חקר המוח וניסויים בבעלי חיים/ יריב גלבוע ואורי אינשטיין
בחקר המוח נעשה שימוש רב בבעלי חיים, בפרט בקופים. אנו מבקשים לבסס את הטענה לפיה אין תוקף מדעי לשימוש בבעלי-חיים בכלל ובקופים בפרט לשם הבנת תהליכים במוחו של האדם. במסמך נציג את היסודות לטענה זו, נביא דוגמאות למחקרי מוח שנעשים תוך שימוש בפרימאטים וכן למחקרי מוח שאינם משתמשים בבעלי-חיים. נביא מספר תגליות חשובות בחקר המוח שלא נבעו מניסויים בבעלי חיים ונראה כיצד מעכב השימוש בבעלי חיים את חקר המוח ופוגע בבני אדם.
תקציר
חקר המוח התחיל לפני מאות שנים ורוב המחקר היה ונשאר מבוסס על ניסויים בבעלי חיים. מזמן היה צריך לשאול האם המדע רץ בכוון הנכון ומה התועלת שנבעה מניסויים בבעלי חיים בחקר המוח.
ניסויים בקופים במסגרת חקר המוח נעשים מאז המאה ה- 19. במסגרת הניסויים נגרם לקופים סבל בל-יתואר. הקופים מוחזקים במשך שנים בכלובי מתכת קטנים, מול קירות לבנים וללא אמצעי העשרה או יכולת לחיות בקבוצה כמקובל בטבע. במהל הניסויים הקופים מנותחים פעמים רבות, מקובעים לכסא ע"י ברגים בגולגלתם ומוצמאים לאורך זמן רב על מנת שישתפו פעולה עם החוקרים. שני הסוגים העיקריים של ניסויים בחקר המוח בבעלי חיים הם גירויים חשמליים בנקודות מסוימות של המוח (פריץ והיציג מ1870) והרס או כריתת מקומות שונים במוח כדי לראות מה קורה (גולץ מ1892)
במובן מסוים הייתה תועלת מניסויים אלה: מאגר הידע האנושי גדל. מעבר לכך נשאלת השאלה האם הידע תרם לריפוי בני אדם והאם התועלת (אם הייתה) שמביאים ניסויים אלה למדע ולרפואה גדולה מספיק כדי להצדיק סבל כזה, וכן האם אין כיום דרכים טובות יותר לחקר המוח תוך שימוש בטכנולוגיות מודרניות של חקר המוח ישירות בבני-אדם.
תקפותו המדעית של הקוף כמודל היא גרועה. תכופות קשה ואף בלתי אפשרי להסיק מממצאים שנתגלו במוח הקוף על התנהגויות מקבילות של האדם. לא ברור הקשר בין איזורי המוח השונים של הקוף לאלו של האדם. הפונקציות ששני המינים נדרשים לבצע והאסטרטגיות שבהם הם עושים זאת –אינן דומות. מסיבות זו תגלו שרובם המוחלט של המאמרים המתפרסמים בעקבות ניסויים כאלה מציינים במפורש את הקופים בכותרת המאמר, וזאת על מנת שלא ליצור את הרושם המוטעה שמסקנות המאמר רלוונטיות גם לגבי בני-אדם.
למחקר בקופים גם חסרונות מתודולוגים לעומת המחקר בבני-אדם. בניגוד למצב בעבר, כיום קיימות שיטות מחקר אחרות, טובות ומקובלות לא פחות, אשר משיגות ממצאים ישירות מתצפיות על מוח האדם. על שיטות אלה נמנות fMRI, ERP, PET, TMS, פסיכופיזיקה ועוד, כפי שיפורט בהמשך. כל התגליות בחקר המוח שהתגלו בבעלי חיים (למשל גלי המוח) יכלו להתגלות על-ידי מחקר רפואי בבני אדם העומד בכללי האתיקה של מחקרים קליניים בימינו מבלי שייגרם נזק.
תקפותם של מחקרי מוח הנעשים בבעלי-חיים
במעבדות לחקר המוח נעשה כיום שימוש אינטנסיבי בקופים לצרכים שונים. סברה נפוצה עוד מהמאה ה-19 (ואז נחשבה נכונה) היא שקופים הם מודל אמין להתנהגות אנושית ולמחלות אנושיות. כיום ניתן להראות שהיא מוטעית ולעתים אף מסוכנת שכן היא מטעה את החוקרים ובמיוחד את הציבור שמניח בטעות את רלוונטיות הממצאים הללו לאדם. מסיבה זו ניתן למצוא דווקא בין עמותות ואגודות של חולים במחלות קשות וחשוכות מרפא תמיכה נלהבת בניסויים בבעלי-חיים, וזאת למרות שניסויים אלה לא הניבו לאותם חולים ממש כל תרופה אפקטיבית למרות שהם מתבצעים כבר עשרות שנים באין מפריע.
קביעה זו תקפה במיוחד בנושאים הקשורים לחקר המוח. מערכת העצבים המרכזית שלנו מייחדת אותנו בצורה ברורה ביותר מזו של כל מין אחר הידוע לאדם, כולל קופי אדם (פרימאטים). שום תוצאה שהופקה ממחקר של פרימאטים איננה יכולה להיחשב כנכונה עבור בני-אדם כל עוד לא נרשמו תוצאות זהות גם בתצפיות על אדם. מכאן שהמחקר הראשוני בקופים, שהוא יקר מאד, ארוך ומורכב, הוא למעשה חסר תועלת ומשמש במקרה הטוב רק אמצעי פשטני להצדקת המחקר האמיתי, שיתבצע לאחר מכן בבני-אדם. לעומת שיטה זו, ובניגוד למה שהיה קיים בעבר, הטכנולוגיה הזמינה כיום מספקת דרכים רבות ומגוונות לחקר המוח אשר אינן מסתמכות על בעלי-חיים. שיטות אלה אינן נופלות מהאלקטרופיזיולוגיה (חקר המוח באמצעות אלקטרודות), הן מבוצעות בבני-אדם ומניבות תוצאות רלוונטיות לבני-אדם בזמן קצר ובעלויות נמוכות יותר מהמחקרים שעברו דרך בעלי-חיים.
הספריות מלאות בספרים עבי-כרס המפרטים ניסויים, שבמהלכם הוחדרו אלקטרודות למוח בזמן שהחיות הושארו במצב כפוי של ערנות במשך ימים, בשעה שנלקחו תינוקות של קופים מאימותיהם מיד לאחר הלידה, וכו'. תוצאות ניסויים אלה דמו לפרקים לתוצאות מאלקטרופיזיולוגיה בבני אדם ולפרקים הם לא דמו.
הבה ננסה לחשוב בהגיון: כיצד יכול מוחו של קוף כלשהו להראות לנו איזה חלק במוח האדם אחראי אפילו על הפעולות האנושיות הבסיסיות ביותר כגון דיבור, קריאה וכתיבה? ואם אינו יכול, האם באמת ישנו בסיס מדעי להנחה שמוחו של הקוף הוא מודל אמין לאדם? המדע המודרני משתבח בכך שכל הנחות היסוד שלו אומתו והוכחו שוב ושוב בכלים מדעיים טהורים בטרם אומצו. מתי עברה ההנחה הזאת אימות בכלים מדעיים?
היא לא עברה. מכיוון שמדובר במתודה מדעית ש"עוברת בתורשה" מפרופסור לתלמידיו כבר מאות שנים, לא נדרשו העוסקים בניסויים בקופים בשום רגע להוכיח אמפירית את אמינות המודלים שלהם כפי שנדרשים לעשות חוקרים המפתחים מודלים חדשניים יותר. למרות זאת, נתפס המחקר בקופים כדרך האמינה ביותר לביצוע מחקרי מוח, בעוד כל הכלים המשוכללים המאפשרים תצפיות על "הדבר האמיתי" ואשר במעט שנות קיומם כבר תרמו להבנת תהליכים במוח באופן משמעותי, זוכים ליחס חשדני ולעתים מזלזל מצד אנשים אשר הפכו את מתודת הניסויים בבעלי-חיים כמעט לאידיאולוגיה בפני עצמה.
נציג כאן רק כמה מבין עשרות ההבדלים הבולטים בין מוח הקוף למוח האדם:
1. מוח האדם שונה מאוד ממוח הקוף מבחינה אנטומית/פיזיולוגית:
- האונה הפרונטלית במוחו של האדם גדולה ומפותחת הרבה יותר מזו של הקוף. באונה הפרונטלית נמצאים התפקודים המעניינים והמתוחכמים ביותר של האדם.
- משקל מוח האדם הוא בערך פי 10 מאשר משקלו של מוח של בבון, למשל.
- האדם שונה מהקוף מבחינה מוטורית, למשל: יכולת תפיסת חפצים מדויקת יותר, הליכה שונה ועוד.
2. לא ברורה ההתאמה וההקבלה הפונקציונלית של איזורים רבים במוח בקוף לאלה של האדם, ולכן בעייתי מאוד להשליך ממצאים ממוח הקוף למוח האדם.
- למעט מבחינה ציטוארכיטקטונית, לא ברורה המקבילה בקוף של איזור ברוקה (מרכז שפתי) של האדם. אפילו בהיררכיה הויזואלית, לא ברורה ההתאמה של איזורים אקסטרה-סטריאטיים ראייתיים רבים (כגון d4V בקוף - ר' במקורות). ההתאמה נעשית ע"י ניחוש מלומד, ולעתים קרובות מתגלה סתירה בין המקבילה המתקבלת לפי האנטומיה, המבנה הציטוארכיטקטוני (החלוקה של ברודמן), הקישוריות והפונקציונליות.
- שאלה: מהו האיזור ה"נמוך" ביותר במוח שבו מתבצע זיהוי ויזואלי של אובייקטים?
אצל הקוף, התשובה הנכונה היא אזור IT - באונה הטמפורלית.
אצל האדם, התשובה הנכונה היא אזור LOC - באונה האוקסיפיטלית, באיזור "נמוך" יותר.
3. לקופים אין שפה מדוברת כמו לאדם, ולכן הם חושבים בצורה שונה מאתנו, זוכרים בצורה שונה מאתנו, וכן הלאה. כמעט כל פעולה שאינה "אינסטינקטיבית", כרוכה אצל האדם בשימוש כלשהו בשפה. מאחר שמוחו של הקוף אינו עובד כך, המחקר בקופים עשוי בהחלט להניב מטפורות וממצאים מעוררי השראה ומעניינים שישמשו קרקע פוריה לכתיבת מאות מאמרים, אך דבר זה לא ישנה את היותם בלתי רלוונטיים לגבי האדם.
4. מחקר רפואי: מחלות נוירופתולוגיות אנושיות (פרקינסון, אלצהיימר וכו') נחשבות לבעיה רצינית וקשה במדינות המתועשות. עצם העובדה שהן מתרחשות בדרך כלל ברבע האחרון של משך החיים מוכיחה שתנאים אלה קשורים לגיל, והם מתקיימים אצל בני-אדם בגיל שעולה בהרבה אפילו על תוחלת החיים של הקופים הגדולים. אפילו אם היו הקופים מודלים טובים למחלות אלו - דבר שיש להוכיח, שכן בטבע לא נתגלה עד כה אף קוף הסובל מהן - לא היו הקופים מאפשרים את חקר המחלות הללו אלא אם כן היו אלה משוחזרות אצלם במלואן באופן מלאכותי. אצל האדם יהיו כמעט תמיד מספר גורמים לפריצת המחלה, שרובם אם לא כולם יחסרו במחלה המלאכותית, מה ששוב יהפוך את המודל החייתי לחסר ערך לצורך ריפוי המחלה. שיטות כימיות המשמשות על מנת לייצר תסמינים של פרקינסון אצל קופים, למשל, נתגלו בשנות השבעים, אך שום תובנות משמעותיות לגבי סיבות להתפתחות המחלה בבני-אדם ו/או דרכים לטפל בה לצמיתות לא התגלו מאז למרות אלפי הניסויים שנעשו בקופים אלה במהלך השנים. שיטות אבחון קליני וטיפול בקופים שסובלים ממצב נוירופתולוגי באופן מלאכותי פשוט אינן רלוונטיות לפציינטים אנושיים מהסיבות שפורטו לעיל.
5. המשימות שאפשר לבקש מבני-אדם לבצע במהלך ניסוי, יכולות להיות דומות למשימות שהם מבצעים בחיי היום-יום. משימות הקופים בהכרח אינן כאלה. משימות זיכרון למשל יכולות לדרוש מהקוף רק זיכרון ויזואלי. לעומת משימות התכנון וההכללה המורכבות באדם (WCST, מגדלי האנוי), מהקוף אפשר לדרוש רק משימות מוטוריות בסיסיות במהותן. לא ניתן לדרוש מהקוף משימות המצריכות הפעלת דמיון או Mental Rotation. גם מצבם הנפשי של קופים שחיים בתנאים השונים באופן קיצוני מתנאי המחייה הרגילים שלהם, הופך אותם למודל בעייתי אפילו לקופים אחרים מאותו מין כשמדובר בחקר דפוסי ההתנהגות שלהם.
6. הגירוי הטבעי לאדם שונה מזה שטבעי לקוף, במיוחד אם הלה גדל בטבע. האדם יגיב למשל למלים, לפרצופים אנושיים ולתמונות של בתים, והקוף לא. האדם עשוי לייחס משמעות שונה לגמרי לגירוי מסוים מאשר הקוף. הבדל זה, שלכאורה הוא ברור ומובן מאליו, הופך לעתים ניסוי "מפואר" ורב-שנים שנערך בקופים לנטול רלוונטיות לאדם.
7. שיתוף הפעולה מצד הנבדק האנושי גדול הרבה יותר, והוא גם מסוגל לתת פידבק ולומר למשל מתי לא היה מרוכז במשימה, מתי הוא עייף וכיו"ב.
8. מבחינת הנסיין, גם ההתמודדות הנפשית עם הפגיעה ההכרחית בקוף שאליו נקשר הנסיין במהלך הזמן איננה דבר קל, והוא עלול לגרום לקונפליקטים פנימיים קשים מאד אצל אנשים בעלי רגישות טבעית לסבל.
בסופו של דבר נראה שעלינו לבחור: האם אנו רוצים לחקור את מוח הקוף, או את מוח האדם?
החדשות הטובות: שיטות בלתי פולשניות בחקר המוח המאפשרות קבלת ממצאים רלוונטיים לאדם
בעבר נערכו ניסויים בחקר המוח בקופים כברירת מחדל, בעיקר משום שלא היתה כל דרך אחרת לרכוש תובנות חדשות על פעילות המוח. כיום המצב שונה, וישנם לא מעט כלים זמינים המאפשרים לבצע מחקרי מוח שתוצאותיהם רלוונטיות בהרבה מהממצאים שהופקו עד כה ממאות שנות מחקרי מוח בקופים.
1. fMRI - הדמיה מגנטית תפקודית
השיטה מיושמת ומקובלת מזה מספר שנים (קצת פחות מעשור) לצרכי מחקר המוח באוניברסיטאות רבות - מהטובות והמובילות בעולם. השיטה משיגה תוצאות חשובות, בין היתר ע"י מיפוי איזורי המוח השונים לפעולות השונות. כאמור לעיל, השונות העצומה בין מוח הקוף לזה של האדם לא איפשרה לעשות זאת עד כה בהצלחה.
המגבלה היחסית של טכניקה זו ביחס למחקרים חודרניים, שהיא הרזולוציה המרחבית של הסריקה, טובה מאד ואף משתפרת עם הזמן. מאחר והשיטה אינה חודרנית, היא מיושמת ישירות על בני-אדם ללא כאב וללא גרימת סבל. במהלך בדיקה כזאת, ניתן לבקש מאותו אדם לבצע משימות שונות ולראות אילו מבנים מוחיים פעילים בכל רגע. מחקרו ההשוואתי של ניקוס לוגותטיס שנערך בגרמניה ופורסם בירחון Nature בחודש יולי 2001 מראה קורלציה חזקה בין התוצאות המושגות ע"י fMRI לבין מדידות LFP (Local Field Potential) שנעשו בקופים בשיטות הישנות. למעשה יכלה השיטה להחליף חלק נכבד מהמחקרים גם במדידה מתא בודד, במקרים בהם לא נדרשת הפרדה גבוהה בזמן.
ל-fMRI יש גם יתרונות נוספים כגון העובדה שניתן לראות את כל המוח עובד בבת אחת. בדומה ל-fMRI, גם PET (Positron Emission Tomography) היא שיטת הדמיה מקובלת ומודרנית.
2. ERP – Event Related Potential
שיטה זו משלימה את ה-fMRI בכך שיש לה רזולוציית זמן מצויינת. לאחרונה נעשו מספר נסיונות בעולם לשלב את שתי השיטות, כך שתתקבל רזולוציה חדה בזמן ובמקום כאחד. בשיטה זו מודדים ע"י מכשיר EEG מבני-אדם בזמן ביצוע משימה. זוהי שיטה ותיקה למדי, וחלים בה שיפורים חדשות לבקרים. גם כאן ניתן לראות את כל המוח פועל בו זמנית וניתן גם לראות את הדינמיקה בין איזוריו השונים. למרות שכדי לקבל סיגנל דרוש ירי של תאים פירמידליים, הלא רוב תאי הקורטקס הם כאלו, וזו לא נחשבת לבעיה. לסקירת הישגים במחקרי שפה ע"י ERP ניתן לקרוא ב- Hinojosa et al., Brain Lang 2000, למשל.
3. פסיכופיזיקה
פסיכופיזיקה היא השוואת נתונים סובייקטיביים של גירויים פיסיים כפי שמעריך אותם הנבדק עם תכונותיהם הפיסיקליות שנמדדות באמצעות מכשיר מדידה. בגלל קלות הפרוצדורה, ניתן כאן גם לבצע ניסויים רבים יותר ומתוחכמים יותר, וטעות אינה גורמת לאיבוד ההשקעה של זמן וכסף רב כפי שקורה לעתים בניסויים בבעלי-חיים.
4. TMS – Trans Cranial Magnetic Stimulation
בשיטה זו גורמים לפגיעה רגעית באזור מוחי (אנושי) ע"י יצירת שדה מגנטי חזק, ולומדים על הפעולה המשתבשת. ניתן במקביל גם לבצע מדידה באמצעות שיטת מחקר משלימה. השיטה אינה מזיקה. על סקירת הישגים במחקרי TMS ניתן לקרוא למשל ב- Conwey A, Walsh V, Prog Brain Res. 2001.
5. נוירופסיכולוגיה - מחקר פגיעות ומחלות מוח
זהו ענף מרתק, הכולל גם נסיון להבין את הלוקליזציה של פעולות המוח וממוקד רובו ככולו באדם. התסמונות השונות מלמדות אותנו טוב יותר מכל דבר אחר כיצד בנוי מוחנו: אפאזיה (איבוד או פגיעה ביכולת הדיבור) - על היכולות השפתיות, אגנוזיה (חוסר חישה) - על יכולות זיהוי ויזואלי לרבות של אובייקטים ופרצופים, פרסברציה (חזרה על אותה פעולה גם כשאינה רלוונטית עוד) - על מעבר ממשימה למשימה, אפרקסיה (איבוד היכולת לבצע תנועות מוכרות) - על התכנון המוטורי ברמתו הגבוהה ביותר. מיותר לציין שמעולם לא נצפה קוף עם אפאזיה למשל.
אם כן, מדוע לא עוברים החוקרים למחקר על בני-אדם בשיטות אלה?
הם כן עוברים, אלא שהמעבר איטי מאד. לעתים הסיבה היא פשוט חוסר רצון להיכנס לטכנולוגיה החדשה והמורכבת. כמו כן דרושה מידה רבה של נחישות ואפילו אומץ לב להפסיק תהליך שנמשך כבר עשרות שנים ולבחון מחדש את הנחות היסוד ואת הדרכים הזמינות על מנת להגיע לאותן מטרות. יחד עם זאת, המגמה לעבור מקופים למחקר "בדבר האמיתי" קיימת בכל העולם ותוצאותיה כבר נראות בשטח.
ראוי להזכיר בהזדמנות זו גם שמבחינה טכנית, כל הניסויים בקופים כרוכים באילופם במשך חודשים ארוכים למשימה הפשוטה שהם נדרשים לבצע במהלך הניסוי. אם זו לא עולה יפה, או במקרה שהקוף מת בניתוח (וזה קורה) - יש להתחיל מחדש.
האם כשהלכתם ללמוד על חקר המוח, באמת התכוונתם לעבוד כמאלפי קופים?
תגליות מפתח בחקר המוח ובמחלות מוח
1. גילוי מרכזי המוח: תומס ויליס, רופא אנגלי שחי במאה ה17-, מצא שאזור מסוים במוח (קורפוס קלוסום) קשור לתנועה, ע"י ניתוח פוסט מורטם במוחו של אדם שסבל משיתוק. המנתח הצרפתי פאול ברוקה מיקם את מרכז הדיבור באונה הפרונטלית ב1864-: צעיר שניסה להתאבד על-ידי ירייה נשאר בחיים וכשהיה לוחץ על מצחו לא היה יכול לדבר. תגלית זו גררה אחריה את ההבנה שלמוח יש מרכזים המפקחים על פעולות שונות.
2. מיפוי המוח: וילדר פנפילד, מנתח מוח ממונטריאול, השתמש בתחילת המאה העשרים בטכניקה של גרוי המוח בפציינטים שעברו ניתוח מוח ומיפה בדיוק מפליא אזורים על פני המוח השולטים האברים שונים וקשורים בזיכרון ובתחושות סנסוריות. ממצאיו מהווים עד היום אבן פינה בהבנת הקשר בין אזורים שונים במוח ובין בקרה של פונקציות שונות. (פרץ לביא, מחשבות אודות המוח, ע' 105, 1989)
3. מנגנון יצירת הזיכרון לטווח ארוך: בשנת 1953 נותח אמריקני בן 27 במוחו בגלל אפילפסיה חמורה. המנתח סילק ממוחו חלקים של האונות הצדעיות כולל ההיפוקמפוס בשני חלקי הראש, וזה גרם למנותח שלא יוכל לזכור לטווח ארוך. הניתוח לא היה אמור לגרום לכך, אך מהטעות למדו את תפקיד האונות הצדעיות.
4. מדידת גלי המוח (א.א.ג.): בשנת 1929 פרסם פסיכיאטר גרמני בשם הנס ברגר מאמר כיצד למדוד גלי מוח בגולגולת האדם בלי להכניס לתוכה אלקטרודות (זו הייתה השיטה לבצע פעולה זו בבעלי חיים). הנס ברגר היה הראשון שהצליח למדוד גלי מוח באדם, לא במוח חשוף, אלא במוח רגיל וסגור - מוחו שלו - לאחר כשמונה שנים שבהם עבד על עצמו ולאחר חמישים שנה מגילוי גלי המוח. הוא החל במחקריו בבעלי חיים כמו שהיה נהוג, אך לא הצליח למדוד בהם ובלית ברירה עבר להתעסק בבני אדם - בו עצמו. אילו המחקר היה מתרכז בבני אדם הייתה שיטת מדידה זו מתגלה מוקדם יותר.
כאן יש לציין שגלי המוח נתגלו באמצעות החדרת אלקטרודות למוחות של בעלי חיים, אך ניתן היה לבצע זאת ללא שימוש בבעלי חיים על-ידי מדידה במוחות של מנותחים, כמו שעשה ממפה המוח וילדר פנפילד.
5. השפעת מלחי ליתיום על חולי מאניה: הפסיכיאטר האוסטרלי ג'ון קייד התחיל ב1949- את השימוש במלחי ליתיום לטיפול בחולי מאניה וגילויו מיוחס לניסוי מקרי של הזרקת מלח ליתיום לצפק חזירי-ים. קייד עצמו סקר מחקרים רבים על השפעות מלחי ליתיום בבני אדם על מערכת העצבים המרכזית ועל ההתנהגות וכתב: "יש מרחק גדול בין אדישות בחזירי ים להתרגשות בחולי נפש. תגליות אלה התחילו בניסיון למצוא רעלן בשתן של חולי מאניה". חזירי הים שיחקו תפקיד שולי ובלתי נחוץ בתגלית.
6. מנגנוניהם של מחלות עצבים ניווניות כפרקינסון וכאלצהיימר נתגלו מניתוחי חולים אנושיים לאחר המוות ולא מבעלי חיים, שבהם מחלות אלה אינן קיימות. התרופה לפרקינסון L-DOPAהייתה המשך לוגי ישיר של הבנת מנגנון המחלה. הסיבות לשבץ מוחי ושיטות למניעתו (צמצום במלח, הפחתת לחץ דם, צריכת אומגה3-) נתגלו ממחקר אפידמיולוגי בבני אדם. תרופה לאלצהיימר בשם Exelon, שיצאה לשוק ב1997-, מאיטה את ההידרדרות על-יחדי עיכוב האנזים אצטיל-כולין-אסטראז, ופותחה על סמך הידע שהמערכת הראשונה שמתנוונת באלצהיימר היא המערכת הכולינרגית (תאי העצב שמפרישים אצטיל כולין). פרוזאק, תרופה חשובה נגד דיכאון, פותחה בתהליך שהחל הודות לתצפיות של רופאים בשנות השישים, שהבחינו שתרופה להורדת לחץ דם מסייעת לחולים שסבלו מדיכאון. התברר שתרופות אלה מעודדות את האיתותים בסינפסות. התרופות האנטי-דיכאוניות הראשונות היו הטרי-ציקליות, שהיו להן תופעות לוואי, לפרוזאק, שיצא לשוק ב1987-, היו תופעות לוואי מופחתות ולכן זכתה להצלחה.
7. מחקרים ותצפיות מהזמן האחרון שינו את הדעה שתפקודי המוח קשיחים והוא מתפתח עד גיל 20 לכל המאוחר. למשל, אחת מהפצועות בפיגוע הדולפינריום איבדה את האונה השמאלית של המוח לרבות מרכז הדיבור הנמצא שם, אך המוח העביר את מרכזי הדיבור לאונה הימנית (מוסף "ידיעות אחרונות", 1.3.02, ע' 38). ארבע חולות שקיבלו תרומת מח עצם מתורם זכר נותחו לאחר מיתתן ונמצא שהיו תאי הגזע ממח העצם הנתרם שהפכו לתאי עצב בקליפת המוח של הנתרמות (הזיהוי היה באמצעות כרומוזום Y הקיים בזכרים, אך לא בנשים). המסקנה היא שגם תאי מוח יכולים להתחדש ("הארץ", 22.1.03, א14).
8. השתלת אלקטרודות נגד פרקינסון: ב1952-, בזמן ניתוח פדונקולוטומיה (pedunculotomy), שבו פגעו באזור תנועתי מסוים במוח כטיפול (מאוד לא יעיל) נגד פרקינסון, פגע בטעות ד"ר אירווינג קופר (Irving Cooper) בעורק המוביל ל"גלובוס פלידוס" (Globus Pallidus) ונאלץ לקשור את העורק. איבר זה נפגע מחוסר דם, אך סימפטומי הפרקינסון של החולה השתפרו מאוד. באותם ימים לא הייתה שיטה לגרום לפרקינסון ב"חיות ניסוי" והמנתחים ניסו לפגוע בחלקי מוח שונים הקשורים לתנועה כדי לטפל במחלה בשיטת ניסוי וטעייה. איבר מטרה מוצלח היה ה-ventral intermediate thalamic nucleus (תלמוטומיה). גם פגיעה בpostero-ventral globus pallidus- נתנה תוצאות טובות (פלידוטומיה). פגיעות בסב-תלמוס היו שיטה שלישית (סב-תלמוטומיה).
לאחר מכן משהתחילו לטפל בפרקינסון בתרופות הצטמצמו מאוד ניתוחים כשיטת טיפול למחלה. ברם, התברר שלאחר מספר שנים התרופות מאבדות את יעילותן ולכן המשיכו לבצע ניתוחים בחולים שהתרופות הפסיקו להשפיע עליהם. באמצע שנות השמונים מנתחי מוח בארה"ב ובצרפת היו משתמשים באלקטרודות כדי למקם את היעד המדויק לפגיעה בניתוחי פגיעה בתלמוס. האלקטרודות היו מוחדרות למקומות שונים בטווח של 2 ס"מ, זרם חשמלי בעוצמות שונות היה מוזרם, והמנותח, שהיה בהכרה מלאה וללא תרופות, ביצע תנועות לפי בקשת הרופאים כדי לבדוק האם האלקטרודה נמצאת במקום המיטבי. משהיה מאותר המקום היה המנתח מבצע בו פגיעה ע"י חימום או סכין. מנתח המוח הצרפתי בנביד היה הראשון שהגה וביצע השתלה קבועה של אלקטרודות במקום לגרום לפגיעה קבועה. הקושי היה לבנות מתקן זעיר עם סוללות שיושתל בראש, אך קושי זה נפתר. ב1987- דיווח בנביד על ניתוח מוצלח של השתלת אלקטרודות בתלמוס, ראשון מסוגו בעולם.
יש הטוענים שהניסוי שעשו ברגמן ושותפיו בשנת 1990, שבו שיפרו פרקינסון ניסויי בשתי קופות באמצעות פגיעה כימית בגרעין התת-תלמי, סלל את הדרך להשתלת אלקטרודות בגרעין התת-תלמי, הנחשב היום כאחד משני הטיפולים הטובים ביותר לפרקינסון (יחד עם השתלת אלקטרודות ב- globus pallidus – הכדור החיוור). טענה זו לא עומדת בבדיקה קפדנית, כי:
א. הגרעין התת-תלמי נמצא בתוך הסבתלמוס, שיחד עם הכדור החיוור והתלמוס היו איברי מטרה לניתוחי פגיעה בשנות השישים, לפני שנמצא הטיפול התרופתי לפרקינסון.
ב. בנביד החל להשתיל אלקטרודות בתלמוס של אנשים חולי פרקינסון כטיפול לפני הניסוי של ברגמן
ג. קם עניין מחודש בכדור החיוור, כתוצאה מניתוחי פגיעה מוצלחים של לייטינן בתחילת שנות התשעים, דבר שכמובן הביא לעניין באיבר המטרה השלישי
ד. השתלת אלקטרודות בתלמוס הייתה לא יעילה, בנביד רצה לחדש בכל מחיר, ולכן החליט להשתיל אלקטרודות בגרעין התת-תלמי. השתלת אלקטרודות היא הפיכה והסיכון בה קטן מאוד ביחס לפגיעה באותו איבר.
כיצד משבשים ומעכבים ניסויים בבעלי חיים את חקר המוח ופוגעים בבני אדם
ניסויים בבעלי חיים (במיוחד בחקר המוח) אינם יכולים לאמת היפותזה לגבי האדם או להפריכה. משאבים עצומים מושקעים בהם ללא תועלת כלשהי אי-פעם לרפואת האדם. הם מייצרים תוצאות סותרות. הם מאשרים תרופות כטובות לאדם כשלא כך. הדוגמאות הבאות תמחשנה את האמור.
1. בתחילת שנות התשעים התחילו להזריק לחולים פרקינסון אנושיים תאים שנלקחו ממוחותיהם של עוברי חזיר ותאים שנלקחו מעוברים אנושיים שהופלו. הזרקות אלה היו בהשראת ניסויים מוצלחים במכרסמים ובקופים. המנתחים לא השוו את הטיפול שלהם לטיפול סרק ולכן לא הייתה הוכחה שפרוצדורה זו עובדת. במחקר גדול בארה"ב שתוצאותיו פורסמו במארס 2001 נמצא שאצל חלק מהחולים שלהם הוזרקו תאים מעוברים אנושיים, בעיקר הצעירים, חל שיפור מובהק, אצל החולים מעל גיל 60 לא היה שינוי (רובם של חולי פרקינסון הם מעל גיל 60) ואצל 15% מהחולים הצעירים התפקוד המוטורי הוחמר לאחר זמן עקב הטיפול, לכדי פרכוסים בלתי ניתנים לשליטה.
(New England Journal of Medcine, 2001 Mar 8;vol 344(10):pp. 710-9)
2. דייל שנק ומדענים נוספים מחברת התרופות האירית "Elan Corp" הגו רעיון ליצור חיסון נגד הרבדים העמילואידיים במוחות חולי אלצהיימר. "ניסויים בעכברים הראו תוצאות מדהימות" ("הארץ מוסף בריאות", 28.10.02, ע' 16). למרבה הצער התוצאות היו שונות בבני אדם: מתוך שלוש מאות בני אדם שלהם הוזרק החיסון 15 לקו בדלקת והתנפחות במוח ובחוט השדרה והתרופה נגנזה. עלות המבצע הייתה מעל 600 מיליון דולר ("גלובס", 7.3.02, ע' 73).
3. צוות בראשותו של חוקר המוח הידוע מארה"ב, אריק קנדל, הזריק ב1998- לעכברים מזדקנים חומר בשם Rolipram שמעכב פירוק של חלבון בשם "אדנוסין חד-זרחתי, שלו תפקיד מפתח ביצירת הזיכרון האנושי. החומר אכן שיפר את תפקודי הזיכרון בעכברים, אך גרם לחולים אנושיים כאבי ראש והקאות (גלובס מוסף כסף, 28.2.02, ע' 45).
4. Zelmid, תרופה נגד דיכאון של חברת Astra שיצאה לשימוש בסוף שנות השבעים, הוצאה משימוש בספטמבר 1983. מתן התרופה לחולדות וכלבים בכמויות יחסיות גדולות פי 5 מלחולים אנושיים לא גרם לבעלי החיים לנזק. למעל שלוש מאות בני אדם בבריטניה התרופה גרמה לנזק עצבי, עוויתות ונזק לכבד, מהם 60 מקרים חמורים ובתוכם לפחות שבעה מקרי מוות.
5. בשנות השמונים נבחנו 25 תרופות שהצליחו להקטין נזקי שבץ ניסויי בבעלי חיים. אף לא תרופה אחת מתוך ה25- עבדה בבני אדם (Stroke 1990 Jan;21(1):1-3). לעומת זאת, בארה"ב אושרה בשנת 1996 להקטנת נזקי שבץ תרופה בשם tPA, תרופה ממיסת קרישים שהשתמשו בה לטיפול בהתקפי לב, ונמצא שהיא טובה גם לשבץ.
6. מחקר קליני פשוט עזר למניעת אלצהיימר יותר מאלפי ניסויים מתוחכמים בבעלי חיים: מחקרים בבני אדם מצאו שלאנשים עם רמת הומוציסטאין גבוהה בדם בצעירותם ובשנות הביניים לחייהם יש סיכון גבוה לאלצהיימר פי שניים מאשר אלה שלא, ובהתאם לכך מומלץ להם, ואף לאנשים שהחל אצלם אלצהיימר, לקבל ויטמינים B12, B6 וחומצה פולית המקטינים את רמת ההומוציסטאין בדם. הפניית משאבי מחקר מבעלי חיים לבני אדם הייתה נותנת מידע אפקטיבי לריפוי בני אדם.
7. שתי קבוצות של מדענים מארה"ב תיעדו לראשונה את השינויים המיקרוסקופיים שהתרחשו בתאי מוח של עכברים במשך יותר משנה בעזרת הנדסה גנטית, אופטיקה מתקדמת ומיקרו-כירורגיה ("הארץ", 1.1.03,ב6). המטרה הייתה למצוא איפה ואיך מאוחסנים הזיכרונות במוח. קבוצה אחת קבעה שמבני מוח בשם ספַיינים הם מחסן הזיכרון של המוח והקבוצה השנייה, שעקבה אחרי עכברים דומים קבעה שהזיכרון לא יכול להיות מאוחסן בספיינים.
8. קארלי ליטל מאוניברסיטת מישיגן בדקה דגימות מוח שנלקחו מנתיחות שלאחר המוות של אנשים שהשתמשו בכמויות גדולות של קוקאין לאורך זמן. התברר שקוקאין פוגע או משמיד נוירוני דופמין, "תוצאה שלא נמצאה במחקרים על בעלי חיים" (הארץ, 2.1.03, ב6). חומר בשםBP897 הפחית תלות של חולדות שנגרמה להם התמכרות לקוקאין (מעריב, 25.7.1999) ומפתחיו צפו שבתוך 3 שנים הוא יוכנס לשימוש בבני אדם. לא כך קרה. אנה צ'ילדרס וצ'רלס אובריאן, חוקרים במחלקה לפסיכיאטריה באוניברסיטת פנסילווניה, כתבו במאמר שהתפרסם בינואר 2000: "עד עתה לא הייתה תרופה נגד התמכרות לקוקאין שהצליחה בבעלי חיים ונכנסה לשימוש רחב בבני אדם". (TiPS, January 2000, Vol 21
9. במשך למעלה מ-25 שנים הוסברה ההתנהגות האנושית על-סמך פירוש מוטעה של תצפיות שנערכו בחולדות ובעכברים. ההתניה האופרנטית הולידה תחום חדש של הפסיכולוגיה ההתנהגותית, המסביר את אישיותם של בני אדם במונחים של תגמולים מתוחכמים ומפתים (ריצ'רד לסטק: "המוח", הוצאת מסדה, ע' 20, 1979).