העתיד של המוח

 

שתי התעלומות הגדולות ביותר בכל עולם הטבע הן המוח01 והיקום. בעזרת הטכנולוגיה עלה בידינו לצלם גלקסיות במרחק מיליארדי שנות אור, לתמרן ולנתב את הגֶנים ששולטים בחיים עלי אדמות ולחקור את תוך תוכו של האטום — אבל המוח והיקום נותרו חמקמקים ומפתים. אלה הם שטחי הסְפר המסתוריים והמרתקים ביותר שמוּכרים למדע.

01 המילה האנגלית mind חסרה תרגום עברי מדויק, המבטא את מלוא משמעויותיה. בהקשרים של ספר זה היא משמשת להתייחסות למוח, לנפש ולעתים לשניהם כאחד. משום כך ייעשה שימוש בשני המונחים לאורך הספר. פעמים ספורות נעשה שימוש גם ב״תודעה״ בהקשר זה, אף שלרוב consciousness הוא תודעה. (הערת המערכת)

 

אם תרצו להשקיף על היקום במלוא הדרו, כל שעליכם לעשות הוא להפנות את מבטכם לרקיע בעת לילה, בעודו זוהר באור מיליארדי כוכבים. למן הפעם הראשונה שאבות אבותינו עצרו את נשימתם למראה תפארת הכוכבים בשמים, הרהרנו בשאלות הנצחיות: מאין כל זה הגיע? מה המשמעות של כל זה?

על מנת לחזות במסתרי הנפש, כל שעלינו לעשות הוא להביט בעצמנו במראה ולתהות — מה נמצא מאחורי העיניים? התהייה מעלה שאלות נוקבות: האם יש לנו נשמה? מה קורה לאחר המוות? ובכלל, מי ״אני״? חשוב מכול, הדבר מביא אותנו לשאלה הגדולה מכולן: מה מקומנו בתבנית הקוסמית? כפי שאמר הביולוג הוויקטוריאני הגדול תומס האקסלי, ״שאלת כל השאלות של האנושות, הבעיה השוכנת בלב כל האחרות והמעניינת יותר מכולן, היא קביעת מקומו של האדם בטבע ויחסו אל הקוסמוס.״

בגלקסיית שביל החלב יש 100 מיליארד כוכבים, בערך כמספר הנוירונים במוח שלנו. יהיה עליכם לחצות 40 טריליון קילומטרים1, עד הכוכב הראשון מחוץ למערכת השמש, כדי למצוא עצם מורכב כמו מה שנמצא על הכתפיים שלכם. הנפש והיקום הם האתגרים המדעיים הגדולים מכולם, אך יש ביניהם גם קשר מפתיע. לכאורה הם הפכים גמורים. האחד קשור במרחבים הגדולים של החלל החיצון, שם אנו נתקלים בשכנים מוזרים כגון חורים שחורים, כוכבים מתפוצצים וגלקסיות מתנגשות. האחר קשור בחלל פנימי, שם אנו מוצאים את התקוות ואת המאוויים האינטימיים והפרטיים ביותר. הנפש רחוקה מאיתנו כמרחק המחשבה הבאה שלנו, ועם זאת לא פעם אין בפינו תשובה כשאנו מתבקשים להסביר אותה.

אבל אף שהם הפכים במובן הזה, הם חולקים שותפות של היסטוריה ושל נרטיב. שניהם אפופים אמונות תפלות וקסמים עוד משחר העידנים. אסטרולוגים ופרנולוגים02 התיימרו לפענח את פשר היקום בכל קבוצת כוכבים של גלגל המזלות ובכל גבשושית על ראשכם. בה־בעת, במרוצת השנים היו קוראי מחשבות ורואי נסתר הן מושא לתרועות והן מושא להכפשות.

02 פרנולוג (phrenologist) עוסק בניתוח תכונות אופי לפי מבנה הגולגולת. (הערת המערכת)

 

היקום והנפש ממשיכים להצטלב במגוון דרכים, במידה רבה תודות לרעיונות פוקחי העיניים שאנו פוגשים לא אחת במדע הבדיוני. כשקראתי את הספרים הללו בילדותי, נהגתי לחלום בהקיץ שאני שייך לגזע הסלאן, גזע של טלפתים שנוצר על־ידי א״א ון ווגט. השתאיתי כיצד יכול מוטנט שנקרא הפֶּרֶד להשתמש בכוחותיו הטלפתיים הכבירים וכמעט להשתלט על האימפריה הגלקטית בטרילוגיית המוסד של אייזק אסימוב. ובסרט הכוכב האסור תהיתי כיצד יכולה תרבות מתקדמת מזו שלנו במיליוני שנים לתעל כוחות טלקינזיס כבירים על מנת לשנות את המציאות כרצונה.

ואז, כשהייתי בן עשר בערך, הופיע בטלוויזיה דנינגר המדהים. הוא הבטיח להדהים את הקהל בתכסיסי הקסמים המרהיבים שלו. סיסמתו הייתה, ״מי שמאמין לא זקוק להסבר; מי שלא מאמין, שום הסבר לא יספיק לו.״ יום אחד הוא הכריז שבכוונתו להקרין את מחשבותיו למיליוני אנשים ברחבי המדינה. הוא עצם את עיניו והתחיל להתרכז ואמר שהוא מקרין את שמו של אחד מנשיאי ארצות הברית. הוא ביקש מאנשים לרשום את השם שצץ בראשם על גלויה ולשלוח אליו. שבוע לאחר מכן, הוא הכריז בקול מנצח שהגיעו אליו אלפי גלויות עם השם ״רוזוולט״, בדיוק השם ש״הקרין״.

לא התפעלתי מההישג. באותו זמן, מורשתו של רוזוולט הייתה חקוקה היטב בקרב האנשים שעברו את השפל הגדול ואת מלחמת העולם השנייה, ולכן לא הייתה בכך שום הפתעה. (הייתי מתפעל אילו הוא היה חושב על הנשיא מילרד פילמור.)

בכל זאת, הוא ליבה את דמיוני; לא הצלחתי לעמוד בפיתוי להתנסות בטלפתיה בכוחות עצמי, והתאמצתי לקרוא את מחשבותיהם של אחרים. הייתי עוצם את עיניי ומתרכז, ומנסה ״להקשיב״ למוחם של אחרים ולהזיז בחדרי חפצים באמצעות טלקינזיס.

נכשלתי.

אולי טלפתים מהלכים עלי אדמות במקום כלשהו, אבל אני לא הייתי אחד מהם. תוך כדי כך התחלתי להבין שמעלליהם המופלאים של טלפתים היו ככל הנראה בלתי אפשריים — לפחות בהיעדר סיוע חיצוני. אבל במרוצת השנים, למדתי אט אט שיעור נוסף: על מנת לרדת לחקר הסודות הגדולים ביותר ביקום איננו זקוקים לכוחות טלפתיים או על־אנושיים. אנחנו צריכים רק לנהוג בפתיחות, בנחישות ובסקרנות. ובעיקר, על מנת להבין אם ההמצאות הפנטסטיות של המדע הבדיוני אפשריות, עלינו לשקוע בלימודי פיזיקה מתקדמת. על מנת להבין מהי הנקודה המדויקת שבה האפשרי הופך לבלתי אפשרי, עלינו לרדת לחקרם של חוקי הפיזיקה ולהעריך אותם.

שתי תשוקות אלה הציתו את הדמיון שלי במרוצת כל השנים הללו: להבין את החוקים היסודיים של הפיזיקה, ולראות כיצד יעצב המדע את חיינו בעתיד. על מנת לחלוק עם אחרים את ההתלהבות שלי מחקר חוקי הפיזיקה היסודיים, כתבתי את הספרים על־מרחב, Beyond Einstein (אחרי איינשטיין), ועולמות מקבילים. ועל מנת לבטא את העניין שלי בעתיד, כתבתי את Visions (חזיונות), הפיזיקה של הבלתי אפשרי, והפיזיקה של העתיד. בכל משך הכתיבה והמחקר של ספריי, קיבלתי תזכורות חוזרות ונשנות לכך שהמוח האנושי הוא מהכוחות הכבירים והמסתוריים ביותר בעולם.

למען האמת, במשך רוב ההיסטוריה לא הצלחנו להבין באמת מהו או מה דרך פעולתו. המצרים הקדמונים, חרף הישגיהם המפוארים באמנות ובמדעים, האמינו שהמוח הוא איבר חסר תועלת והשליכו אותו בתהליך החניטה של הפרעונים. אריסטו היה משוכנע שהנשמה שוכנת בלב, לא במוח, ותפקידו היחיד של המוח הוא לקרר את מערכת הלב וכלי הדם. אחרים, כגון דקארט, חשבו שהנשמה נכנסת לגוף מבעד לבלוטת האצטרובל הקטנטנה במוח. אבל בהיעדר ראיות מוצקות, אי־אפשר היה להוכיח את התיאוריות הללו.

״ימי הביניים״ האלה נמשכו אלפי שנים, ומסיבה טובה. משקלו של המוח הוא קילוגרם וחצי בסך הכול, אולם זהו העצם המורכב ביותר במערכת השמש. אף שהמוח מהווה רק שני אחוזים ממשקל הגוף, התיאבון שלו אינו יודע שובעה והוא צורך לא פחות מעשרים אחוז מהאנרגיה הכוללת שלנו (בתינוקות, המוח צורך לא פחות מ־65 אחוז מאנרגיית הגוף!), בעוד שמונים אחוז מהגנים שלנו מוקדשים למוח. על פי הערכות יש מאה מיליארד נוירונים בתוך הגולגולת ומספר גדול לאין שיעור, מעריכי, של קשרים ושל מסלולים עצביים.

ב־1977, כשהאסטרונום קרל סייגן כתב את ספרו זוכה הפוליצר דרקוני גן העדן, הוא סיכם בו סיכום כללי של כל ידיעותינו על המוח באותה תקופה. הספר, הכתוב נפלא, ניסה לייצג את מיטב החידושים במדעי המוח, שבאותה תקופה הסתמכו בעיקר על שלושה מקורות. המקור הראשון היה השוואה של המוח שלנו למוחות של מינים אחרים. זו הייתה מלאכה קשה ומייגעת משום שהיא הצריכה לנתח מוחות של אלפי בעלי חיים. השיטה השנייה הייתה עקיפה לא פחות: בדיקת קורבנות של שבץ ושל מחלות, שלא אחת הפגינו התנהגויות חריגות עקב מחלתם. רק נתיחה לאחר המוות יכולה לחשוף איזה חלק במוח היה פגוע. השיטה השלישית — מדענים השתמשו באלקטרודות כדי לחקור את המוח ולחשוף, באטיות מכאיבה, איזה חלק במוח משפיע על התנהגויות שונות.

אבל הכלים הבסיסיים של מדעי המוח לא סיפקו דרך שיטתית לבחון את המוח. אי־אפשר היה לייצר קורבן שבץ עם נזק מוחי באזור שרוצים לחקור. מכיוון שהמוח הוא מערכת חיה ודינמית, נתיחות לאחר המוות לרוב לא חשפו את המאפיינים המעניינים ביותר, למשל כיצד מתקשרים חלקי המוח ביניהם, וודאי שגם לא את הדרך שבה הם יוצרים מחשבות מגוונות כגון אהבה, שנאה, קנאה וסקרנות.

מהפכות תאומות

לפני ארבע מאות שנים הומצא הטלסקופ, וכמעט בן־לילה אִפשר המכשיר החדש והפלאי הזה להציץ אל לב לבם של הגופים השמימיים. זה היה אחד המכשירים המהפכניים (והחתרניים) ביותר בכל הזמנים. לפתע פתאום, במו־עיניכם, היה בכוחכם לראות כיצד המיתוסים והדוֹגמה הדתית של העבר מתפוגגים כמו ערפלי בוקר. במקום דוגמאות מושלמות לתבונה האלוהית, היה הירח מלא מכתשים משוננים, בשמש היו כתמים שחורים, לצדק היו ירחים, לנוגה מופעים ולשבתאי טבעות. בחמש־עשרה השנים שלאחר המצאת הטלסקופ למדנו על היקום יותר מבכל ההיסטוריה האנושית גם יחד.

בדומה להמצאת הטלסקופ, הופעתם של מכשירי ה־MRI ושל מגוון אמצעים מתקדמים לדימות מוח באמצע שנות תשעים והאלפיים חוללו שינוי עמוק בחקר המוח. בחמש־עשרה השנים האחרונות למדנו על המוח יותר מבכל ההיסטוריה האנושית שקדמה להן, והנפש, שנחשבה בעבר כמחוץ להישג ידינו, התקדמה סוף סוף למרכז הבמה.

חתן פרס נובל אריק ר' קנדל ממכון מקס פלנק בטיבינגן בגרמניה כותב, ״התובנות המועילות ביותר על נפש האדם שהופיעו בתקופה זו לא נבעו מהדיסציפלינות שעוסקות בנפש באופן מסורתי — פילוסופיה, פסיכולוגיה או פסיכואנליזה. במקום זאת, הן נבעו משילוב הדיסציפלינות הללו עם הביולוגיה של המוח...״2

לפיזיקאים היה תפקיד חשוב במפעל הזה, שכן הם סיפקו זרם של כלים חדשים עם ראשי תיבות כגון MRI, EEG, PET, CAT, TCM, TMS ו־DBS, ששינו מקצה לקצה את חקר המוח. בזכות מכונות אלה יכולנו פתאום לראות מחשבות חולפות בתוך המוח החי. כפי שאומר חוקר המוח ו״ס רמצ'נדרן מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו, ״כל השאלות הללו שפילוסופים חקרו במשך אלפי שנים — אנחנו המדענים יכולים להתחיל לבדוק אותן כיום אם נבצע הדמיות מוח ונערוך מחקרים במטופלים ונשאל את השאלות הנכונות.״3

במבט לאחור, כמה מהשיטוטים הראשונים שלי בעולם הפיזיקה הצטלבו עם אותן הטכנולוגיות שחושפות כיום את צפונות הנפש בפני המדע. בתיכון, לדוגמה, נחשפתי לצורה חדשה של חומר המכונה אנטי־חומר, והחלטתי לערוך פרויקט מדעי בנושא. מכיוון שזהו אחד החומרים האקזוטיים ביותר עלי אדמות, היה עלי להגיש בקשה מיוחדת לוועדה הישנה לאנרגיה אטומית רק כדי להשיג כמות זעירה של נתרן 22, חומר שפולט באופן טבעי אלקטרון חיובי (אנטי־אלקטרון או פוזיטרון). באמצעות הדגימה הקטנה שקיבלתי עלה בידי לבנות תא ערפל ושדה מגנטי חזק שאפשרו לי לצלם שובלים של אדים שהושארו על־ידי חלקיקי אנטי־חומר. לא ידעתי זאת באותה שעה, אבל נתרן 22 יהיה עד מהרה למרכיב חיוני בטכנולוגיה חדשה, המכונה PET (טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים), אשר סיפקה לנו מאז תובנות חדשות ומדהימות על המוח החושב.

טכנולוגיה אחרת שהתנסיתי בה בתיכון הייתה תהודה מגנטית. נכחתי בהרצאה שנשא פליקס בלוך מאוניברסיטת סטנפורד, אשר חלק את פרס נובל לפיזיקה ב־1952 עם אדוארד פרסל על גילוי תופעת התהודה המגנטית הגרעינית. ד״ר בלוך הסביר לנו התיכוניסטים, שבהשפעת שדה מגנטי חזק האטומים מסתדרים בשדה בכיוון אנכי בדומה למחט המצפן. במצב זה, אם מפעילים אות רדיו בתדר תהודה מדויק, אפשר לגרום להם להתהפך. כשהם מתהפכים חזרה הם פולטים אות נוסף, כמו הד, ובהד הזה אפשר להשתמש כדי לקבוע את זהותם של האטומים. (מאוחר יותר השתמשתי בעקרון התהודה המגנטית לבנות מאיץ חלקיקים בעוצמה של 2.3 מיליון אלקטרון־וולט במוסך של אמא שלי.)

שנים ספורות לאחר מכן, כתלמיד שנה ראשונה באוניברסיטת הרווארד, היה לי הכבוד ללמוד אלקטרודינמיקה אצל ד״ר פרסל. בערך באותה תקופה מצאתי עבודת קיץ שסיפקה לי הזדמנות לעבוד עם ד״ר ריצ'רד ארנסט, שניסה להכליל את עבודתם של בלוך ופרסל על תהודה מגנטית. הוא זכה להצלחה מסחררת, ובסופו של דבר גם בפרס נובל לפיזיקה ב־1991, על הנחת היסודות למכשיר ה־MRI (דימות תהודה מגנטית) המודרני. מכשיר ה־MRI סיפק לנו תמונות של המוח החי בפירוט גדול אף מזה של סריקות PET.

להעצים את המוח

בסופו של דבר הייתי לפרופסור בפיזיקה תיאורטית, אבל המשיכה שלי למוח נותרה בעינה. למרבה השמחה, ההתקדמות בתחום הפיזיקה בעשור האחרון אפשרה להגשים כמה ממעללי המנטליזם ששלהבו את דמיוני בילדותי. באמצעות סריקות MRI מדענים יכולים כיום לקרוא מחשבות שחולפות במוחנו. מדענים יכולים גם להחדיר שבב למוחו של מטופל הסובל משיתוק מלא ולחבר את השבב למחשב, כך שבכוח המחשבה בלבד יכול המטופל לגלוש ברשת, לקרוא ולכתוב דוא״ל, לשחק במחשב, לשלוט בכיסא גלגלים, להפעיל מכשירי חשמל ביתיים ולהשתמש בזרועות מכניות. למעשה, המטופל יכול לעשות כל דבר שאדם רגיל עושה באמצעות מחשב.

מדענים מרחיקים כיום אף מעבר לכך — הם מחברים את המוח ישירות לשלד חיצוני שהמטופל יכול ללבוש על הגפיים המשותקות. אנשים המשותקים בארבע גפיים יוכלו אולי יום אחד לנהל חיים נורמליים כמעט לגמרי. שלדים חיצוניים כאלה עשויים לספק לנו כוחות־על שיאפשרו לנו להתמודד עם מצבי חירום קטלניים. יום אחד, אסטרונאוטים אולי יחקרו את כוכבי הלכת באמצעות שליטה מוחית במחליפים מכניים בעודם יושבים בכורסה נוחה בחדריהם.

כמו בסרט מטריקס, אולי נוכל יום אחד לטעון זיכרונות ויכולות באמצעות מחשבים. במחקרים בבעלי חיים, מדענים כבר הצליחו להחדיר זיכרונות למוח. אולי מדובר רק בעניין של זמן עד שגם אנחנו נוכל לטעון את מוחנו בזיכרונות מלאכותיים וללמוד נושאים חדשים, לנפוש במקומות חדשים ולרכוש תחביבים חדשים. ואם אפשר יהיה לטעון במוחם של עובדים ומדענים יכולות טכניות, עשויה להיות לכך השפעה על הכלכלה העולמית. אולי נוכל גם לחלוק את הזיכרונות הללו. ייתכן שיום אחד מדענים יבנו ״אינטרנט של המוח״ — מוח־נט — שבו מחשבות ורגשות יישלחו באופן אלקטרוני לכל פינה בעולם. נוכל להקליט אפילו חלומות ולשלוח אותם לאחרים בדרך זו.

הטכנולוגיה עשויה גם להקנות לנו את הכוח להגדיל את האינטליגנציה שלנו. מדענים השיגו התקדמות גדולה בהבנת הכוחות יוצאי הדופן של ״סוואנטים״,03 שיכולותיהם השכליות, האמנותיות והמתמטיות מדהימות באמת ובתמים. יתרה מזו, כיום אנחנו מרצפים את הגנים שמבדילים בינינו ובין הקופים, והם מספקים לנו הצצה חסרת תקדים אל המקורות האבולוציוניים של המוח. בבעלי חיים כבר הצלחנו לבודד גנים שמשפרים את הזיכרון ואת היכולות השכליות שלהם.

03 המילה ״סוואנט״ מקורה בצרפתית ופירושה ״ידען״. תסמונת סוואנט היא תופעה נדירה שבה אדם בעל מגבלה מוחית כלשהי מגלה כישורים יוצאי דופן ומבריקים בתחום צר וספציפי, לעתים קרובות בפעולות חישוב ומתמטיקה אבל גם באמנות, כגון ציור ומוזיקה. תסמונת סוואנט יכולה להיות התפתחותית, למשל כחלק מאוטיזם, או נרכשת כתוצאה מנזק מוחי (כגון שבץ או חבלה מכנית) או ממחלה ניוונית (כגון דמנציה ופרקינסון). (הערת המערכת)

 

ההבטחה הטמונה בשיפורים הטכנולוגיים המדהימים הללו וההתרגשות שהם מעוררים הן כה גדולות עד שלכדו גם את תשומת לבם של פוליטיקאים. למעשה, חקר המוח הפך פתאום למוקד של יריבות טרנסאטלנטית בין המעצמות הכלכליות הגדולות בעולם. בינואר 2013 הכריזו הנשיא ברק אובמה והאיחוד האירופי בעת ובעונה אחת על מה שעשוי להפוך בסופו של דבר למימון של עשרות מיליארדי דולרים בשני פרויקטים בלתי תלויים, שמטרתם להנדס לאחור את המוח. פענוח המעגלים העצביים המורכבים של המוח, משימה שנחשבה בעבר בלתי אפשרית, נמצא במוקד שני הפרויקטים, אשר בדומה לפרויקט הגנום האנושי עומדים לשנות את הנוף המדעי והרפואי. לא רק שהם יספקו לנו תובנות חסרות תקדים על המוח, הם גם ייצרו תעשיות חדשות, יעודדו פעילות כלכלית ויפתחו תחומים חדשים בחקר המוח.

כשנסיים לבסוף לפענח את הנתיבים העצביים של המוח, אולי נצליח להבין מהם המקורות המדויקים של מחלות הנפש, מה שיוביל אולי למציאת מרפא לחולי עתיק זה. הפענוח עשוי לאפשר יצירת עותק של המוח, ודבר זה מעלה שאלות פילוסופיות ואתיות. מי אנחנו, אם אפשר לטעון את התודעה שלנו למחשב? אנחנו יכולים גם להשתעשע ברעיון של חיי נצח. הגוף שלנו יתנוון וימות בסופו של דבר, אבל האם תוכל התודעה שלנו להמשיך לחיות לעד?

ומעבר לכך, אולי יום אחד בעתיד הרחוק ישתחרר המוח מכבליו הגשמיים ויֵצא לשוטט בינות לכוכבים, כפי שהציעו כמה מדענים. בעוד מאות שנים, אפשר לדמיין שנוכל להרכיב את התבנית העצבית המלאה שלנו על קרני לייזר ולשלוח אותה כך לחלל העמוק. ייתכן שזוהי הדרך הנוחה ביותר לחקור את הכוכבים.

נוף מדעי מבריק ומתקדם, שיעצב מחדש את הגורל האנושי, נפתח בפנינו כעת. אנחנו נכנסים לתור זהב נחשוני בחקר המוח.

בהכנת התחזיות הללו זכיתי לסיועם היקר מפז של מדענים, שהרשו לי ברוחב לב לראיין אותם, להציג את רעיונותיהם בתוכניות רדיו ואפילו להכניס צוותי טלוויזיה למעבדותיהם. אלה הם המדענים המניחים את היסודות לעתיד של המוח. לשילוב רעיונותיהם בספר הצבתי שתי דרישות בלבד: (1) התחזיות שלהם חייבות לציית לחוקי הפיזיקה בדיוק נמרץ; ו־(2) חובה שיהיו לפחות אבות־טיפוס שמדגימים את ההוכחה העקרונית של הרעיונות מרחיקי הלכת שלהם.

בחברת מחלות נפש

כתבתי פעם ביוגרפיה של אלברט איינשטיין, היקום של איינשטיין, שבמסגרתה היה עלי לצלול אל נבכי חייו הפרטיים. ידעתי שבנו הצעיר של איינשטיין לקה בסכיזופרניה, אבל לא היה לי מושג באשר למחיר הרגשי העצום שהמחלה גבתה מחייו של המדען הדגול. איינשטיין התוודע למחלות נפש גם מזווית אחרת; אחד מעמיתיו הקרובים היה הפיזיקאי פול אֵרֶנפֶסט, שסייע לאיינשטיין לפתח את תורת היחסות הכללית. לאחר שחווה התקף דיכאון הרג ארנפסט את בנו שלו, שסבל מתסמונת דאון, והתאבד. במרוצת השנים, גיליתי שרבים מעמיתיי ומחבריי התמודדו עם מחלות נפש במשפחותיהם.

מחלות נפש השפיעו עמוקות גם על חיי שלי. לפני כמה שנים מתה אמי לאחר מאבק ממושך באלצהיימר. לבי נשבר כשראיתי אותה מאבדת אט אט את זיכרונותיה על האנשים שאהבה, הבטתי בעיניה והבנתי שהיא לא יודעת מי אני. ראיתי את ניצוץ האנושיות הולך וכבה. היא בילתה חיים שלמים במאבק לגדל משפחה, ובמקום ליהנות מגיל הזהב שלה נגזלו ממנה כל הזיכרונות היקרים ללבה.

דור הבייבי בום הולך ומזדקן, והחוויה העצובה שעברתי אני ועברו רבים אחרים תישנה ברחבי העולם. אני מקווה שהתקדמות מהירה בחקר המוח תקל יום אחד על סבלותיהם של הלוקים במחלות נפש ובדמנציה.

מה מניע את המהפכה הזו?

אנו עמלים כיום על פענוח הנתונים המתקבלים בסריקות מוח, וההתקדמות מסחררת. פעמים אחדות בשנה מבשרות הכותרות על פריצת דרך טרייה. נדרשו 350 שנה מאז המצאת הטלסקופ כדי להיכנס לעידן החלל, אבל רק חמש־עשרה שנה חלפו מאז הופעת ה־MRI וסריקות המוח המתקדמות עד שחיברנו את המוח ישירות לעולם שבחוץ. מה פשר המהירות הזו ומה עוד צפוי לנו?

חלק מההתקדמות המהירה הזו התרחש משום שלפיזיקאים בימינו יש הבנה טובה של אלקטרומגנטיות, אשר מושלת באותות החשמליים שמתרוצצים בנוירונים שלנו. המשוואות המתמטיות של ג'יימס קלרק מקסוול, שמשמשות לחישוב הפיזיקה של אנטנות, מכ״ם, מקלטי רדיו ומשדרי גלי מיקרו הן אבן הפינה של טכנולוגיית ה־MRI. נדרשו מאות שנים לפצח סוף סוף את סוד האלקטרומגנטיות, אבל הנוירולוגיה זוכה ליהנות מפירות המפעל הכביר הזה. בספר הראשון אסקור את ההיסטוריה של המוח ואסביר כיצד גלקסיה של כלים חדשים יצאה ממעבדות הפיזיקה וסיפקה לנו תמונות נפלאות, בצבע מלא, של המכניקה של המחשבה. מאחר שלתודעה יש תפקיד מרכזי כל־כך בכל דיון העוסק בנפש ובמוח, אני מביא גם את נקודת המבט של הפיזיקאי ומציע הגדרה של תודעה שכוללת את ממלכת החיות. למעשה, אני מספק מדרג של תודעה, המראה כיצד אפשר להתאים מספר לסוגים שונים של תודעה.

אבל כדי לענות במלואה על שאלת ההתפתחות העתידית של הטכנולוגיה הזאת, עלינו לבחון גם את חוק מור, הקובע שעוצמת המחשוב מוכפלת מדי שנתיים. אני מרבה להפתיע אנשים בעובדה הפשוטה שלטלפונים הניידים בימינו יש עוצמת מחשוב גדולה מזו שהייתה לנאס״א כולה כשהנחיתה שני אנשים על הירח ב־1969. המחשבים כיום חזקים מספיק לרשום את האותות החשמליים הנפלטים מהמוח ולפענח אותם חלקית לכדי שפה דיגיטלית מובנת. משום כך אפשר ליצור ממשק ישיר בין המוח ובין המחשב ולספק למוח את הכלים לשלוט בכל עצם סביבו. התחום הזה, המכונה ממשק מוח־מכונה (BMI), צומח במהירות, והטכנולוגיה העיקרית בו היא המחשב. בספר השני אחקור את הטכנולוגיה החדשה הזאת, אשר הפכה הקלטה של זיכרונות, קריאת מחשבות, טלקינזיס וצילום של חלומות למציאות.

בספר השלישי אחקור צורות חלופיות של תודעה, החל בחלומות, סמים ומחלות נפש וכלה ברובוטים ואפילו בחייזרים. כאן נלמד גם על האפשרות לשלוט ולהשפיע על המוח במטרה להתמודד עם מחלות כמו דיכאון, פרקינסון, אלצהיימר ורבות אחרות. ארחיב גם על פרויקט ״חקר המוח באמצעות קידום טכנולוגיות עצביות חדשניות״ (BRAIN) שהנשיא ברק אובמה הכריז עליו, ועל פרויקט המוח האנושי של האיחוד האירופי, אשר עשויים לקבל מימון של מיליארדי דולרים במטרה לפענח את המסלולים העצביים במוח עד לרמת הנוירונים הבודדים. ללא ספק, שתי התוכניות הללו יפתחו תחומי מחקר חדשים לגמרי, ויניבו לנו דרכים חדשות לטפל במחלות נפש וגם לחשוף את הסודות העמוקים ביותר של התודעה.

לאחר שנגדיר מהי התודעה, נוכל להשתמש בהגדרה כדי לחקור גם תודעה לא אנושית, למשל תודעה של רובוטים. כמה מפותחים יכולים רובוטים להיות? האם יהיו להם רגשות של ממש? האם הם יהוו סכנה לקיומנו? נוכל גם לחקור את התודעה של חייזרים, אשר מטרותיהם עלולות להיות שונות בתכלית מאלה שלנו.

בנספח אדון ברעיון המוזר ביותר כנראה במדע כולו, מושג מפיזיקת הקוונטים שעל פיו התודעה היא היסוד והבסיס למציאות עצמה.

אין מחסור באפיקי מחקר בתחום הצומח הזה. רק הזמן יכריע מי מהם איננו אלא חלום באספמיה, פרי דמיונם הקודח של סופרי מדע בדיוני, ומי מייצג דרך סלולה למחקר מדעי עתידי. ההתקדמות בחקר המוח הייתה אסטרונומית, ובמובנים רבים המפתח לה הוא הפיזיקה המודרנית, אשר משתמשת במלוא עוצמתם של הכוח האלקטרומגנטי והכוח הגרעיני כדי לחשוף את הסודות הגדולים ביותר החבויים בנפשנו.

עלי להדגיש שאינני חוקר מוח. אני פיזיקאי תיאורטי, אך יש לי עניין ארוך שנים בנפש. אני מקווה שנקודת המבט של הפיזיקאי יכולה לסייע בהעשרת הידע שלנו, ולספק הבנה חדשה על הדבר המוכר והזר ביותר ביקום: הנפש שלנו.

בהתחשב בקצב המסחרר שבו אנו מפתחים נקודות מבט חדשות וקיצוניות, חשוב שתהיה לנו הבנה איתנה של מבנה המוח.

אם כן, הבה נדון תחילה במקורות של תחום חקר המוח המודרני, אשר לדעת כמה היסטוריונים החל כאשר מוט ברזל חדר למוחו של פלוני פיניאס גייג'. האירוע המטלטל הזה חולל תגובת שרשרת שסייעה לפתוח את המוח בפני חקירה מדעית רצינית. אף שהיה זה מאורע ביש מזל בעבור מר גייג', הוא סלל את הדרך למדע המודרני.