אילוסטרציה: Shutterstock
אדם חולם בלילה שמגלגלים אותו לתוך צינור ה־MRI, מסביב המכשיר משמיע קולות תקתוק ורעשים, והוא עוצר נשימה כדי לשמוע את פסק הדין. ואז נשמע מהרמקולים קולה של המורה דבורה: "אמרתי לכם שהוא לא מממש את הפוטנציאל שלו!". בקרוב הסיוט הזה, או החלום הזה, תלוי את מי שואלים, עשוי להתגשם: מדידת האינטליגנציה ישירות מהמוח. לא עוד הטיות הנובעות מהבדלי תרבות, מוטיבציה או חרדת בחינות. חוכמתו של אדם תיחתם בחתימה פיזיולוגית, ממש כמו רמת הכולסטרול שלו.
● האמן שמלמד רופאים לצייר את האנטומיה האנושית
● קנאביס לטיפול בפוסט־טראומה? לוועדה שתכריע יש מעט מאוד מידע על יעילותו
למה אתם מופתעים?
אולי זה לא עד כדי כך פשוט, אבל מדידות ראשונות של יכולות קוגניטיביות מסוימות ואפילו ציוני IQ מהמוח כבר מבוצעות היום, וישנם גם חוקרים ישראלים מובילים בתחום. ההתקדמות שנעשתה משמעותית, אבל עדיין מגבילות אותה ההבנה שלנו את המוח והשאלה הפילוסופית יותר: מהי בדיוק אינטליגנציה?
"ההפתעה של אנשים כשאני מדבר על מדידת אינטליגנציה מהמוח קצת מצחיקה אותי", אומר ד"ר עידו תבור, מהפקולטה למדעי הרפואה והבריאות באוניברסיטת תל אביב. "הרי ברור שאם אנחנו מתעניינים בכושר, נמדוד תפקודי לב ריאה ומאסת שריר ועבור מטבוליזם נמדוד תפקודי כליות. יש כבר הסכמה שהאיבר בגוף שמחולל יכולות קוגניטיביות הוא המוח, אז יש היגיון בכך שנוכל למדוד את היכולות הללו מתוכו. זה לא כאילו אמרתי שאני מודד אינטליגנציה מהברך".
ובכל זאת, המוח מאוד מורכב.
"נכון, כמובן מה שאמרתי קודם הוא מאוד פשטני, ואנחנו רק בתחילת הדרך, הן מבחינת המדידה והן מבחינת ההגדרה של מה בדיוק הדבר שאנחנו מודדים. בעבר, נעשו ניסיונות פחות מוצלחים למדוד אינטליגנציה לפי נפח המוח, או מאפיינים מאוד בולטים במבנה שלו, וזה לא עובד כל כך טוב. אמנם מחלות ניווניות מסוימות מאופיינות באובדן נפח של רקמת מוח, אבל זה לא נכון בהכללה לומר שמוח גדול יותר חושב טוב יותר".
אתם בוחנים את תפקוד המוח?
"בדיוק. המחקרים הראשונים בתחום הזה שהניבו תוצאות הראו שכאשר אנשים מבצעים מטלה מסוימת בתוך מכשיר fMRI, אפשר לבנות אלגוריתם שקורא את פעילות המוח ומנבא את מידת ההצלחה במטלה. זו הייתה פריצת דרך מדעית מאוד משמעותית, אבל ברמה הפרקטית את יכולה לשאול, איך זה עוזר לי, יש לי כבר את המטלה".
לכל אדם יש קונקטום
ב־2016 פרסמו תבור וקבוצתו מאמר בכתב העת Science, שהראה שניתן לנבא (חלקית) את הדפוסים שיציג מוח בפעולה מתוך הפעילות שלו במנוחה. זו כבר קפיצת מדרגה.
"בשנים האחרונות", אומר תבור, "נהיה מאוד פופולרי לחקור את הקישוריות המוחית. זה נקרא 'קונקטום'. האמריקאים מאוד אוהבים את הסיומת הזו - כמו הגנום, יש לנו היום מיקרוביום (תמהיל החיידקים שלנו), פרוטאום (תמהיל החלבונים), וגם קונקטום - דפוסי הקשרים בין אזורים במוח שלנו בזמן פעולה. 'מאגר הקונקטום האנושי' כולל היום יותר מאלף רשומות של נבדקים שעברו בדיקת fMRI ארוכה, קישוריות המוח שלהם מופתה ונאסף לגביהם מידע משלים רב.
"בחמש השנים האחרונות לערך, אנחנו לומדים שהקונקטום מנבא המון. למשל, אנחנו יודעים היום שהקונקטום ייחודי לכל אדם, כמו טביעת אצבע. אפשר להשתמש בו כדי לנבא במידה מסוימת של דיוק אם אדם חולה או בריא. באחד המחקרים שלנו הראינו שאנחנו יכולים לנבא באמצעותו אם אדם יודע לנגן בפסנתר ואם הוא פסנתרן מקצועי".
עם התקדמות למידת המכונה, נעשים ניסיונות לנתח את הקונקטום ולהפיק ממנו גם ציון אינטליגנציה. בשנת 2018 הודיעו חוקרים מאוניברסיטת קל־טק ובית החולים סידר סיני, בהובלת ד"ר ג'וליאן דובואה, שהם פיתחו אלגוריתם שיכול לנבא אינטליגנציה מסריקות fMRI במנוחה. "ישנו עניין רב בהבנת הבסיס הנוירונלי של ההבדלים באינטליגנציה, משום שזהו המנבא הטוב ביותר להצלחה בחיים", כתבו החוקרים במאמר שפרסמו.
הם אספו מידע מ־884 נבדקים שנסרקו כל אחד במשך שעה, וגילו שהם יכולים לנבא מדפוסי המוח במנוחה 20% מהשונות בציוני האינטליגנציה שהשיגו באוסף של מבחני דף ועיפרון.
מה חוקרים מחפשים
לאחרונה התפרסם בכתב העת Neuroimage מחקר שבחן 1,030 נבדקים. ביצעו אותו חוקרים מאוניברסיטת וירצבורג, גרמניה. המאמר שלהם נפתח באמירה שבנוסף לאינטליגנציה ספציפית למטלות מסוימות, אצל רוב האנשים הצלחה במבחן אינטליגנציה מסוג אחד מנבא במידה מסוימת הצלחה במבחני אינטליגנציה מסוגים אחרים. החוקרים כינו את המתאם הזה 'אינטליגנציה כללית'. המטרה שלהם הייתה לזהות את המקום או את הרשת במוח שבהם מתרחשת האינטליגנציה הכללית הזאת.
ד"ר קריסטן הילגר, ממחברי המאמר, אומרת בשיחה עם גלובס שהאינטליגנציה הכללית תלויה באיכות הקשרים בין חלקים שונים במוח ובאופן שבו הקשרים מפוזרים על פני המוח - יותר מאשר פעילות באזור מסוים או ברשת ספציפית. "מכאן אנחנו מסיקים שאינטליגנציה כללית היא יכולת התלויה בכל המוח, וכי ניתן להשתמש בסטים שונים של קשרים כדי ליצור אותה, ובלבד שכל המוח מעורב".
הילגר מוסיפה כי "נראה שיש כפילויות בין הרשתות, כך שבכל משימה המוח בעצם יכול לבחור להשתמש ברשתות שונות, ואולי אנשים שונים מגיעים לאותה תוצאה תוך שימוש ברשתות אחרות".
החוקרים פירקו את המבחנים לסוגי אינטליגנציה שונים, לדוגמה אינטליגנציה פלואידית (כישורים שלא צפויים להשתנות לאורך החיים) לעומת אינטליגנציה גבישית (כישורים שתלויים ביישום של ידע קיים). "גם כאשר עשינו את הפירוק הזה, לא ראינו רשת מסוימת שמנבאת סוג אחד של אינטליגנציה ורשת אחרת שמנבאת את הסוג האחר. שתיהן מיוצגות בכל המוח".
אבל הילגר גם נזהרת מהכרזות על מדידת אינטליגנציה. "אני בעצם לא יכולה לומר שמדדתי אינטליגנציה אלא הצלחה במבחן אינטליגנציה", היא מבהירה. "אם ארצה יום אחד לנבא הצלחה בלימודים או בעבודה בתחום מסוים, אצטרך לשים את המשתנה הזה מול הסריקות שלי".
שוק העבודה יאמץ?
מטרת המחקרים היא להבין איך המוח מייצר יכולות שונות - מה שלא ניתן ללמוד ממבחן דף ועיפרון שבו אנחנו רואים תוצאה בלבד. אך למחקרים הללו עשויות להיות גם השלכות פרקטיות, שבעבר נתפסו כמדע בדיוני. כך, לדוגמה, ניתן לכאורה לסרוק אדם במשך עשר דקות במקום לתת לו מבחן שנמשך שעות, ולהסיק מכך מהם היתרונות והחסרונות שלו לצורכי קבלה ללימודים או לעבודה.
"אני רואה, למשל, את השימוש האפשרי בסריקות כאלה בחברות השמה", אומר תבור, "כדי לומר לאנשים לאיזה מקצוע הם עשויים להתאים. או שנוכל לסרוק אדם ולהראות לו שהוא לא ממצה את הפוטנציאל שלו בתחום מסוים, ואפילו להסביר לו איפה המוח שלו מתקשה במשימות הספציפיות הללו ולהציע לו כיצד להתגבר על זה".
קרה לך שבין כל הפסנתרנים שזיהית היה אחד שאמר "אבל אני בכלל לא פסנתרן", ואז בעקבות המפגש איתך הלך ללמוד פסנתר בגיל מבוגר?
"זה יכול לקרות, אבל עוד לא קרה".
יישום אחר של המחקרים הללו עשוי להיות באבחון של ירידה קוגניטיבית בעקבות מחלה או עם הגיל. "הירידה הקוגניטיבית שאנחנו רואים במבחנים מגיעה בעקבות נזק מוחי, ואחרי שהמטופל הפעיל הרבה מנגנוני פיצוי", אומר תבור. "יכול להיות שאם נבין איך המוח מייצר יכולות קוגניטיביות, נוכל בסריקה של המוח לראות את הירידה לפני שאנחנו רואים אותה במציאות".
מוחות נעשים דומים
ומה לגבי ניבוי מילדות לבגרות? פרופ' ציפי הורביץ קראוס, מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה בטכניון, מצאה במחקר שעשתה שכאשר סורקים מוח של ילדים בני 5־7 בזמן שהם מקשיבים לסיפור, אפשר לנבא מכך במידת מה את תוצאות החלק המילולי במבחני הקבלה שלהם לאוניברסיטה (SAT) בגיל 18.
כבר ידוע היום שיכולות הקשבה מנבאות יכולות מילוליות בעתיד, אך יש במחקר הזה קפיצת דרך משמעותית, משום שדפוסי המוח המופעלים בעת הקשבה - לסיפור או לשיחה - קיימים בתינוקות כמעט עם לידתם. כמו כן, לא ניתן לבחון הקשבה במבדק של עיפרון ונייר. אין לכך מטלה מקבילה. מבחן המשתמש בדפוסי המוח הוא היום היחיד שיכול לתת ציון ליכולת הזאת.
מחקר נוסף שערכה הורביץ קראוס הראה שאלגוריתם יכול לזהות בדיוק של כמעט 100% הורה לילד מסוים, אם הוא מכיר את סריקות המוח של שניהם במהלך מטלת הקשבה. עולה מכך שהקשבה היא כנראה יכולת בסיסית, אולי מולדת, אף שחוקרי התפתחות הילד יודעים שחלק מהיכולות של ילדים ומבוגרים משתנות מאוד לאורך החיים.
רשתות מוחיות מסוימות מבשילות כדי לבצע משימות מסוימות בעוד שאחרות, המאפיינות את הגיל הצעיר יותר, הולכות ודועכות. ובכל זאת, משהו נשאר דומה מספיק כדי לזהות את ההורים לפי הילדים ולהיפך.
כשמדברים על ניבוי של יכולות מילדות לבגרות יש לפחות אתגר אחד שיש להביא בחשבון: גמישות המוח. "מחקרים עדיין לא מספרים לנו אם היכולות שאנחנו מזהים כאינטליגנציות מסוגים שונים הן מולדות, נלמדות או שילוב של השתיים, ואולי התמהיל שונה עבור יכולות שונות", אומר תבור.
"באופן לא מפתיע, המחקרים שלנו רומזים שמדובר בתמהיל. אנחנו בדיוק עכשיו סוקרים סטודנטים בתחילת השנה וסוף השנה, לראות כיצד הלמידה באוניברסיטה משנה את המוח. אחד הדברים שכבר ראינו הוא שמוחות נעשים דומים זה לזה. למשל, סטודנטים שלמדו יחד כלכלה במשך שנה, או מחזור גיוס של צנחנים. אפשר אפילו לנבא מי חבר של מי לפי הקונקטום, ואנחנו לא יודעים אם זה קורה משום שמוחות דומים נמשכים, או שהחברות הפכה את המוחות לדומים.
"את כל זה אני מציין כדי לומר שגם כשמדברים על מדידה מהמוח, זה לא אומר שזו מדידה דטרמיניסטית. צריך לזכור שהמוח כל הזמן משתנה. מצב התחלתי יכול לתת רק יתרון, לא תוצאה.
אל תקראו לזה ניבוי
ישנה גם ביקורת, לא על המחקרים עצמם אלא על השאלה מה אפשר להסיק מהם. פרופ' אלי נלקן, מהאוניברסיטה העברית, מזכיר כי מה שמכונה במחקרים "יכולת ניבוי" לא היה נחשב לרף מתאים לשום מבחן מיון. "אנחנו רואים פה קורלציות של 0.2 או 0.3", הוא אומר. "השאלה אם זו קולרציה טובה תלויה בדבר שאנחנו רוצים להגיע אליו. אנחנו בהחלט מנבאים אינטליגנציה או מאפיינים אחרים מסריקות מוח טוב יותר מאשר אם לא היו לנו סריקות, אבל אי אפשר עדיין לומר שזה ניבוי. החדשות הטובות הן שיש משהו במוח שאנחנו יכולים לראות ומשפיע על היכולות. אבל אנחנו עוד רחוקים ממשהו שאפשר להשתמש בו".
נלקן מאמין שסגירת הפער היא לא רק עניין טכני. "התפיסה שלי ושל רוב החוקרים שחולקים איתי כאן את הבניין היא שכדי לנבא תפקוד של המוח אנחנו צריכים לדעת עליו עוד המון דברים שאין לנו היום שום יכולת ללמוד. למשל, כדי להבין איך המוח מתפקד נצטרך כנראה לא רק לומר שיש קישוריות בין חלקים שונים שלו, אלא לדעת כל מיני דברים על איכותה.
"fMRI הוא וילון יחסית אטום שאנחנו מביטים דרכו על המוח. כשאני מודד פעילות עצבית בעכברים, אני מודד ישירות איך נוירון מתחבר לנוירון, וזה מבט דרך וילון הרבה יותר שקוף, אבל אני מסתכל רק על כמה מילימטרים מעוקבים של המוח. חסר לנו המדד שנמצא בין שני הקצוות הללו, ואנחנו עדיין לא יודעים מה יהיה הכלי ומה בדיוק נמדוד. רק איך עצבים מחוברים? מהירות מעבר החשמל ביניהם? ישנם חוקרים שחושבים כך ואחרים שחושבים אחרת. בינתיים אין לנו באמת הבנה. יש לנו קורלציות".
נלקן מוסיף כי עצם ההגדרה של אינטליגנציה שנויה במחלוקת. הורביץ קראוס מסכימה: "אני חוקרת אנשים עם לקויות למידה ואלה בדיוק האנשים שאצלם עולה השאלה: האם באמת קיימת אינטליגנציה כללית, שעומדת בבסיס כל היכולות? האם היא באמת מדד חשוב כמו שמצוין בחלק מהמחקרים? אינטליגנציה כללית היא ציון אחד, שיכול לייצג אדם עם יכולת על בתחום מסוים וקשיים בתחומים אחרים, או יכולות ממוצעות בהרבה תחומים. הוא לא אומר לנו הרבה על האדם, לעומת סוללת המבחנים המקובלת היום שנועדה להצביע גם על העוצמות וגם על הקשיים.
"אם אנחנו עורכים מחקר שבוחן איזו רשת במוח תורמת לציון הממוצע במבחן האינטליגנציה, בעיניי אנחנו מתרחקים מהדבר האמיתי שהוא אינטליגנציה או אינטליגנציות. אנחנו קצת מערבבים תפוחים ואגסים".
המבחנים הללו גם קצת מיושנים.
"מאוד. כשאני מדברת עם סטודנטים, כל השיחה שלהם היא איך עושים פרומפט למטרה הזאת ופרומפט למטרה הזאת. מדובר בצורת חשיבה שונה לחלוטין מזו שהייתה בעבר לגבי מה שאנחנו זקוקים לה כדי להצליח בלימודים".
הורביץ קראוס מאמינה שהעתיד הוא בבדיקה של דפוסי מוח המקושרים ליכולות ספציפיות, כל אחת בנפרד. "אם נגלה שפעילויות של רשתות שונות במוח במנוחה מנבאות הצלחה במטלות מאוד ספציפיות, נוכל לקבל אוסף של ציוני מוח, כמו שאנחנו מקבלים היום במבחן וקסלר - אוסף של ציוני אינטליגנציה בתחומים שונים, ולא רק ציון אחד כללי".
אך גם תמונת עתיד שבה נאמר שלאדם יש "רשת שפה חזקה" או "רשת חשבון חזקה" היא כנראה פשטנית, לאור הממצאים של הילגר וקבוצתה, שנרמזים גם במחקרים אחרים, ולפיהם אנשים שונים מגיעים לאותן תוצאות בדרכים שונות. "אנחנו צריכים לוודא שמדד כזה לא יקפח את מי שיש לו שונות", אומרת הורביץ קראוס.
הורביץ קראוס מוסיפה שחלק ממבחני האינטלגנציה בוחנים ביצועים בממד של זמן. "ישנם ילדים דיסקלטים, למשל, שמשיגים ציון אחר לגמרי במבחנים מסוימים כשהם כן או לא מוגבלים בזמן, וכשאנחנו בוחנים באמצעות fMRI, אנחנו לא מקבלים את ממד הזמן. אולי יהיה נכון להוסיף לבדיקות הללו גם EEG".
ואז תוכלי לומר לאנשים איפה הפוטנציאל הלא ממומש שלהם?
"כמעט כל אדם שתגידי לו שיש לו פוטנציאל לא ממומש בתחום מסוים ייצא מהמעבדה שלך וישתפר בתחום הזה, בלי שום קשר למה שקורה בקופסה שלו, כי המוח תמיד יכול לעשות יותר טוב. הלמידה יכולה להיות איטית, או שהיא יכולה להיות מהירה יותר, אבל אפשר ללמוד כמעט הכול אם רק מחליטים להתאמן ולהתאמץ".