החוקרים הצליחו להוכיח שתנודת העיניים בשינה מחליפה "שקופיות" בחלום

מחקר
החוקרים הצליחו להוכיח שתנודת העיניים בשינה מחליפה "שקופיות" בחלום
כבר בשנות ה-50 של המאה הקודמת גילו מדענים את 'שנת החלום' או שנת REM) Rapid Eye Movement) – שלב בשינה המתאפיין בחלומות ססגוניים ובתנועות עיניים מהירות. אך רק כעת, כ-60 שנה לאחר מכן, הצליחו חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב להוכיח באופן מדעי את הקשר, האינטואיטיבי לכאורה, בין תנועות העיניים לבין ה'סרטים' שאנו רואים בחלום. המחקר התפרסם בכתב העת Nature Communications.
את המחקר ביצע ד"ר יובל ניר מהמחלקה לפיזיולוגיה ולפרמקולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר ומבית ספר סגול לחקר המוח באוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם פרופ' יצחק פריד – מנתח מוח בעל שם עולמי מהפקולטה לרפואה של האוניברסיטה ומהמרכז הרפואי של אוניברסיטת UCLA בלוס אנג'לס, ומנהל היחידה לנוירוכירורגיה תפקודית במרכז הרפואי תל-אביב (איכילוב). עוד השתתפו במחקר: תומס אנדריון מפריס, ד"ר ג'וליו טונוני וד"ר קיארה סירלי מאוניברסיטת וויסקונסין במדיסון.
לצורך המחקר פורץ הדרך הסתמכו החוקרים על מאגר נתונים מיוחד במינו, המגיע מעולם הרפואה, ניתוחי המוח אצל חולי אפילפסיה: "לעיתים כשחולה אפילפסיה אינו מגיב לטיפול תרופתי, מנסים הרופאים למצוא את המוקד במוחו שמחולל את ההתקפים, ולסייע לו באמצעות ניתוח, שבמהלכו נכרת המוקד. כהכנה לניתוח, מושתלים חיישנים בתוך מוחם של החולים, והפעילות המוחית מנוטרת בדרך זו במשך כ-10 ימים," מסביר ד"ר יובל ניר. "כך נוצר אוסף נדיר של נתונים – שלא ניתן להשיגם בשום דרך אחרת – נתונים הלקוחים הישר ממעמקי המוח האנושי. אנחנו השתמשנו בנתונים האלה כדי לברר מה מתרחש במוח בעת 'שנת החלום'."
כמו שיקופיות מתחלפות
במחקר הייחודי השתתפו 19 מתנדבים – כולם חולי אפילפסיה בטיפולו של פרופ' פריד, במחלקה לנוירוכירורגיה במרכז הרפואי של UCLA. "ביקשנו מהם רשות להיעזר בהליך הרפואי שעברו ממילא גם לצורך המחקר המדעי שלנו, והם נענו ברצון," אומר ד"ר ניר. "בעקבות זאת רשמנו את הפעילות המוחית שלהם גם בזמן השינה, והצמדנו לעיניהם מדבקות שתיעדו את תנועות העיניים – לצורך התאמה עם הפעילות שזוהתה במוח."
בנוסף, הציגו החוקרים למשתתפים תמונות של מקומות ואנשים מוכרים – כמו מגדל אייפל, אנשים מפורסמים או בני משפחה – על מנת לאתר במדויק את תאי העצב שמתעוררים בעת שהמוח מזהה תמונה, ונזכר באסוציאציות הנלוות לה. במחקרים שערך בעבר גילה פרופ' פריד, כי גם כשהאדם עוצם את עיניו ומדמיין, נרשמת באותם תאים ממש פעילות ערה - הדומה למתרחש במוח בזמן ראיית עצמים ממשיים.
"רצינו לבדוק מה מתרחש בתאים אלה, האחראים על זיהוי תמונות וקידוד מושגים במוח, בעת 'שנת החלום'," אומר ד"ר ניר. "ניתוח הנתונים שאספנו העלה התאמה מרתקת בין תנועת העיניים לבין הפעילות המוחית: בכל פעם שהעיניים נעו, נוירונים רבים הקשורים לזיהוי תמונות התעוררו כ-0.3 שנייה לאחר מכן. יתרה מכך: המאפיינים והמדדים של פרץ הפעילות המוחית, למשל סדר ההתעוררות ומרווחי הזמן, היו דומים במדויק לאלה המוכרים לנו מפעולות של צפייה בתמונה ממשית או העלאת תמונה בדמיון. למעשה, זה נראה כאילו שבכל פעם שהעיניים זזות, מתחלפת 'שיקופית' ב'סרט' של החלום."
וכך לראשונה, אחרי יותר מ-60 שנה של השערות וניסיונות, הוכח באופן מדעי הקשר בין תנועות העיניים המהירות בשנת החלום לבין פעילות מוחית ספציפית של ייצוג תמונות וזכרונות.
המחקר החדש הוא צעד נוסף בדרך לפיענוח תפקידם של החלומות בשינה ובחיים בכלל. "מחקרים מהשנים האחרונות הוכיחו שבעת השינה מתרחשים במוח תהליכים שמסייעים לריענון וארגון מחדש של הזיכרונות." אומר ד"ר ניר. "במעבדה שלנו אנחנו חוקרים את פעולת המוח במצבי תודעה שונים: בשעות ערות, בהרדמה מלאה, בעת אובדן הכרה, בזמן עייפות, וכמובן גם בשעת השינה. במקביל לשיטות מחקר אחרות, אנחנו נעזרים בנתונים הנדירים שמתקבלים ממעמקי המוח האנושי, בעזרת פרופ' פריד ומטופליו."
מחקר
המחקר מסביר כיצד סרטן העור מתפשט וכיצד ניתן לבלום אותו
מה גורם לתאים הסרטניים באפידרמיס לחדור לדרמיס ומשם אל מחזור הדם? מחקר חדש מציע תקווה לטיפול תרופתי יעיל באחד מסוגי הסרטן הנפוצים והקטלנייים ביותר - מלנומה. תוצאות המחקר החדש התפרסמו בכתב העת Molecular Cell.
מהי מלנומה?
מלנומה היא סוג של סרטן הנגרם כתוצאה מחלוקה בלתי מבוקרת של תאים מלנוציטיים בעור. התאים המלנוציטיים נמצאים בשכבת האפידרמיס (שכבת העור העליונה) ואחראים על ייצור המלנין - פיגמט שבולע קרינה באורכי גל קצרים ובכך מגן על העור מפני חשיפה מסוכנת לשמש. המלנומה היא הקטלנית מבין סרטני העור, ובמדינות המפותחות מספר החולים במחלה הקשה עולה מדי שנה.
"המלנומה מתפתחת בשני שלבים", מסבירה ד"ר כרמית לוי מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל-אביב, שעמדה בראש צוות החוקרים. "בשלב הראשון התאים הסרטניים מתרבים באפידרמיס, כלומר בשכבת העור החיצונית. אם מאבחנים את הגידול בזמן הזה, ניתן להסיר אותו מעל העור בהליך רפואי פשוט. בשלב השני התאים הסרטניים חודרים פנימה אל הדרמיס – ומשם אל כלי הדם. דרך מחזור הדם הסרטן יכול לעגון וליצור גרורה סרטנית בחלקי גוף שונים".
השאלה שעניינה את ד"ר לוי היא מה גורם לתאים הסרטניים באפידרמיס לחדור לדרמיס. "זאת שאלה שעד היום הייתה פתוחה לגמרי", מספרת ד"ר לוי. "אבל אז שמתי לב למשהו. בכל תמונות ההדמיה הקלאסיות של התפתחות המלנומה, מהסוג שמוצאים בכל חיפוש בגוגל, רואים משהו מוזר: התאים הסרטניים קודם כל עולים למעלה, כלפי פני שטח העור, ורק אחר כך חודרים פנימה לכלי הדם. אבל למה? למה הסרטן משקיע את האנרגיה בעלייה הראשונית הזאת? למה לא ישר לצלול לדרמיס ולכלי הדם?"
מדוע תאי הסרטן עולים למעלה בדרכם למטה
ד"ר לוי החליטה לחקור את העור. "רציתי ללמוד את העור עצמו – מה זה אומר 'דרמיס' ו'אפידרמיס', ממה הרקמות האלה מורכבות בדיוק. ככה למדתי שהאפידרמיס מורכב משכבות השונות זו מזו בתכונות רבות, וחשבתי שאולי תאי הסרטן לא סתם 'עולים למעלה' בהתחלה, אלא בעלייה מעלה תאי הסרטן מחליפים את סביבת התאים השכנים להם ואולי שם הם מקבלים משהו – משהו שבלעדיו הם לא יוכלו לחדור אחר כך לכלי הדם ולעבור מטסטזה, כלומר להפוך לסרטן גרורתי".
כדי לבחון את התיאוריה שלה, ד"ר לוי אספה רקמות עור בריאות והפרידה אותן לכל שכבות העור השונות. לאחר מכן ערבבה ד"ר לוי את שכבות העור השונות יחד עם התאים הסרטניים, על מנת לבדוק את התבטאות הגנים (Gene Expression) של המלנומה. התוצאות אישרו את התיאוריה: המפגש בין המלנומה לשכבה העליונה של האפידרמיס הוא שהופך את סרטן העור לממאיר.
"צריך להבין שיש גנים רבים שאינם באים לידי ביטוי בתאים רגילים", מסבירה ד"ר לוי. "כשהתאים הסרטניים מגיעים לשכבה העליונה של האפידרמיס, זוהי בעצם סביבה חדשה להם. בסביבה הזאת הם נקשרים לקרטינוציטים - תאים שנמצאים ברמת התמיינות גבוהה במיוחד בשכבת האפידרמיס העליונה ואחראים, בין היתר, על ייצור הקרטין. הקשר המולקולרי הזה מוביל להפעלת סיגנל ה-Notch, סיגנל שמפעיל גנים רדומים בתאים הסרטניים, משנה את צורתם ומאפשר להם לנדוד – ובכך לחדור אל כלי הדם. מדובר באפקט דומינו גנטי, שהתוצאה שלו היא סרטן ממאיר".
פריצת דרך מחקרית וקלינית
התגלית של ד"ר לוי מהווה לא רק פריצת דרך מחקרית, אלא גם תקווה קלינית. "הסיגנל הזה קיים בתאים רבים, ויש תרופה ידועה בשם DAPT, אשר מעכבת את הפעלתו. אנחנו השתמשנו בה בתרבית על התאים הסרטניים של המלנומה, והיא עבדה: הקשר נחסם, סיגנל ה-Notch לא הופעל והסרטן לא הפך לגרורתי. מדובר בתרופה שכבר אושרה על ידי ה-FDA, ואולי בעתיד נוכל לתת אותה כתרופה מונעת למלנומה, וכל אחד יוכל למרוח אותה על העור, כמו שמורחים קרם הגנה מפני השמש".
בנוסף להשלכות בתחום הרפואה המונעת, למחקר החדש יש גם השלכות על היכולת לאבחן את המלנומה. "צריך להבין שזה סרטן שמתפתח במשך שנים רבות", אומרת ד"ר לוי. "כאשר רופא העור מורה על לקיחת ביופסיה, הוא והפתולוג עוקבים אחר הגידול, ולפי עומק החדירה של התאים הסרטניים מחליטים אם מדובר בגידול שפיר או ממאיר. אם הגידול נמצא בעומק של מילימטר או שניים בתוך הדרמיס, הרופא יורה על טיפול בהקרנות. אנחנו מציעים פה שיטה נוספת ומדויקת הרבה יותר: לדגום את התאים ולבדוק האם סיגנל ה-Notch עבר שפעול בתאי המלנומה. ככה אפשר לדעת, שחור על גבי לבן, אם מדובר בגידול שפיר או גרורתי, ובימים אלה כבר התחלנו לשתף פעולה עם המרכזים הרפואיים וולפסון ושיבא".
מחקר
משמעות ממצאי המחקר עבור חולי סוכרת מסוג 2 היא שלא די בהקפדה על ארוחות צהריים וערב מאוזנות, חובה לפתוח את היום בארוחת בוקר מזינה
מחקר חדש בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר אוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם המרכז לסוכרת בבית החולים וולפסון, מעלה כי ארוחת הבוקר חיונית ביותר עבור חולי סוכרת מסוג 2. חולים המדלגים עליה וניגשים ישר לארוחת הצהריים, סובלים מרמות מסוכנות של סוכר בדם לאורך כל שעות היום.
המחקר בוצע על ידי צוות חוקרים בראשות פרופ' דניאלה יעקובוביץ ופרופ' חוליו ויינשטיין מאוניברסיטת תל-אביב, בהשתתפות פרופ' אורן פרוי מהאוניברסיטה העברית ופרופ' בו אהרן מאוניברסיטת לונד בשוודיה. המחקר מתפרסם היום בכתב העת Diabetes Care.
"מחקרים רבים בעולם, וגם אצלנו, כבר הוכיחו את חשיבותה של ארוחת הבוקר לבריאות, אך עד היום איש לא בדק את השפעתה על אוכלוסיית חולי הסוכרת באופן ספציפי," אומרת פרופ' יעקובוביץ. "במחקר החדש החלטנו לבחון עד כמה חיונית ארוחת הבוקר לחולי סוכרת מסוג 2."
במחקר שארך יומיים, השתתפו 22 חולי סוכרת מסוג 2 שגילם הממוצע 56.9 שנים, עם BMI(מדד מסת הגוף המודד את היחס בין משקל הגוף לגובה) ממוצע של 28.2. ביום הראשון נהנו הנבדקים מארוחת בוקר מזינה, ואילו ביום השני הם צמו עד ארוחת הצהריים. ארוחות הצהריים והערב היו זהות בשני הימים, וכללו תפריט מאוזן של חלב, טונה, לחם וחטיף בריאות. לאחר כל ארוחה נבדקו רמות הסוכר וחומרים אחרים בדמם של המשתתפים.
רמת גלוקוז גבוהה לאורך כל היום
"ממצאי המחקר הפתיעו אותנו בחומרתם," אומרת פרופ' יעקובוביץ. "בהמשך היום שבו דילגו הנבדקים על ארוחת הבוקר, נמדדו בדמם רמות גבוהות מאוד של סוכר והמוגלובין A1C (מסוכרר), בהשוואה ליום שבו אכלו ארוחת בוקר." כך לדוגמה נרשמו בממוצע 268 מיליגרם לדציליטר (mg/dl) של גלוקוז אחרי ארוחת הצהריים ביום ללא ארוחת הבוקר, לעומת 192 בלבד אחרי ארוחת צהריים זהה, שהוגשה כמה שעות אחרי ארוחת בוקר.
החוקרים סבורים שהתופעה מתרחשת מכיוון שתאי הבטא של הלבלב, המייצרים אינסולין מספיקים 'לשכוח' את תפקידם החיוני בהמתנה עד ארוחת הצהריים, ללא ארוחת בוקר. תאי הבטא מתאוששים אמנם לאחר ארוחת הצהריים אך מדובר בתהליך ממושך והדרגתי. בינתיים, תגובות האינסולין הן קטנות ומושהות - ולכן רמת הגלוקוז בדם נותרת גבוהה לאורך היום כולו. בנוסף, רמת החומצות השומניות בדם עולה עקב הצום בשעות הבוקר, ואלה בתורן מפחיתות את יעילותו של האינסולין בהורדת רמות הגלוקוז בדם.
"משמעות הממצאים שלנו עבור חולי סוכרת מסוג 2 היא שלא די בהקפדה על ארוחות צהריים וערב מאוזנות, חובה לפתוח את היום בארוחת בוקר מזינה," מסכמת פרופ' יעקובוביץ. "ללא ארוחת בוקר רמת הגלוקוז בדם תישאר גבוהה לאורך כל שעות היום, גם אם כמויות הסוכרים והעמילנים בארוחות המאוחרות יותר יופחתו משמעותית."
כעת מתכננים החוקרים לבצע מחקר דומה עם חולי סוכרת מסוג 1, הנזקקים לטיפולי אינסולין.