כוח המוח

חוקרים בפקולטה לרפואה בטכניון: כך מעלה מערכת התגמול במוח את "רמת הכוננות" של המערכת החיסונית. המחקר, המתפרסם בכתב העת Nature Medicine, מציג מודל פיזיולוגי אפשרי של אפקט הפלצבו

פרופ'-משנה אסיה רולס קרדיט: ניצן זוהר, דוברות הטכניון

פרופ'-משנה אסיה רולס קרדיט: ניצן זוהר, דוברות הטכניון

חוקרים בטכניון מצביעים לראשונה על נתיב פעולה אפשרי של אפקט הפְּלָצֶבּוֹ. ההקשר: השפעת הציפייה-לריפוי על פעולתה של מערכת החיסון. על פי הממצאים משדרת "מערכת התגמול" המוחית, דרך מערכת העצבים הסימפתטית, מסרים המעלים את "רמת הכוננות" של מערכת החיסון כנגד חיידקים עוינים (פתוגנים).

במאמר שפורסם בכתב העת היוקרתי Nature Medicine מוצגת עבודתה של פרופ'-משנה אסיה רולס מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט, שנערכה בשיתוף עמיתה לפקולטה פרופ'-משנה שי שן-אור. את המחקר, שנעשה בעכברים, הובילה תמר בן-שאנן, דוקטורנטית במעבדתה של פרופ'-משנה רולס.

השפעתו של המוח על מערכת החיסון מוכרת לכולנו. לעתים לחץ נפשי מוביל למצב גופני ירוד, ולעתים מצב רוח מרומם משכך תחושת כאב. אחד הביטויים המרתקים להשפעתו של המצב הנפשי על בריאות הגוף הוא באפקט-הפלצבו: השפעה של טיפול-דמה, למשל כדור סוכר, על מצבו הגופני של האדם. מאחר שמדובר באפקט ממשי לחלוטין מחייבות כיום הרשויות את קיומה של "קבוצת פלצבו" בכל תהליך של אישור תרופה לשימוש; שכן רק מול קבוצה כזו אפשר לקבוע את ההשפעות הכימיות והפיזיולוגיות של התרופה הנבדקת על המטופל, בניטרול אפקט הפלצבו. בתהליך זה מתברר, במקרים רבים, כי התרופה הנבדקת אינה יעילה יותר מתרופת-הדמה – שתיהן משיגות שיפור דומה.

אפקט הפלצבו עדיין לוט בערפל, אך השפעתו הפיזיולוגית מוכרת ברפואה; על פי ההערכות המקובלות, שימוש בתרופות פלצבו (תרופות דמה) משפר את מצבו הבריאותי של המטופל בכ-30% מהמקרים.

מודל חלוצי של אפקט הפלצבו. מימין לשמאל: הדוקטורנטית מאיה שילר, הלומדת במסגרת תכנית המצוינות MD/PhD; הדוקטורנט בן קורין מהנדס ביוטכנולוגיה ומזון; הטכנאית לנא סעדה; פרופ'-משנה אסיה רולס; נתנאל גרין, סטודנט קנדי בתכנית האמריקאית בפקולטה לרפואה; הטכנאית נדיה בושנק; הדוקטורנטית תמר בן-שאנן האחראית על המחקר הנוכחי; ומנהלת המעבדה, בוגרת תואר שני ושלישי בטכניון, ד"ר הילה אזולאי. צילום: חיים מגיורה

מודל חלוצי של אפקט הפלצבו. מימין לשמאל: הדוקטורנטית מאיה שילר, הלומדת במסגרת תכנית המצוינות MD/PhD; הדוקטורנט בן קורין מהנדס ביוטכנולוגיה ומזון; הטכנאית לנא סעדה; פרופ'-משנה אסיה רולס; נתנאל גרין, סטודנט קנדי בתכנית האמריקאית בפקולטה לרפואה; הטכנאית נדיה בושנק; הדוקטורנטית תמר בן-שאנן האחראית על המחקר הנוכחי; ומנהלת המעבדה, בוגרת תואר שני ושלישי בטכניון, ד"ר הילה אזולאי. צילום: חיים מגיורה

"אזורים מוגדרים במוח, כולל אלה הקשורים לרגשות חיוביים, יכולים להפעיל מנגנונים פיזיולוגיים שונים," מסבירה פרופ'-משנה רולס. "במחקר הנוכחי בדקנו את אחד המנגנונים האלה: מערכת החיסון. המדע המודרני יודע 'למקם' אזורים במוח אשר מעורבים בתפקודים שונים. למשל, הוכח כי עצם הציפייה חולה לשיפור במצבו הגופני מפעילה במוח את מערכת התגמול, אך לא היה ידוע, האם להפעלה של אזור זה יש יכולת להשפיע על תהליך הריפוי. במחקר הנוכחי ביקשנו להתחקות אחר נתיב ההשפעה של אזור התגמול במוח על רמת הפעילות של מערכת החיסון. אין לנו ספק שהבנה כיצד פעילות שמתייקמת במוח משפיעה על מערכת החיסון עשויה להוביל ליישומים רפואיים משמעותיים שיתבססו על השפעה זו של המוח על הגוף."

קבוצת המחקר של פרופ'-משנה רולס ופרופ'-משנה שן-אור בחנה את השפעתה של "מערכת התגמול" – אזור במוח המופעל מציפייה לחוויה חיובית ומתעורר גם במהלך אפקט הפלצבו. באמצעים טכנולוגיים חדשניים הפעילו החוקרים את מערכת התגמול במוחם של עכברים ובחנו את התנהגות המערכת החיסונית בעקבות התערבות זו. הממצאים מראים שהפעלת מערכת התגמול מעוררת את המערכת החיסונית, כלומר גורמת לה לפעול ביתר יעילות ולחסל חיידקים במהירות רבה יותר. יתרה מזאת, כתוצאה מההתערבות יצרה מערכת החיסון זיכרון חיסוני חזק יותר כנגד החיידקים שנחשפה אליהם. במילים אחרות – היא תפעל ביעילות רבה יותר בפעם הבאה שתיחשף לאותו חיידק.

טכנולוגיה חדשנית

"פריצת הדרך שלנו התאפשרה הודות לשתי טכנולוגיות חדשות," מסביר פרופ'-משנה שן-אור. "האחת היא טכנולוגיית ה-DREADD, המאפשרת הפעלה מדויקת של תאי עצב ספציפיים, והשנייה היא טכנולוגיית ה-CyTOF המאפשרת לאפיין, ברזולוציה גבוהה, מאות אלפי תאים במערכת החיסון. על ידי צימוד של שתי טכנולוגיות אלו הצלחנו להוכיח קשר נסיבתי בין הפעלת מעגלים עצביים ספציפיים במוח לבין הגברת פעילותן של אוכלוסיות תאים במערכת החיסון."

בהקשר המוחי התמקדו החוקרים באזור הטֶגמֶנטום הגחוני (VTA), המהווה רכיב מרכזי במערכת התיגמול הדופמינית. "זה אזור הציפייה לתגמול חיובי," מסבירה פרופ'-משנה רולס, "והוא מתעורר למשל לפני ארוחה טובה. גירוי של אזור זה, כפי שמצאנו, מדרבן את התגובה האנטי-חיידקית של מערכת החיסון, בעיקר אם הגירוי מתרחש לפני החשיפה לזיהום החיידקי."

משילוב טכנולוגיות לפריצת דרך: מעבדת שן-אור. מימין לשמאל: מנהלת המעבדה ד"ר אלינה סטרוסבצקי (בוגרת תואר שני ושלישי בטכניון), פרופ'-משנה שי שן-אור, הדוקטורנטית טניה דוביק (מהנדסת ביו-טכנולגיה ומזון), והמאסטרנטית יסמין אדמון, מהנדסת מחשבים

משילוב טכנולוגיות לפריצת דרך: מעבדת שן-אור. מימין לשמאל: מנהלת המעבדה ד"ר אלינה סטרוסבצקי (בוגרת תואר שני ושלישי בטכניון), פרופ'-משנה שי שן-אור, הדוקטורנטית טניה דובוביק (מהנדסת ביו-טכנולגיה ומזון), והמאסטרנטית יסמין אדמון, מהנדסת מחשבים

החוקרים גם מיפו את את הנתיב שדרכו עובר המסר מהמוח למערכת החיסון; מערכת העצבים הסימפתטית, האחראית לתגובות מיידיות במצבי חרום ומתח. "זו המערכת שמרחיבה את האישונים, מאיצה את הלמות הלב ומסמרת את שערֵנוּ בשעת לחץ. לכן אין זה פלא שזה ה'גשר' שדרכו שולח המוח למערכת החיסון מסר של 'כוננות' לקראת זיהום חיידקי ואפילו במקרה של גידול סרטני. כעת, כאמור, מתברר שגם המחשבה, או הציפייה לתגמול, מסוגלת לעורר מערכת זו ודרכה להגביר את פעילות המערכת החיסונית."

לדברי פרופ'-משנה רולס זהו המחקר המדעי הראשון שמצביע באופן ניסויי, במודל חיה, על הקשר בין הפעילות הדופמינית של המוח לפעילות האנטי-בקטריאלית של מערכת החיסון. "המחקר הזה מוכיח שמערכת החיסון אינה אוטונומית לגמרי ופותח אפשרות לדרבן אותה לפעולה באמצעות השפעה ישירה על המוח. ההבנה שגירוי ה-VTA במוח מעורר את המערכת החיסונית יאפשר לנו לייעל טיפולים קיימים כנגד זיהומים ולהגביר את יעילותם של חיסונים."

יתרון אבולוציוני

את השפעת המוח על מערכת החיסון מסבירה פרופ'-משנה רולס בכך שהמוח רואה את התמונה הגדולה של הגוף וסביבתו, ולכן יכול לתעדף פעולות ולכוון את מערכת החיסון. "יתרה מזו, נראה שלקשר כזה בין מערכת התגמול ומערכת החיסון יכול להיות יתרון אבולוציוני. מערכת התגמול מופעלת במצבים כגון ארוחה טובה וקיום יחסי מין, מצבים החושפים אותנו לחיידקים ומזהמים. יתר על כן, אם נהנינו מאותה פעילות סביר להניח שנחזור עליה בעתיד ולכן יש לגוף אינטרס ליצור זכרון חיסוני חזק יותר כלפי חיידקים אלה כדי להתגבר עליהם בפעם הבאה."