RESEARCH

לאחר שפיתחו טכנולוגיה חדישה המאפשרת גידול של "אצות מועשרות" באבות המזון, חלבונים, סיבים תזונתיים ומינרלים לצרכי האדם והחי, החוקרים מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומהמכון לחקר ימים ואגמים עושים צעד חשוב נוסף: הם הצליחו להגביר בצורה משמעותית את היכולת של אצות ים להפיק חומרי טבע בריאותיים. המחקר התמקד בהגברת הייצור של חומרים בעלי ערך רפואי לאדם, כגון: נוגדי חמצון (אנטי-אוקסידנטים), שריכוזם באצות הוכפל  פי 2 מהריכוז הרגיל; מסנני קרינה טבעיים, שריכוזם הוכפל פי 3; ופיגמנטי הגנה ייחודיים לאצות, בעלי ערך רפואי רב, שריכוזם הוגדל ביותר מפי 10. המחקר בוצע בגישה חדשנית של חקלאות ימית בת-קיימא וידידותית לסביבה, שמשלבת גידול אצות לצד גידול דגים, ולמעשה מיטיבה עם האצות ובה בעת מסייעת בטיהור מי הים ומצמצמת את הפגיעה באיזון הטבעי של בית הגידול הימי. לדברי החוקרים, ממצאי המחקר עשויים לשרת את תעשיות התרופות, הקוסמטיקה, המזון ותוספי התזונה. 

יצרניות של חומרי טבע ייחודיים

התגלית פותחה על ידי הדוקטורנט דורון אשכנזי מאוניברסיטת תל אביב ומהמכון לחקר ימים ואגמים לישראל, בהנחיית פרופ' אביגדור אבלסון מבית הספר לזואולוגיה, ופרופ' אלוארו ישראל מהמכון לחקר ימים ואגמים (חיא"ל), חיפה, ובשיתוף עם חוקרים מובילים נוספים מרחבי הארץ והעולם, בהם: גיא פז מהמכון לחקר ימים ואגמים לישראל (חיא"ל), חיפה; ד"ר שושנה בן-וליד, מומחית לכימיה אורגנית; ד"ר איתן סלומון מהמרכז הלאומי לחקלאות ימית באילת; וכן ד"ר פליקס לופז פיגרואה, ג'וליה וגה, נטלי קורבי ומרתה גרסיה סאנשז מאוניברסיטת מלאגה בספרד. המאמר פורסם בכתב העת המדעי Marine Drugs, ואף זכה לתמונת שער בזכות ממצאיו פורצי הדרך בתחום חומרי טבע ומרפא ממקורות ימיים.

"אצות ים, הידועות גם כמאקרו-אצות, הן צמחים ימיים שמהווים את הבסיס של המערכת האקולוגית הימית החופית. האצות קולטות פחמן דו-חמצני ומשחררות חמצן לסביבה, מטהרות את המים, מספקות מזון, ומהוות בית גידול ומחסה לדגים וחסרי חוליות רבים. לא רבים יודעים זאת, אך בנוסף לכל אלה, הן מייצרות מגוון רחב של חומרי טבע ייחודיים המועילים לאדם", מסביר דורון אשכנזי. "אצות שחיות באזור הגאות והשפל מתמודדות עם תנאי מחיה קיצוניים, הכוללים שינויי מליחות וטמפרטורה, תנאי יובש, שינויים בזמינות חומרי ההזנה, וכן חשיפה גבוהה לקרינת השמש ובעיקר לקרינה בתחום העל-סגול (UV). לכן, על מנת לשרוד, האצות פיתחו מערך ייחודי של מנגנוני הגנה כימיים: כימיקלים טבעיים שמסייעים להן להתמודד עם התנאים הקשים. ניתן לומר שהאצות מהוות מפעל טבעי יעיל ביותר לייצור החומרים הללו, שחלק ניכר מהם יכול להביא תועלת רבה לאדם".

במחקר קודם של גידול אצות הראו אותם חוקרים עלייה בריכוז של חלבונים ומינרלים כמו אבץ, ברזל, יוד, מגנזיום, וסידן. במחקר הנוכחי הם ביקשו לבדוק אם וכיצד ניתן להגביר ולמקסם באצות את ייצורם של חומרי טבע המכונים מטבוליטים שניוניים, שמביאים תועלת רבה לאדם, כגון נוגדי חמצון, פיגמנטי הגנה, ומסננים טבעיים של קרינה אולטרה סגולה.

העתיד נראה ירוק מתמיד

לטובת מחקר זה הוקמה מערכת חקלאות ימית ייעודית בה גודלו שלושה מינים מקומיים של אצות: חסת-הים (Ulva) , אגרית (Gracilaria) ו-היפנאה (Hypnea). במהלך גידול האצות במערכת, בוצעו שינויים מבוקרים בתנאי הגידול, כמו רמת המליחות, רמת חומרי הזנה ועוצמת החשיפה לקרינת שמש. נבדק כיצד השינויים הללו משפיעים על ריכוז חומרי הטבע באצות, במטרה לעודד את ייצורם. התוצאות אכן הראו עליות מרשימות בריכוזים: פי 2 עבור נוגדי חמצון (אנטי-אוקסידנטים), פי 3 עבור מסנני קרינה טבעיים, ויותר מפי 10 עבור פיגמנטי הגנה ייחודיים לאצות, בעלי ערך רפואי רב. דורון אשכנזי משתף: "פיתחנו תנאים אופטימליים והמצאנו שיטה חדשה ונקיה להגברה של חומרי הטבע הבריאים באצה לרמה גבוהה ביותר שלא נראתה לפני כן. למעשה, הפקנו סופר-אצות שמסוגלות לשמש את האדם".

^{מערכת חקלאות ימית ייעודית שבה גידלו החוקרים שלושה מינים מקומיים של אצות}

החוקרים מעריכים כי בעתיד ניתן יהיה להפיק באופן דומה גם חומרי טבע נוספים בעלי תכונות רפואיות חשובות, כמו חומרים נוגדי סרטן, נוגדי סוכרת, נוגדי דלקות, אנטי-ויראליים, אנטיביוטיים, ועוד. לדבריהם, השיטה היא בעלת פוטנציאל יישומי לתעשיית האצות והחקלאות הימית, ויכולה לסייע בקידום מדינת ישראל כמעצמה מובילה בביוטכנולוגיה של אצות. עוד הם מדגישים כי חקלאות ימית של אצות היא ידידותית לסביבה, שומרת על הטבע ועל האיזון האקולוגי, ואף מצמצמת סיכונים סביבתיים על ידי הפחתת חומרים מזהמים בחופים, הפחתת הפליטה של גזים והורדת טביעת הפחמן. בדרך זו תורמת חקלאות אצות ים להתמודדות עם האתגרים הסביבתיים הגלובליים כמו זיהום, הרס בתי גידול, משבר האקלים, וההתחממות העולמית.

"בעתיד תתמקד האנושות ביצירת פתרונות סביבתיים מבוססי-מדע, כמו זה שאנו מציעים במחקר הנוכחי: טכנולוגיות שדוגלות במחזור ובשימוש חכם במשאבי הטבע מבלי לנצל אותם ניצול יתר. המחקר מראה באופן פרקטי כיצד אנו יכולים להנות משירותי הטבע מבלי לפגוע בו, וכפי שמציעות האצות: כיצד ללמוד מהטבע על מנת לשמור עליו, וכך לחיות ולשגשג לצידו", מסכם אשכנזי.

^{פרופ' אביגדור אבלסון ודורון אשכנזי}

המחקר נערך בהובלת תלמידת המחקר נועה קעטבי מהמעבדה של ד"ר יערה ישורון מבית הספר למדעי הפסיכולוגיה ומבית ספר סגול למדעי המוח. המחקר פורסם בכתב העת Journal of Neuroscience.

במהלך המחקר, החוקרות הקרינו לנבדקים סדרת סרטונים. הראשון שימש לצרכי ביקורת והיה נייטרלי וללא סממנים פוליטיים, והאחרים כללו תשדירים ונאומים של פוליטיקאים בכירים משני הגושים, ימין ושמאל. להפתעתן של החוקרות, המחקר הראה שהמוחות של הנבדקים הסתכרנו עם הסרטונים בהתאם לשייכות הפוליטית, כך שכאשר מצביעי הימין צפו בסרטונים של מנהיגים מהגוש שלהם נרשמה באיזורים מסוימים במוחות שלהם פעילות ערה וזהה, וכך גם לגבי מצבעי השמאל. הנבדקים הימנים היו מסונכרנים בפעילות המוחית שלהם, כלומר האזורים שהיו פעילים במוח עבדו בצורה דומה, כאשר צפו בסרטונים של הימין, ואילו אל של המוחות של השמאלנים היו מסונכרנים כשצפו בסרטונים של השמאל, לרבות באזורים הסנסוריים, המוטוריים והסומטו-סנסוריים - איזורים תחושתיים ראשוניים שאחראים על קבלת מידע מהסביבה באמצעות ראייה, שמיעה, תנועה וחישה.

כמו כן, החוקרות זיהו שבמיגוד לממצאי מחקרים קודמים שעסקו בהבדלים בפעילות המוחית של אנשים שהיו בעלי דעות שונות לגבי הגירויים שהוצגו להם - במחקר הנוכחי הסנכרון המוחי אינו מוגבל לאזורים "גבוהים" במוח, שעוסקים בפרשנות ובחשיבה מופשטת, אלא שהגירוי סנכרן את הנבדקים כבר באזורים במוח שאחראים על קליטת הגירוי עצמו: הראייה, השמיעה ואפילו המישוש.

"אני חושבת שאם ננסה להבין מהי המציאות שאותה חווים א.נשים שמחזיקים בדעה הפוליטית שהפוכה לדעתנו, אילו גירויים מגיעים אליהם עוד לפני שניכנס לדיונים התיאורטיים והערכיים – אולי נצליח לנהל דיון ציבורי קצת יותר אפקטיבי"

^{ד"ר יערה ישורון}

ימנים ושמאלנים בישראל רואים וחווים את המציאות אחרת

"המחקר הראה בבירור שככל שהנבדקים היו מזוהים פוליטית עם גוש מסוים, כך הסנכרון המוחי הלך והתהדק, גם באזורים מוטוריים וסומטו-סנסוריים, כלומר האזורים במוח שפעילים כשאנו נעים או חשים דברים בעזרת החושים שלנו. למעשה, רק לפי התגובה המוחית באיזורים חושיים ראשוניים יכולנו להגיד אם מי שצופה בסרטון מסוים הוא בעמדה פוליטית כזו או אחרת. מה שמעניין כאן הוא שלא היה צריך לבחון את הפעילות באיזורים מוחיים "גבוהים"– איזורים שמעורבים בהבנה של למה דמות מסויימת עשה משהו, או מה אותה דמות חושבת ומרגישה – כדי לנבא את הדעה הפוליטית של הנבדקים", מסבירה ד"ר ישורון.

לדעת החוקרות, מדובר בממצא מפתיע שנובע מהעובדה שהנבדקים שנבחרו היו מעורבים פוליטית, ובעקבות תזמון הניסוי, שהתקיים שבועות ספורים לפני הבחירות, כאשר האווירה הפוליטית בארץ הייתה מאוד נוכחת ואמוציונאלית.

"זו הפעם הראשונה שבה נמדדה פעילות מוחית שונה באזורי ראייה ושמיעה ובאזורים המוטוריים לפי חלוקה פוליטית. אפשר לומר שברמה המוחית הבסיסית ביותר, ימנים ושמאלנים בישראל רואים וחווים את המציאות אחרת. אני חושבת שאם ננסה להבין מהי המציאות שאותה חווים א.נשים שמחזיקים בדעה הפוליטית שהפוכה לדעתנו, אילו גירויים מגיעים אליהם עוד לפני שניכנס לדיונים התיאורטיים והערכיים - אולי נצליח לנהל דיון ציבורי קצת יותר אפקטיבי", מסכמת ד"ר ישורון.

^{ימין או שמאל? "אם ננסה להבין מהי המציאות שאותה חווים א.נשים שמחזיקים בדעה הפוליטית שהפוכה לדעתנו, אילו גירויים מגיעים אליהם עוד לפני שניכנס לדיונים התיאורטיים והערכיים - אולי נצליח לנהל דיון ציבורי קצת יותר אפקטיבי"}

אחרי שפיתחו את הרובוט הראשון ששומע באמצעות אוזן ביולוגית, החוקרות והחוקרים של אוניברסיטת תל אביב העניקו לרובוט חוש נוסף: חוש הריח. פריצת הדרך המדעית מאפשרת לרובוט להריח באמצעות חיישן ביולוגי, לזהות האם נמצא בסביבתו ריח ולשלוח בתגובה אותות חשמליים שאותם הוא יודע לקרוא. החוקרים חיברו בהצלחה חיישן ביולוגי למערכת אלקטרונית ובעזרתה, תוך שילוב של אלגוריתם למידת מכונה, הצליחו להפריד ריחות ברגישות הגבוהה פי 10,000 ממכשירים אלקטרוניים קיימים. התקווה היא שבעתיד יוכל רובוט שמצויד בחושים אלו לשמור על חיי אדם ולזהות סכנות רבות, החל מחומרי נפץ וסמים, דרך זיהוי מחלות וכלה באסונות טבע. "השמיים הם הגבול", אומרים החוקרים.

^{הרובוט הראשון בעל האף הביולוגי. רק באוניברסיטת תל אביב.}

"אנו עוברים במגנומטר שעולה מיליוני דולרים ויודע להגיד אם אנו נושאים עלינו מתכות. אבל כשרוצים לבדוק אם נוסע מבריח סמים - מביאים כלב שירחרח אותו"

לשלוח את הטכנולוגיה ללמוד מהאבולוציה

פריצת הדרך הביולוגית והטכנולוגית נעשתה בהובלת הדוקטורנטית נטע שביל מבית הספר סגול למדעי המוח, ד"ר בן מעוז מהפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן ובית הספר סגול למדעי המוח, פרופ' יוסי יובל ופרופ' אמיר אילי מבית הספר לזואולוגיה ובית הספר סגול למדעי המוח. תוצאות המחקר התפרסמו בכתב העת היוקרתי Biosensor and Bioelectronics.

ד"ר מעוז ופרופ' אילי מסבירים: "ישנן טכנולוגיות שלא יכולות להתחרות במיליוני שנות אבולוציה. תחום אחד שבו אנו מפגרים במיוחד אחרי עולם החי הוא תחום חישת ריחות. דוגמה לכך אפשר למצוא בנמלי התעופה. כשאנו טסים לחו"ל, אנו עוברים במגנומטר שעולה מיליוני דולרים ויודע להגיד אם אנו נושאים עלינו מתכות. אבל כשרוצים לבדוק אם נוסע מבריח סמים - מביאים כלב שירחרח אותו. בתוך עולם החי, חרקים מצטיינים בקליטת ובעיבוד אותות חושיים . יתוש, למשל, יודע לזהות הפרש של 0.01% ברמת הפחמן הדו-חמצני באוויר. כיום אנחנו רחוקים מלייצר חיישנים שיתקרבו ביכולות שלהם לחושים של חרקים".

החוקרים מציינים שככלל, איברי החישה שלנו ושל כל שאר בעלי החיים, כמו העין, האוזן והאף, משתמשים בקולטנים שמזהים ומפרידים בין אותות שונים. בשלב השני, איבר החישה מתרגם את הממצאים לאותות חשמליים שהמוח מפענח כמידע. האתגר בביו-סנסורים הוא בחיבור איבר חישה כמו האף למערכת אלקטרונית שתדע לפענח את האותות החשמליים שמתקבלים מהקולטנים.

^{הדוקטורנטית נטע שביל וד"ר בן מעוז}

רגיש לריח פי 10,000

"חיברנו את החיישן הביולוגי ואפשרנו לו להריח ריחות שונים תוך כדי שאנחנו מודדים את הפעילות החשמלית שמעורר כל ריח וריח", מסביר פרופ׳ יובל. "המערכת אפשרה לנו לקבל זיהוי של כל ריח כבר ברמת איבר החישה הראשוני של החרק. בשלב השני השתמשנו בלמידת מכונה כדי ליצור 'ספרייה' של ריחות. במחקר הצלחנו לאפיין 8 ריחות, כגון גרניום, לימון ומרציפן, באופן שיכולנו לדעת מתי מוצג ריח לימון ומתי מרציפן. למעשה, אחרי שהניסוי נגמר המשכנו וזיהינו ריחות נוספים, שונים ומשונים, כמו למשל מיני ויסקי סקוטי שונים. השוואה למכשירי מדידה סטנדרטים הראתה שהרגישות של החיישן הביולוגי במערכת שלנו גבוהה פי כ-10,000 ממכשירים שנמצאים היום בשימוש".

"הטבע מתקדם מאיתנו בהרבה, לכן כדאי להשתמש בו. ניתן להשתמש בעיקרון שהצגנו וליישם אותו על חושים אחרים כמו ריח, ראייה ומישוש. לדוגמה, לבעלי חיים מסוימים יש יכולות מדהימות לזיהוי של חומרי נפץ וסמים, וייצור של רובוט עם מחוש ביולוגי יוכל לעזור לנו לשמור על חיי אדם ולזהות עבריינים באופן שלא ניתן כיום. יש בעלי חיים שיודעים לזהות מחלות ואחרים שיודעים לחוש רעידות אדמה. השמיים הם הגבול", מסכם ד"ר מעוז.

בעתיד, החוקרים מתכננים לשלב ברובוט גם יכולות ניווט שיאפשרו לו לאתר את המקור של הריח ולאחר מכן גם את סוגו.

^{האם בקרוב יוכל לצאת לפנסיה? כלב עבודה מחפש חומרים מסוכנים בשדה התעופה}

המחקר נערך בהובלתה של פרופ' אורית קרניאלי-מילר עם ד"ר ליאור רוזנטל, מהחוג לחינוך רפואי בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר, ובשיתוף אורנה דיבון-אופיר, ד"ר דורון שגיא, פרופ' אמתי זיו וליאת פסח-גלבאום, מהמרכז הארצי לסימולציה רפואית. המחקר פורסם בQualitative Health Research , כתב עת מוביל בתחום הבריאות.

צוות החוקרים מסביר כי כבר לפני שנים רבות נערכו מחקרים שהתמקדו בהשפעתם החיובית של הליצניות והליצנים הרפואיים והחלו לזהות את כישוריהם השונים במצבים ספציפיים, אולם עד כה לא נעשו מחקרים שדייקו ומיפו את המיומנויות שבהן הם משתמשים, ואת המטרות הטיפוליות שלהם. בנוסף, הייתה חסרה הבנה רחבה כיצד ליצנים יכולים לסייע לילדים, למתבגרים ולהוריהם במצבים מאתגרים של מצוקה וקושי עקב ההתמודדות עם ההליכים והטיפולים הכואבים, שמובילים לעיתים לחוסר רצון לשתף פעולה עם ההמלצות הטיפוליות של הצוותים הרפואיים.

במסגרת המחקר החדש, צוות החוקרים התמקד בזיהוי שיטתי, איכותני ומעמיק של כישוריהם של הליצנים הרפואיים, באמצעות התבוננות וניתוח של פעולותיהם במפגשים מאתגרים עם מתבגרים, הורים, וצוות רפואי. הצוות ניתח עשרות סימולציות מוקלטות בווידאו של ליצנים רפואיים במצבים שונים וכן ערך ראיונות עומק עם ליצנים רפואיים ותיקים.

הליצנים שנבדקו במחקר הוכשרו וגויסו על ידי עמותת "רופאי חלום", שהיא עמותה ללא כוונת רווח המפעילה ליצנים רפואיים טיפוליים כחלק מהמערך הפרא-רפואי בבתי החולים בישראל, ומכשירה אותם לעבוד בתוך הצוותים הרב-מקצועיים. המחקר נערך בשיתוף המרכז הישראלי לסימולציה רפואית (MSR), שיצר סדנה מבוססת סימולציה המתמקדת בפיתוח כישוריהם של ליצנים רפואיים מנוסים ביחד עם חוקרות מהחוג לחינוך רפואי. 

^{הליצנים הרפואיים תורמים להשגת מטרות טיפוליות רפואיות (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)}

להתמקם בעמדה הנחותה ביותר כדי להעצים את המטופל.ת

מניתוח הממצאים החוקרים זיהו 40 מיומנויות שונות של הליצנים הרפואיים להשגת ארבע מטרות טיפוליות:

1. בניית קשר וחיבור מידי לצרכי ולרצונות המטופלים
2. התמודדות עם רגשות וקשיים
3. הגברת המוטיבציה לדבקות בתוכנית הטיפולית והעלאת תחושת השליטה
4. דאגה ועידוד מטופלים

"למעשה, מכניסתם לחדר הליצנים בוחרים לחבור למטופל, לחזק אותו ולתת לו כוח ומעמד בתוך המערכת הרפואית", מסבירה פרופ' קרניאלי. "הם עושים זאת באמצעות התחברות ראשונית לקולו של המטופל ואפילו לחוסר רצונו ליישם את ההמלצה הטיפולית. זהו חיבור רגשי שבהמשך מוביל את המטופל לשנות את עמדתו ולשתף פעולה עם הצוות הרפואי".

^{נותנים לחולים כוח  ומעמד בתוך המערכת הרפואית (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)}

לדבריה של פרופ' קרניאלי, המערכת הרפואית היררכית ולמטופלות ולמטופלים לא קל לתפקד בתוכה. לכן, אחת המיומנויות של ליצנים רפואיים היא להתמקם בעמדה הנחותה ביותר במסגרת הרפואית. כך הם מעצימים את המטופלים, מאפשרים להם כוח ושליטה, כולל הבחירה אם לאפשר לליצן להיכנס לחדר ואפילו להכתיב את אופי תפקידו מולם. כל אלו מאפשרים את הגברת תחושת השליטה ומעודד את המטופל בהתמודדותו המאתגרת.

בהקשר זה, מדגישים החוקרים כי הליצניות והליצנים ערים לקושי הרגשי הנלווה לשהות בבית החולים ולהתמודדות עם מחלה. כדי להתמודד עמו הם לעיתים מספקים הסחת הדעת מהקושי על ידי שימוש באביזרים, הומור ודמיון. הם מאפשרים הוצאת תסכולים כלפיהם, כאלו שקשה להפנות לצוות הרפואי או להורים. במצבים אחרים הם משתמשים במגע מנחם, בנגינה מרגיעה, בהקשבה אמפתית או באמירה מחזקת. היכולת לבטא רגשות ולקבל לגיטימציה חשובה ומועצמת על ידי הליצנים.

^{פרופ' אורית קרניאלי}

לאמץ את המיומנויות גם בתחומי טיפול אחרים

"מיפוי הכישורים והמטרות של הליצנים הרפואיים בתפקידם, משפר את ההבנה של תפקידם ופעולותיהם ועשוי לסייע לאנשי מקצוע אחרים בתחום הבריאות להכיר בשיטות העבודה שלהם וביתרונות בשילובם בטיפול. יתר על כן, אנשי מקצוע אחרים בתחום הבריאות עשויים ליישם בעצמם חלק מהמיומנויות שזוהו כאשר הם מתמודדים עם האתגרים הללו", מוסיפה פרופ' קרניאלי-מילר.

"המחקר הזה חשוב כיוון שהוא מאפשר לליצנים עצמם לבנות תוכנית הכשרה, ולהתפתח ביישום מיומנויות מגוונות להשגת המטרות הטיפוליות השונות שיתאימו למטופלים שונים. בנוסף, הוא גם תורם בסיוע לאנשי מקצוע בתחום הבריאות לעבוד בשיתוף פעולה עם הליצנים הרפואיים. אם אנשי מקצוע בתחום הבריאות יידעו איך ומתי לשתף פעולה עם הליצנים הרפואיים, הם יוכלו לעזור למטופלים להתגבר על אתגרים, ובו זמנית הם עשויים להיות סובלניים יותר ל'הפרעה' של הליצנים בסדר הטיפולי בבית החולים. זה יספק לליצנים את הזמן והמרחב להתחבר למטופלים, ולעזור ולעודד מטופלים להפוך למשתתפים פעילים יותר בתוכנית הטיפול שלהם", היא מסכמת.