"שבבים במוח יאפשרו לנו בעתיד יכולות על"

פרופ' אמיר עמדי, מייסד וראש מכון איבצ׳ר למוח וטכנולוגיה באוניברסיטת רייכמן, השבוע ניוראלינק של אילון מאסק הודיעה על השתלת שבב ראשון במוח אדם . כמה ההודעה הזו מרגשת?

"זה משמח, חדשני ומלהיב משום שכל מה שקורה לנו בתור בני אדם שאנו חווים, בין אם זה ראייה, שמיעה, רגשות או מחשבות — נובע מפעילות חשמלית במוח. מה שהטכנולוגיה של ניוראלינק מאפשרת היא ליצור חשמל במוח בדרכים לא טבעיות. עקרונית אם הכל תקין אין סיבה להתממשק עם המוח ולהכניס אליו חשמל, זה מיותר ומסוכן, אבל אם יש בעיה, למשל במקרה של עיוורון, או אם החיבור בין החשמל לאזור היד נפגע מאיזשהי סיבה ויש לך פרוטזה, אז זו יכולת מאוד חשובה, זו גם הסיבה שבניוראלינק הלכו לכיוון הזה (להתחיל את הניסויים בבני אדם ללא ארבע גפיים, ו"א). אני לא חושב שלשם הם מכוונים אבל זו הסיבה שהם הלכו לשם בניסוי הקליני. זה מאוד חשוב ומעניין ויש לזה השפעה דרמטית על התפתחות התחום. מצד שני ניוראלינק לא הראשונים להשתמש בשבב בבני אדם. השתילו שבב לאנשים עם פרוטזות ועיוורים כבר בשנות ה־70, זה מחקר שמתבצע כבר כמה עשורים במקומות שונים. מהבחינה הזו אין בו פריצת דרך".

מה מהפכני בכל זאת בניוראלינק?

"הגישה המהפכנית של ניוראלינק מתקיימת בשתי רמות: הראשונה היא שעד היום כדי לבצע את הניתוחים הללו היה צריך מנתחים, בניתוחים מורכבים שהיו לוקחים הרבה זמן. ניוראלינק פיתחו טכנולוגיה רובוטית חדשנית שמאפשרת לבצע את הניתוחים הללו בצורה אוטומטית במידה מסוימת. והחזון הוא שככל שזה יהיה יותר אוטומטי, כך ניתן יהיה לבצע לדבר הזה סקייל, צמיחה ברמה המסחרית; הרמה השנייה של החדשנות קשורה לבינה מלאכותית: החלק הבעייתי בנוגע להשתלת שבב הוא לדאוג שהוא יזריק חשמל בצורה נכונה לחלק מסוים במוח. בשביל זה צריך לדעת את הקוד העצבי, כך שכשחשמל יעבור, הוא יעבור למקום הנכון ויזיז את היד הפגועה ולא את הרגל, ויעשה זאת בצורה הנכונה. זה מסובך ופה נכנסת בינה מלאכותית ולמידת מכונה שבאמצעותם ניתן ללמוד מהו דפוס החשמל הספציפי על פני המוני ניורונים כדי להזיז את היד ימינה לעומת את היד שמאלה. את המידע הזה ניתן להעביר למחשב כדי שילמד את הדפוסים ואת האופן הנכון יותר לגרות את המוח. אנחנו עדיין בתחילת הדרך, אך היופי של השיטה הוא שלא צריך להבין עד הסוף את הקוד, אלא רק לראות שהדפוס הזה מספיק שונה בין הפקודות השונות כדי לשלוט בהן נכון יותר. ניתן גם לתכנת כך שאותו דפוס לא יזיז את היד ימינה. תיאורטית ניתן לעשות צימוד בין מחשבות שונות לפעילויות שונות בעולם, אפשר להתממשק עם כל דבר בכוח המחשבה, ולכן בניוראלינק קראו גם לשבב הזה, מבחינה שיווקית חכמה, 'טלפתיה'".

אז השתלים מתווכים בין המחשבה לפעולה, זאת אומרת שהחוויה של אדם עם שתל כזה היא לחשוב כל הזמן על הפעולה הנדרשת? לחשוב שהוא הולך, עומד או מזיז את היד?

"יש בזה משהו, אבל מחקרים מראים שככל שמשתמשים יותר ויותר בדברים האלו זה נהיה יותר אוטומטי. למשל בממשקי מוח־מחשב, יש מחקר שמראה שבלי השבב, ב־MRI, ניתן לרשום את פעילות החשמל מאזור התנועה הראייתית, לדמיין תנועה ימין ותנועה שמאלה, תנועה למעלה ותנועה למטה, וזה מזיז משהו. למשל: את מדמיינת למעלה ולמטה וסמן מחשב עולה למעלה ולמטה וככה את משחקת פינג פונג במחשב. יש ניסוי המשך שאנשים ישבו עם שני מכשירי MRI ושיחקו בפינג פונג אחד נגד השני רק בכוח המחשבה. בניסויים הראו שככל שאתה מתאמן יותר זה נהיה יותר אוטומטי. מה שקורה בשבב הוא שבמקום לרשום את זה בעקיפין דרך ה־MRI יהיה שבב שישב על קליפת המוח וירשום את הפעילות החשמלית, אז זה הרבה יותר מהיר ומדויק".

"מהלך נכון של מאסק מבחינת יח"צ"

אז לכאורה אפשר להגביר גם את היכולות הקיימות?

"בניוראלינק בחרו בצורה אסטרטגית, לא היו מאפשרים להם לעשות ניסוי שבו שמים לאדם שבב ואז הוא מאבד את התיאבון או עונה לטלפון. מאסק מדבר על זה במצגות שלו אבל אף אחד לא היה מאשר להם לעשות דבר כזה. גם מבחינת יחסי ציבור וגם מבחינת אישורי FDA הם בחרו בנתיב של אימפקט לאנשים עם בעיות, משם אולי תיסלל דרך ליישומים אחרים כמו למשל 'ראיית על'.

"יכולת הראייה שלנו היא באורכי גל של בין 400 ל־700 ננומטר. גלים נמוכים מ־400 ננומטר זה אינפרא אדום, מה שמאפשר ראיית לילה. נניח שאני מכניס שבב למערכת הראייה, בשלב ראשון הוא מחובר למצלמה רגילה של בין 400 ל־700 ננומטר, השבב יגרה את קליפת המוח הראייתי של עיוור ויצור תחושה של אור וראייה. זה דבר שאנחנו יודעים לעשות כבר היום במעבדה. מה הרזולוציה וכמה אפשר באמת לראות אלו שאלות אחרות. היום התקדמות איטית מאוד והרזולוציות נמוכות מאוד בגלל זה בניוראלינק התחילו עם השיתוק, לא הראייה. אבל אם יש שם שבב שלומד בלמידת מכונה דפוסים שונים, אפשר עקרונית לגרות אותו כך שתהיה לו ראיית אינפרא אדום והיו לו את היכולת לראות דברים חמים בלילה. תיאורטית זה פתח ליכולות על, והיכולת להתממשק עם טכנולוגיה.

על פוטנציאל השבבים במוח: "יש פה מהפכה מטורפת עם פוטנציאל להתממשק עם כל דבר רק בכוח המחשבה וליצור כך חוויות אצלנו עם אנשים אחרים"

"כשמסתכלים על זה קדימה כמה עשרות שנים יש פה מהפכה מטורפת. אבל צריך להיות זהירים כי ההתקדמות היא איטית. תיאורטית הפוטנציאל של הטכנולוגיה הוא כמעט אינסופי, יש פוטנציאל להתממשק עם כל דבר בכוח המחשבה וליצור כך חוויות אצלנו עם אנשים אחרים. זה ייקח עוד הרבה זמן עד שזה יהיה אפשרי".

כשהשתמשו בכלים דומים של גירויים חשמליים עבור מטופלים שסובלים מדיכאון, היו דיווחים שונים על שינויים בחווית העצמי. מה טכנולוגיה כזו, כשתהיה מתקדמת ויומיומית מספיק, יכולה לעשות לזהות העצמית שלנו?

"בשורה התחתונה השפעה על מצב הנפשי, חווית העצמי, אחדות עם העולם, משמעות, חמלה ודברים אחרים היא מאוד אפשרית. כשאנחנו מסתכלים על המוח של אנשים מדוכאים, הפעילות החשמלית שלהם שונה מהפעילות של אדם לא־מדוכא. יש אזור מסוים בקליפת המוח הקדמית שבאנשים מדוכאים יש בו שינוי באיזון בין צד ימין לצד שמאל. יותר מדי פעילות בצד אחד ופחות מדי פעילות בצד שני. ואם ניתן להכניס שבב, אפשר לעשות את הגירוי ברזולוציה יותר גבוהה וניתן לחבר את זה לבינה מלאכותית מה שיסייע לגרות את האדם האינדיבידואלי בצורה האופטימלית לו. תיאורטית יש פה פוטנציאל אדיר גם להשפיע על המצב רוח שלנו. נרצה להיות עצובים ולהיות יצירתיים וליצור אמנות אז נעשה עצמנו עצובים ונדע שעוד שעה נוכל לעבור למצב שמח, זה נשמע כמו מדע בדיוני אבל זה לא יותר קשה מלהזיז אצבעות בצורה מתוחכמת או לשחזר ראייה (אך סך הכל קשה, ו"א)".

"אינסוף אפשרויות לגרות את המוח"

מה בנוגע להיבט המוסרי?

"הפוטנציאל גדול אך כמובן שעולות שאלות אתיות כבדות: מה קורה אם אני לא מדוכא אלא רק רוצה את היכולות להשפיע על מצב הרוח שלי. האם זה מצדיק ניתוח פולשני שבו אני מכניס שבב למוח? איך זה משפיע על החוויה שלי בתור אדם ומה קורה אם אני רוצה לאבד 20 קילו ואני לא יודע איך? אנחנו מכירים היטב את האזור במוח שאחראי על תחושת השובע והרעב, ואפשר תיאורטית ללמוד את הדפוס החשמלי של המנגנון הזה דרך למידת מכונה. שבב שיושב שם בצורה מדויקת וחכמה יכול לדאוג שאחרי השעה שבע לא אחווה תחושת רעב. השילוב של בינה מלאכותית ושבב שיכול לגרות את המוח פותח פתח כמעט בלתי נגמר של אפשרויות. הפוטנציאל המהפכה גדול והסכנות גם".

על מוסריות ההליך: "אנחנו מכירים את האזור במוח שאחראי על תחושת השובע, ואפשר תיאורטית ללמוד את המנגנון לשלוט בו. יש פה פוטנציאל וגם סכנה"

אתה מדבר על כך שבינה מלאכותית פותרת את הצורך להבין ברזולוציה גבוהה את הקוד, אבל זה מביא אותנו לבעיית הקופסה השחורה של בינה מלאכותית. לא מסוכן לא להבין מה המכונה עושה?

"זו נקודה חשובה. רוב אנשי הבינה המלאכותית אומרים 'מה איכפת לי איך המכונה למדה, העיקר שהיא מזיזה את היד'. צריך לזכור שגם הדברים במוח לא מבודדים. זה שיש לך שבב במקום מסוים כל הזמן ויש קישוריות מהאזור הזה לאזורים אחרים ובין שאר האזורים לאזור הזה, זה מאפשר להפעיל אזורים לא מכוונים שמתממשקים לאזור של השבב שייצור משהו חדש לחלוטין. זה יכול להיות מפחיד, מדברים על רגשות ותחושת העצמי. כשאנחנו מדברים על הפעילות במוח ומשפיעים על האדם פה יש חשיבות עצומה להבין את הקוד. הטכנולוגיה עצמה יכולה לסייע לנו להבין את הקוד העצבי והמוח יותר טוב".

על רפואת מוח לא פולשנית: "אנחנו מאוד מוקסמים מהטכנולוגיה שנכניס שבב למוח אבל יש עוד המון צורות בטוחות לשנות ולרפא, לכן אני מאוד אמביוולנטי לגבי ניוראלינק"

יש אלטרנטיבות אחרות?

"נדרשות עוד הרבה מאוד שנים עד שהטכנולוגיה תשנה את חייהם של מרבית העיוורים, ולאדם היומיומי זה ייקח הרבה יותר זמן. טכנולוגיות כאלו משנות את הפעילות המוחית, ולכן זה נכון שיש משהו הרבה יותר ישיר בשימוש בהן, אבל הרבה מהפוטנציאל הריפוי של המוח אפשרי גם בצורה לא פולשנית. זה קצת יותר מאתגר אבל זה הרבה יותר בטוח, וחשוב להגיד גם את זה: אנחנו מאוד מוקסמים מהטכנולוגיה שנכניס שבב למוח אבל יש עוד המון צורות לשנות ולרפא, וצריך לזכור כחברה — אנחנו מדענים, טכנולוגים ויזמים — שיש המון דרכים להשפיע בצורה בטוחה ומהירה. ולכן החשיבות הגדולה של הבנת המוח גם בתנאים רגילים, של מחלה או מצב מיוחד, ואין מספיק מחקר בתחום הזה. אנחנו מקדישים שבריר מהמשאבים שלנו לשאלות הללו שהן בעצם הכי חשובות לנו. ובגלל זה אני מאוד אמביוולנטי לגבי ניוראלינק, אבל זה כן עוזר להביא את חשיבות של להבין את המדע של הבנת המוח לחזית ותשומת הלב של הכלל".

חישוביות עצבית - תחום המחקר שבו נעשה שימוש בכלים ותיאוריות מתמטיות כדי לחקור את תפקוד המוח. התחום יכול לשלב גישות מהנדסת חשמל, מדעי המחשב ופיזיקה על מנת להבין כיצד מערכת העצבים מעבדת מידע.

פרופ' אמיר עמדי (51)

• גר ברעות, נשוי + 2
• מייסד וראש מכון איבצ׳ר למוח וטכנולוגיה באוניברסיטת רייכמן וראש המעבדה לנוירו־אימונולוגיה קלינית בביה"ס לרפואה (בהקמה) של אוניברסיטת רייכמן
• מייסד שותף בחברת רמפי
• דוקטורט בחישוביות עצבית ופרופ' מן המניין לנוירוביולוגיה רפואית באוניברסיטה העברית. שימש כעמית מחקר בבית הספר לרפואה בהרווארד
• אמיר עמדי הוא בן דודו של הזמר והשחקן עידן עמדי. הוא עצמו מנגן סקסופון מגיל 13 ואחרי הקורונה הקליט אלבום של מוזיקה מקורית עם זמרת והרכב של עשרה נגנים