חוקר מהאוניברסיטה העברית זכה במענק מחקר של 10 מיליון יורו

פרס ERC Synergy Grant על סך 10 מיליון יורו מוענק השנה לפרופ' יורם בורק, חוקר במרכז אדמונד ולילי ספרא למדעי המוח (ELSC) ובמכון רקח לפיסיקה בפקולטה למתמטיקה ומדעי הטבע באוניברסיטה העברית, יחד עם פרופ' אדוארד מוזר ממכון קאוולי לחקר מערכות עצביות באוניברסיטת NTNU הנורבגית, זוכה פרס נובל לרפואה לשנת 2014. המענק ניתן למחקר משותף של השניים, שנועד לחשוף את עקרונות הפעולה של רשתות נוירונים במוח, המרכיבות על פי  השערה רווחת את ה-GPS הפנימי של בעלי החיים – אזורי המוח שמעורבים בעיבוד מידע על המיקום של בעל-חיים במרחב ומאפשרים את יכולת הנווט.

כמה אזורים מקושרים זה לזה במוחם של יונקים,  בהם קליפת המוח האנטורינלית וההיפוקמפוס, מעורבים בהתמצאות במרחב. עד לא מזמן, מגבלות טכנולוגיות מנעו קבלת תמונה מפורטת הן על הנעשה במספר רב של תאי עצב במקביל בקליפת המוח האנטורינלית, והן על האופן שבו תאי העצב הללו מקושרים זה לזה. כלים ניסיוניים חדשים שפותחו בשנים האחרונות, מאפשרים לראשונה לנטר את הפעילות של מאות ואלפי תאי עצב במוח בבת אחת, ובמקביל, להשפיע על הפעילות של תאי עצב באופן סלקטיבי -  כלומר להשתיק או להפעיל אותם על פי בחירה.

פרופ' בורק. צילום: מוי וולקוביץ.

פרופ' בורק ופרופ' מוזר מתכוונים להשתמש בכלים הניסיוניים הללו, בשילוב עם כלי מחקר תיאורטיים וחישוביים שפותחו בתחומי הפיסיקה, המתמטיקה, ומדעי המחשב, על מנת לבחון תיאוריה בת עשרות שנים על רשתות עצביות בעלות מאפיינים ייחודיים המכונותContinuous Attractor Networks . רשתות נוירונים כאלה עשויות לאפשר למוח לאכסן בזיכרון קצר-טווח מידע רציף, כמו מידע על מיקום במרחב, ולעדכן את המידע הזה על סמך התנועה העצמית של בעל החיים.

פרופ' בורק מספר כי "לפני שנים ספורות התקבל אישור ניסיוני לקיום של רשת עצבית כזו במוח של זבוב הפירות. כעת, אנו מתכוונים לבדוק זאת לראשונה גם ביונקים ובפרט במכרסמים, שמספר תאי העצב במוחם גדול פי אלף בערך מאשר בזבוב הפירות, והארגון שלהם מורכב הרבה יותר. אנחנו משערים שקיימות כמה רשתות נוירונים כאלה במוח של יונקים, ואנחנו שואפים להבין גם את יחסי הגומלין ביניהן." עוד הוסיף בורק כי "דרך המחקר המשותף, אנו מצפים ללמוד הרבה מאוד על הקורטקס האנטורינלי וההיפוקמפוס, וגם נלמד מתודולוגית איך לחקור רשתות נוירונים במוח באמצעות שילוב של מחקר תיאורטי עם הכלים הניסיוניים החדשים".

פרופ' מוזר. צילום: Bård Ivar Basmo, Kavli Institute for Systems Neuroscience.

פרופ' מוזר מסביר כי "רעיון הליבה של פרויקט המחקר שלנו, הוא הסינרגיה שנוצרת על ידי מיזוג גישות ניסיוניות ותיאורטיות במחקר המוח. התיאוריה הרלוונטית למחקר שלנו פותחה באוניברסיטה העברית ועד היום אין עוד מקום בעולם שבו מבינים אותה ומפתחים אותה כמו בירושלים. במכון קאוולי אנחנו מחליפים כעת את מערכות הטטרודות ששימשו עד היום לניטור הפעילות של נוירונים בודדים בכלי מדידה חדשים שפותחו בשנתיים האחרונות, ובעזרתם נוכל לרשום לראשונה בבת אחת את הפעילות של אלפי נוירונים באזורי העיבוד המרחבי של המוח. זו מהפכה, אך היכולת הניסיונית לא מספיקה. נדרשת הכוונה באמצעות מודלים תיאורטיים שיוכלו להסביר את הפעילות המשותפת של תאי העצב ולספק תחזיות שאותן נוכל לבדוק בניסוי".

'בחדרי' גם ברשתות החברתיות - הצטרפו!