מחקר וחדשנות בתחומים לא שגרתיים

אחד מיתרונות המחקר האקדמי הוא היכולת לפרוץ מוסכמות, לשלב תחומים לא צפויים ולנסות שיטות ופיתוחים ייחודיים. לעתים, דווקא המחקר המתמקד בנושאים לא שיגרתיים או כזה שנעזר בטכנולוגיות לא שגרתיות, יכול להניב תוצאות מפתיעות, שישפיעו לטובה על מכלול רחב של נושאים ועל חייהם של אנשים רבים.

באוניברסיטת בר-אילן, פועלות מעבדות רבות שבהן מבוצעים מחקרים לא שגרתיים, שכבר מניבים ידע חדש ומפתיע שעשויות להיות לו השלכות שישפיעו על חייהם של רבים. הכירו כמה מהן:

1. פיתוח טכנולוגיה של הצפנה אופטית
   פרופ' מוטי פרידמן חוקר בבר-אילן תחום שנקרא "אופטיקה זמנית", כדי לפתח טכנולוגיות של הצפנה אופטית. "אני לוקח את הזמן בתור המימד שלי ומעצב את האור במימד הזמן", הוא מסביר, "תחום זה נקרא אופטיקה זמנית וכרגע המדע עושה בו את צעדיו הראשונים, אך הוא עשוי עוד להוביל למהפכה. אנו לא יכולים כיום למחוק דברים מההיסטוריה בעזרת הטכנולוגיה הזו, שכן כרגע אנו מסוגלים לטפל רק בשברירי שניות, אך לעומת זאת ניתן לממש אופטיקה זמנית בתחום הצפנת המידע ובעיבוד מידע אופטי. הצפנה אופטית וראוטר אופטיים, לדוגמה, יכולים לשנות את הארכיטקטורה של רשתות תקשורת מודרניות ולהגדיל את נפח תעבורת המידע ברשת פי אלף".

2. תפיסה רב חושית של המוח
   במעבדתו של פרופ' אדם זיידל חוקרים "תפיסה", או במילים אחרות – את השאלה איך המוח בונה ייצוג של העולם ושל מקום האדם בו. "החוויה התפיסתית מורכבת מהרבה חלקי מידע שהמוח מעבד ומשלב", מסביר פרופ' זיידל, "המידע מגיע מחושים שונים - חלק מוכרים יותר, כמו חוש הראייה, וחלק מוכרים פחות, כמו חוש שיווי המשקל. בנוסף למידע שמגיע מהחושים, המוח משלב גם ידע קודם והקשר כדי לקבל החלטות תפיסתיות". באמצעות ציוד מתקדם, חוקר פרופ' זיידל במעבדה את השאלה איך המוח משלב את כל המידע הזה – וכיצד התפקודים האלה נפגעים במחלות שונות.

3. איך הפלצבו משפיע על המוח
   ד"ר לירון רוזנקרנץ מהפקולטה לרפואה של אוניברסיטת בר-אילן בגליל היא חוקרת מוח, והמחקר שלה עשוי להשפיע על בריאות הציבור ועל רווחתו הנפשית, בעזרת תובנות וכלים חדשניים. "המחקרים שלי משלבים פסיכולוגיה, ביולוגיה ורפואה, ובודקים כיצד האמונות והתפיסות שלנו משפיעות באופן פיזיולוגי, על האופן שבו הגוף מגיב בסיטואציות שונות, על האופן שבו אנו חווים סימפטומים במחלות או על פעילות המערכת ההורמונלית של הגוף", היא מספרת. הדוגמה המוכרת ביותר בתחום, היא "אפקט הפלצבו" - מצב שבו טיפול בתרופת דמה מביא לשיפור במצבי חולי. "אנחנו רואים שהמוח יכול להשפיע על הגוף, וחוקרים לעומק כדי להבין איך אפשר לנצל את זה כדי להשפיע לטובה על הבריאות", אומרת ד"ר רוזנקרנץ.

4. ממשקי אדם-רובוט לשיפור איכות החיים
   המעבדה של ד"ר רעות מירסקי ממוקדת בפיתוח ממשקי אדם-רובוט, בסביבות מעורבות שבהן פועלים רובוטים לצד אנשים. כך לדוגמה, פועלת "גולדה" – רובוטית צהובה של חברת בוסטון דיינמיקס אשר נועדה לשמש כרובוט נחייה לעיוורים. "הפרויקט המרכזי במעבדה שלי מתמקד ביצירת רובוט נחייה לאנשים עם עיוורון, שיהיה מסוגל להחליף ואף להציע פתרון משופר לכלב נחיה", מספרת ד"ר מירסקי ומוסיפה: "הסטודנטים במעבדה משתמשים בגולדה כדי לחקור טווח רחב של אינטראקציות בין אדם לבין רובוט: כיצד לזהות כוונות של אדם שחוסם את הרובוט בדרכו, איך לנווט בצורה חלקה בתרבויות שונות, איזה מידע לחלוק עם הסובבים ועוד".

5. מציאות מדומה לטיפול בפוסט טראומה
   במעבדה של פרופ' שרה פרידמן מבית הספר לעבודה סוציאלית פותחה שיטת טיפול חדשנית העושה שימוש בטכנולוגיות של מציאות מדומה, כדי לטפל בחיילים שסובלים מפוסט טראומה. "ההדמיה מאפשרת למשתמש לחוות אשליה שהוא נמצא בסביבה שאותה מדמה המחשב", מסבירה פרופ' פרידמן, "הטכנולוגיה הזו מציעה פוטנציאל רב לשיפור היעילות והאפקטיביות של הטיפול בתחומים רבים. לשימוש במציאות מדומה יש כוח השפעה רב מכיוון שהוא מציע חוויות וסביבות שאותן לא ניתן לחוות בחיים האמיתיים, תוך שליטה בסביבה באופן מבוקר ומווסת לצורכי הפרט. המטופל חווה דברים שמזכירים את האירוע ומספר על מה שהתרחש. המהלך הזה עוזר למטופל לעבד את האירוע כחלק מטיפול קוגניטיבי התנהגותי".

6. שושנות ים שמלמדות אותנו לטפל בפציעות אנושיות
   חוקר האלמוגים פרופ' אורן לוי מפעיל בבר-אילן מעבדה ייחודית שחוקרת שושנת ים בשם נמטוסטלה ממשפחת הצורבניים, מבעלי החיים הקדומים ביותר בסולם האבולוציה. נמטוסטלה, היא בעל-חיים פשוט וקדום מאוד אבל עשיר בגנים, שרבים מהם משותפים לאדם ומהווים את הגרסה הקדמונית של הגנים המקבילים אצלנו. המחקר שלה מאפשר למצוא את הגנים ה'מייסדים' למסלולים התפתחותיים חשובים המשותפים לכל בעלי החיים, וכך להבין מה היה תפקידם הראשוני של הגנים הללו במהלך האבולוציה. תובנות אלו יכולות לשפוך אור על תפקודם וחשיבותם של הגנים באדם. בין השאר, מסביר פרופ' לוי, התקווה היא שחקר הנמטוסטלה יאפשר להבין לעומק תהליכי תיקון פציעות, שמתרחשים באופן דומה גם באדם, ובכך לתרום בעתיד לפיתוח תרופות חדשות המזרזות החלמה של פצעים, וליצירת פיתוחים חדשניים לשיקום איברים.

7. תאי דלק שיגדילו את זמן הטיסה של רחפנים
   ייצור אנרגיה חלופית, בכמות ובתדירות שתהווה תחליף הולם ובר קיימא לאנרגיה מדלק פוסילי, הוא אחד מהאתגרים הגדולים שעומדים בפני האנושות. כדי לצלוח את האתגר הזה נדרשים החוקרים למצוא פתרון לנושא אגירת האנרגיה שנצברה בשעות ובעונות שיא כדי שניתן יהיה להשתמש בה בזמני שפל. פרופ' ליאור אלבז מהמחלקה לכימיה שואף למצוא לבעיה זו פתרון במעבדת הרחפנים החדשנית שלו בבר-אילן. "אני מפתח תאי דלק שבעזרתם ניתן להמיר אנרגיה כימית, הצבורה במימן ובחמצן שמגיע מהאוויר, לאנרגיה חשמלית. התהליך פשוט ויעיל באופן משמעותי מתהליכי שריפת דלקים, ותוצר התגובה הוא מים טהורים", מסביר פרופ' אלבז ומוסיף: "צפיפות האנרגיה התיאורטית של טכנולוגיה זו, גדולה פי 10 מזו של סוללות נטענות, מה שאומר שגם פוטנציאל השימוש באנרגיה הזו, לצורך טווח נסיעה או זמן תאורה יכול לגדול בהתאם - וזהו יתרון עצום".

   אחד מהפתרונות שעליהם עובד הצוות במעבדה של פרופ' אלבז, הוא תאי דלק קלים ויעילים לרחפנים. "אנו יכולים כיום להכפיל את זמן התעופה של רחפן פי ארבע עד חמש, לעומת אותו רחפן, באותו המשקל, הפועל על סוללות", הוא אומר.

8. דגי זברה שמסייעים לרפא מחלות
   דגי הזברה הזעירים, שמקורם בנהרות ההימלאיה, מחליפים במעבדה של פרופ' ליאור אפלבום את עכברי המעבדה, ומספקים כר נרחב למחקרים שיכולים לסייע למצוא פתרונות לשורה ארוכה של מחלות ושל בעיות שהאנושות סובלת מהן. "דגי הזברה, הם בעלי חיים חולייתנים כמו בני האדם, והמוח שלהם דומה מאוד לזה שלנו. העולם שלהם הוא יותר מגוון ממה שנדמה - הם לומדים, אוכלים, ישנים ומפחדים, ובניגוד למה שאנחנו חושבים - יש להם זיכרון טוב. עם זאת, המוח שלהם הוא הרבה יותר מופשט מזה של בני האדם. למשל, אצל בני אדם ישנם 70 אלף תאים שאחראים על בקרת שינה וערות, ולעומת זאת לדג ישנם 16 תאים כאלו", מסביר פרופ' אפלבום. בעזרת הדגים שאותם הוא מגדל וחוקר במעבדתו, הצליח פרופ' אפלבום לחשוף מנגנון חשוב בתהליך היווצרות פיגור שכלי בבני אדם, וכן הצליח לתקן חלק מהסימפטומים בדגי הניסוי.