אנחנו רואים דרך העין או דרך המוח? 

הדרך הכי קלה ואינטואיטיבית למסגר את הקשר המיוחד שמתקיים בין העין למוח, היא, שהעיניים הן רק החלון, הן האלמנט שקולט ואוסף מידע ולא האלמנט שמפענח ורואה.

חוש הראיה אמור לאסוף בעבור המוח את מה שהוא מתמחה בו וזה גלי אור שונים, כמו שחוש השמיעה באמצעות האוזניים אוסף בעבורו מידע של גלי קול שונים.

בסופו של יום, כל דבר קטן שעובר בחלון הראייה (צבע, צורה, אור, חושך, פרצופים, בתים, זוויות) מפורק ונרשם ברצפטורים שע"ג הרשתית בתור גלי אור שונים, ורק אז מומר לאותות חשמליים שזו השפה המדוברת במוח.

אם חושבים על המהירות הפסיכית שבה אנחנו משתמשים בחוש הראייה שלנו, ניתן להסיק שכל המידע העצום הזה צריך להספיק לנסוע ולחזור במהירות שיא ולכן חייבת להיות שם מסילה סופר עבה ומיומנת שתצליח להחזיק את העומס הזה.

המסילה הזאת היא עצב הראיה (OPTICE NERVE) והוא מורכב מ-1.2 מיליון סיבים הנושאים מידע מ-130 מיליון רצפטורים. התפקיד שלו הוא להיות כמו "אצן שליחים על ספידים" ולהעביר את כל המידע בין הרשתית לקליפת המוח הוויזואלית ובחזרה, מבלי להפיל את המקל באמצע.

זוהי גם הסיבה האבולוציונית שהעיניים מחוברות ישירות למוח (באמצעות שני עצבי הראייה העבים מכל צד) ולא למשל מעבירים את המידע שלהם דרך הדם, בלוטות אנדוקריניות או כל מיני תחנות ממסר אחרות, שהן הרבה יותר איטיות במונחי פיזיולוגיה.

לסיכום, ניתן לומר שבתור מגלי הארץ הבתולית של מערכת הראייה, כמעט כל דבר שהיום נראה לנו בנאלי ומוכר הם הראו איך הוא עובד בפועל

באמת ובתמים אפשר להימחץ מכמות המחקרים, המאמרים והתובנות שהשותפות המדעית שלהם הניבה במשך 20 שנה. (ועוד יותר קשה לתמצת את העקרונות העיקריים שהם הניחו לפנינו).

בגדול ניתן לפשט ולומר, שהמוח יותר משהוא עסוק בראיה הוא עסוק בניחוש מתמיד של מה עומד לפניו. בפועל הוא כמו מחשב קוונטי שמחפש את התבנית הקלה ביותר לזיהוי, הוא דבר ראשון מחפש את קווי המתאר לזיהוי ראשוני מהיר ואת שאר התמונה משלים בהמשך בהתאם למאגר השמור והמוכר.

האבל סיים את חייו כשנפטר בגיל 87 מכשל בכליות בביתו שמסצ'וסטס, ואילו וויזל עדין בועט ושועט בגילו המופלג (97) לאחר שהספיק להתחתן עם 4 נשים ולהוליד את שרה (ביתו היחידה).


👍
סיימתם בהצלחה 
את שלב #5

שלב #6 
ישלח אליכם אוטומטית 
בעוד 14 יום.




  1. לוידאו של ניסוי החתול הממוזל, (אורך דקה).
  2. לוידאו של וויזל - המציג באופן אישי את השת"פ ארוך השנים שלו עם האבל.
  3. המאמר המקורי והמקיף של האבל וויזל משנת 1962, (Ncbi, PMC)
image
image