חדשות

המחקר בוצע במעבדתו של פרופ' ערן פרלסון מהפקולטה למדעי הרפואה והבריאות ע"ש גריי ומבית הספר סגול למדעי המוח, בהובלת ד"ר אריאל יונסקו וליאור אנקול, בשיתוף פעולה עם ד׳׳ר אמיר דורי, נוירולוג בכיר ומנהל יחידת מחלות עצב-שריר במרכז הרפואי שיבא. כמו כן השתתפו חוקרים ממכון ויצמן למדע, מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, וממוסדות מחקר בצרפת, בתורכיה ובאיטליה. המאמר פורסם ב-Nature Neuroscience, מכתבי העת היוקרתיים ביותר בתחום מדעי המוח.

"המעבדה שלנו חוקרת את מחלת ה-ALS, מחלה ניוונית קטלנית וחשוכת מרפא. ALS פוגעת בתאי העצב המוטוריים וגורמת לשיתוק הדרגתי של כל השרירים בגוף. מרבית החולים מתים בתוך 5-3 שנים מהאבחון, כתוצאה משיתוק שרירי הסרעפת וקריסת מערכת הנשימה. ידוע לנו שב-ALS נפגעות נקודות המפגש בין תאי השריר לבין שלוחות העצב, שבהן עוברים האותות החשמליים מהמוח לשרירים. עם זאת, המנגנונים המולקולריים שגורמים לפגיעה לא פוענחו עד כה, ולכן גם לא פותח טיפול יעיל. במחקר זה ביקשנו לרדת לשורש העניין, ולייצר ידע חדש שיאפשר פיתוח תרופות ל-ALS", מסביר פרופ' פרלסון.

המחקר הנוכחי התבסס על מאפיין של ALS שהתגלה בעבר במעבדה של פרופ' פרלסון: בקצה העצב, בנקודת המפגש שלו עם השריר, נוצרים צברים (אגרגטים) רעילים של חלבון בשם TDP-43. במצב תקין חלבון זה מווסת את תהליך ייצור החלבונים בקצה העצב. כעת ביקשו החוקרים לגלות כיצד נוצרים אותם צברים, ונעזרו לשם כך בעכברי מודל, ברקמות של חולי ALS, ובתרביות של תאי גזע אנושיים. החוקרים מצאו כי תאי השריר מייצרים מולקולות RNA קטנות המכונות microRNA-126 ומשגרים אותן דרך הסינפסות באמצעות בועיות (ווזיקולות) לעבר קצה תא העצב. תפקידן של מולקולות אלה הוא למנוע את ביטויו של החלבון 43- TDP בנקודת המפגש בין העצב לתא השריר כל עוד אין בו צורך.

ד"ר יונסקו: "גילינו שבמצב של ALS השריר מייצר כמות קטנה יותר של microRNA-126, דבר הגורם לעודף ב-43-TDP. עודפי החלבון הופכים לצברים רעילים ותוקפים מולקולות החיוניות לפעילות המיטוכודריה, שהיא 'תחנת הכוח' של העצב. הפגיעה במיטוכונדריה מובילה למחסור אנרגטי וכך הורסת בהדרגה את תאי העצב המוטוריים ומותירה את שרירי החולים משותקים".

^{צוות המחקר (מימין לשמאל): ד"ר אריאל יונסקו וד"ר ליאור אנקול}

microRNA-126: מנגנון שמציל תאי עצב ב-ALS

המחקר העלה כי כאשר מפחיתים את כמות ה-microRNA-126, מתרחש תהליך דומה ל-ALS ותאי העצב נהרסים. לעומת זאת, העלאת כמותו ברקמות שנלקחו מחולי ALS ובעכברי מודל גרמה לירידה ברמת החלבון 43-TDP, ותאי העצב לא התנוונו ואף התחדשו. החוקרים הסיקו כי הוספת microRNA-126 מצילה את תאי העצב שנפגעים במחלת ה- ALS ומונעת את ניוון צומת העצב-שריר, ועשויה לשמש בסיס לפיתוח תרופות יעילות למחלה חשוכת המרפא.

"במחקר זה זיהינו לראשונה מנגנון מולקולרי קריטי של מחלת ה-ALS בשלביה הראשונים: ירידה בכמות ה-microRNA-126, שמגיעה מהשריר לעצב, וכתוצאה מכך יצירת צברים רעילים של החלבון TDP-43 שהורגים את תאי העצב. הממצאים שלנו עשויים לשמש בסיס לפיתוח טיפול גנטי יעיל שעיקרו הוספת microRNA-126, שיוכל לתת תקווה למיליוני חולים ולמשפחותיהם בכל העולם", מסכם פרופ' פרלסון.

מצב הנשרים בישראל מדאיג. הנשרים, 'עובדי הניקיון' של הטבע, שומרים על האיזון האקולוגי כשהם מנקים את השטחים הפתוחים מפגרים. כשהם נעלמים – נפגעת שרשרת החיים כולה. אחד האיומים המרכזיים על הנשרים הוא הרעלות. חוקרי בית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, בשיתוף רשות הטבע והגנים, נלחמים על כל נשר. לאחר שהשיבו לטבע עשרות נשרים ממושדרים שמראים בכל זמן נתון היכן הם נמצאים, פיתחו כעת במעבדה של פרופ' אור שפיגל מבית הספר לזואולוגיה וממרכז TAD לבינה מלאכותית, בשיתוף חוקרים מספרד ומארה"ב, ונציגי רשות שמורות הטבע והגנים, אלגוריתם חדשני שהופך את הנשרים עצמם למערכת התרעה חכמה. בעזרת ניתוח בזמן אמת של תנועות הנשרים ניתן לאתר אתרי אכילה חשודים ולהתריע מראש, לפני שאירועי הרעלה המוניים מתרחשים.

המחקר, שפורסם ב- Journal of Applied Ecology, משלב מעקב בעזרת משדרי GPS מתקדמים עם שימוש במדי-תאוצה (Accelerometers), ומודלים של למידת מכונה על מנת לנטר ולסווג התנהגויות נשרים מקראיים מרחוק. לדברי החוקרים, שימוש נרחב בגישה הטכנולוגית החדשנית יאפשר להגן על מגוון מיני נשרים רבים בעולם, שכ-70% מהם מוגדרים בסכנת הכחדה, לרוב כתוצאה מהרעלות מסוג כלשהו.

הנשר נחת

בישראל אוכלוסיית הנשר המקראי צנחה מאלפים לפחות מ־200 פרטים. הרעלות אחראיות לכ־57% ממקרי התמותה, כאשר פגרים מורעלים גורמים למותם של עשרות נשרים בבת אחת. "נשרים הם חיות חברתיות, ולכן פגר אחד עלול להביא לקריסה של אחוז ניכר מהאוכלוסייה המקומית", מסביר גדעון ועדיה, ממובילי המחקר.

צוות המחקר התקין משדרים על נשרים מקראיים, והשתמש בפרטים בשבי ובטבע, בישראל ובספרד, לאימון מודל סיווג מסוג  Random Forest, לזיהוי התנהגות הנשרים. המודל אומן לזהות התנהגויות שונות של הנשרים – מהתעופה ועד האכילה – והצליח בדיוק מרשים של עד 96%. חידוש משמעותי במחקר הוא שימוש ואימות מנגנון "רמת הוודאות" של המערכת, שמאפשר להבדיל בין זיהוי נכון לבין זיהוי מוטעה, ויוכל לסייע לפקחים להבחין בין אירועי אכילה אמיתיים לבין התרעות שווא, ובכך ישפר משמעותית את אמינות ההתראות וימנע הקפצת פקחים לחינם.

לקוות שכל הכוכבים יסתדרו

"כמו תמיד, האתגר הוא בפרטים," מספר פרופ' אור שפיגל. "מודלים של למידת מכונה הם 'רעבים' – צריך מאות דוגמאות מכל התנהגות. חלק מההתנהגויות נדירות, כמו אכילה, שמאוד עניינה אותנו. כדי לתפוס את הרגע הנכון, כלומר נשר ממושדר, שנצפה בדיוק כשהוא אוכל, צריך הרבה מזל וסבלנות. ש'כל הכוכבים יסתדרו'. זה לא קורה כל יום, ולכן דרשה המשימה לא מעט סבלנות, בעיקר בתצפיות בטבע".

אתגר נוסף שאתו התמודדו החוקרים היה "לתאם וליצור שפה משותפת בין הגורמים השונים, כדי שנוכל לחבר את הנקודות בין איסוף הנתונים, לחוקר החישובי שעזר עם המודל, לסטודנט שמנתח היבטים אחרים, ולאנשי הממשק שצריכים להבין מה חשוב ולמה זה עוזר להם", מוסיף פרופ' שפיגל. כעת החוקרים פועלים להטמעת האלגוריתם במערכת ההתראות של רט״ג, כדי לשלב את הפיתוח באופן מלא.

להקדים תרופה למכה

הטכנולוגיה הוכיחה את עצמה במהלך ניסויי שטח במדבר יהודה: המודל זיהה בהצלחה מוקדי אכילה של נשרים שהתרחשו מחוץ לתחנות האכלה בטוחות שמפעילה רשות הטבע והגנים, ורוב הפגרים שהתגלו עצמאית על ידי פקחים נמצאו באזורי הסיכון שחזה האלגוריתם. "יחד עם מערכת ההתראות שפותחה בשנים האחרונות על ידי רשות הטבע והגנים, המערכת הזו עשויה לשפר את דרכי הפעולה בשימור הנשרים," מציינת ד"ר מרתה אקאסיו. "במקום להגיב לאחר שהציפורים כבר הורעלו, אנחנו יכולים כעת לזהות אזורים מסוכנים מראש, למקד מאמצי סניטציה ולהסיר פגרים שעלולים להיות מורעלים גם לפני שהנשרים מוצאים אותם".

^{צוות המחקר של פרופ' אור שפיגל במהלך עבודת שטח במדבר}

"רשות הטבע והגנים יחד עם שותפיה לפרויקט 'פורשים כנף' (החברה להגנת הטבע וחברת החשמל לישראל), משקיעה משאבים ומאמצים גדולים בהגנה על הנשרים והעופות הדורסים מהכחדה. בין היתר, משקיעה הרשות דרך שיתופי פעולה עם חוקרים מהאקדמיה, פיתוח טכנולוגיות חדשניות תוך העזרות בטכנולוגיות AI אבל גם דרך עבודה קשה בשטח של אספקת מזון בטוח בתחנות האכלה וסילוק פגרים עם סיכון להרעלה ובכך מובילה לשיפור הסביבה וזאת בתמיכת המשרד להגנת הסביבה", מוסיף אוהד הצופה, אקולוג עופות ברשות הטבע והגנים.

האם יש מקום לאופטימיות?

כשנשאל פרופ' שפיגל איך הוא רואה את עתיד הנשרים בישראל בעוד עשור, הוא עונה בכנות: "אני חושש שאנחנו עדיין בקרב מאסף. מערכת ההתראות שרט״ג הקימה היא קפיצת דרך משמעותית, וגם היכולת לזהות אתרי אכילה תתרום ותשפר את המאבק, אבל יש כל כך הרבה אתגרים, אצלנו וגם במדינות השכנות, שקשה להיות אופטימי לגבי האוכלוסייה המקומית. הנשרים לא ייעלמו מהעולם. במערב אירופה תוכניות השימור מצליחות מאוד, אבל כאן, במזרח התיכון, ייתכן שילכו בדרכן של העוזניות והפרסים וייעלמו כמקננים מהארץ.

זה לא אומר שכל מה שאנחנו עושים לשווא, להפך. זו מלחמה ארוכה וסיזיפית של שומרי טבע שמרוויחים זמן, מאטים את הירידה, ולפעמים גם מצליחים לעצור את הגלגל. נקווה שנצליח לקנות לנשרים מספיק זמן, עד שבני האדם ישנו את דרכיהם, יפסיקו להרעיל, לצוד ולהפריע, וההכחדה תיעצר לא בזכות פתרון טכנולוגי אחד, אלא בזכות שינוי רחב יותר".

אבל גם בתוך המאבק הזה יש תקווה ויוזמות חדשות. "בהחלט," פרופ' שפיגל מחייך. "אנחנו כבר מרחיבים את היכולות של האלגוריתם, למשל, לזהות קינונים: מי הטיל ביצה, מי דוגר, ואיפה. כך נוכל לעזור לנשרים גם בתחילת חייהם, ולא רק למנוע את סופם בטרם עת. הנשרים, בסופו של דבר, עושים את הניטור בשביל כולנו."

כדי לעודד את אימוץ השיטה במקומות ומינים נוספים בעולם, פרסם צוות המחקר את כל מערך הנתונים, האלגוריתמים וחומרי ההדרכה באופן חופשי באינטרנט, ומאפשר לאנשי שימור ברחבי העולם להתאים את הטכנולוגיה למיני בעלי חיים ואזורים שונים. בעידן שבו פעילות אנושית מאיימת על חיות הבר, המחקר מדגים כיצד חדשנות טכנולוגית ושיתוף ידע יכולים לסייע לשימור טבע במאה ה־21.

ד"ר רן סניטקובסקי מהפקולטה לניהול ע"ש קולר וממובילי המחקר, מסביר: "ל'אדם הכלכלי', שמעוניין אך ורק בתועלת הכספית שלו, אין שום סיבה לתת טיפ אחרי שהוא כבר קיבל את השירות. בעבר ניסו להסביר את התופעה בכך שהטיפ קונה ללקוח שירות טוב יותר בעתיד, אבל אז נשאלת השאלה למה אנחנו נותנים טיפים גם כשאנחנו יודעים בוודאות שלא נחזור לעולם לאותו נותן שירות".

בין הערכה אמיתית לקונפורמיזם

המחקר, שנערך על ידי ד"ר רן סניטקובסקי מהפקולטה לניהול, ופרופ' לורנס דבו מביה"ס למנהל עסקים ע"ש טאק בדארתמות' קולג' והתפרסם לאחרונה בכתב העת Management Science, מציע הסבר חדש לתופעה באמצעות מודל מתמטי וכלים מתורת המשחקים וכלכלה התנהגותית.

החוקרים התמקדו בשני מניעים עיקריים למתן טיפים: הערכה ממשית לשירות מצד אחד, וקונפורמיזם חברתי מצד שני. "לתוך המודל הכנסנו את שתי הסיבות העיקריות למתן טיפים שאנשים מדווחים עליהם: הסיבה הראשונה היא כדי להכיר תודה לנותן השירות והסיבה השנייה היא כי 'זה מה שכולם עושים'", מסביר ד"ר סניטקובסקי. המסקנה שקיבלו: מי שמעריכים את השירות באמת נוטים לתת טיפ גבוה מהממוצע, והקונפורמיסטים מיישרים קו איתם. כך, בחברות שבהן הנורמה החברתית חזקה - גובה הטיפ הממוצע נוטה לעלות עם הזמן.

"אפשר לשער שזאת הסיבה לכך ששיעור הטיפים בארה"ב עמד על 5% בשנות ה-50 והיום הוא קרוב יותר ל-20%," אומר ד"ר סניטקובסקי.

האם טיפים באמת משפרים את השירות?

אחת השאלות המרכזיות שעלו במחקר היא האם טיפים באמת מתמרצים את נותני השירות להשתפר. התשובה, מתברר, מורכבת: "אם המלצר יודע שרוב הלקוחות קונפורמיסטים, אין לו באמת סיבה להתאמץ במיוחד, מפני שהם ממילא יתנו פחות או יותר כפי שמקובל," אומר ד"ר סניטקובסקי.

כלומר, הטיפים עשויים להיות תמריץ, אך תמריץ חלש. בעולם שבו הלקוחות היו שופטים את השירות באופן אישי ונותנים טיפ רק כשמגיע, רמת ההשקעה של נותני השירות אולי הייתה גבוהה יותר.

ומה עם המעסיקים?

המחקר נוגע גם בשאלת ה"טיפ קרדיט", מנגנון שמאפשר למעסיקים בארה"ב לשלם שכר נמוך משכר המינימום ולהשלים את ההפרש באמצעות הטיפים. "ככל שהטיפ קרדיט גבוה יותר, המעסיק יכול לגבות מחיר נמוך יותר, כי הוא יכול להסתמך יותר על הטיפים למימון שכר עובדיו," מסביר ד"ר סניטקובסקי. "יש כאן מרכיב של יעילות כלכלית, אבל הוא בא על חשבון שכרו של המלצר הבודד".

"אני שונא טיפים"

ד"ר סניטקובסקי מודה שהוא עצמו לא חסיד גדול של השארת טיפ. "אני בא למחקר הזה לא לגמרי ניטרלי. אני אישית לא אוהב את המנהג הזה, ולכן גם ביקשתי להבין מה עומד מאחוריו. קודם כל, המנהג שם את הלקוח במצב לא נוח. יש מחקרים שמראים שהמנהג מעודד התנהגות סקסיסטית כלפי מלצריות, ושאנשים נוטים לתת טיפ גבוה יותר לאנשים מהמוצא שלהם, כך שיש פה גם מרכיב גזעני".

עם זאת, הוא מדגיש שגם לטיפים יש צדדים חיוביים, כמו יצירת איזון שבו מי שמוכן לשלם יותר מסבסד את השירות לאחרים. "בסופו של דבר, זה מנגנון שבו מי שמוכן לשלם יותר עבור השירות אכן עושה זאת, ובמידה מסוימת מסבסד את השירות עבור מי שמוכן לשלם פחות, וזה דבר חיובי. הדעה האישית שלי היא שבמאה ה-21 יש לבעל עסק כלים טובים יותר להבין אם המלצר עושה עבודה טובה, כמו דירוגים מקוונים ואפילו מצלמות בעסק".

^{ד"ר רן סניטקובסקי}

גם ד"ר לילך לוריא, ראש החוג ללימודי עבודה, מסבירה שמדובר במנהג תרבותי: