Clear Sky Science
הסברים מבוססי ראיות, עם מעט ז'רגון

Clear Sky Science · he

שינוי מהיר בהתנהגות הבחירה בעזרת אולטרסאונד בשדות העין המצחיים האנושיים

· חזרה לאינדקס

מדוע המחקר הזה חשוב לבחירות היומיומיות

רבות מהבחירות המהירות שלנו, כמו לאן אנחנו מביטים כאשר משהו מהבהב בראייה הפריפריאלית, נראות אוטומטיות. אך הן מונעות על ידי פעילות מדויקת באזורי מוח קטנים העמוקים מתחת לגולגולת. המחקר מראה כי פולסים עדינים של אולטרסאונד, הניתנים מחוץ לראש, יכולים להזיז את הבחירות של תנועות העיניים במהירות של כמה עשיריות שנייה. העבודה פותחת אפשרויות לשימוש בגלי קול כדי לחקור כיצד מעגלי מוח תומכים בקבלת החלטות, ומרמזת על טיפולים ממוקדים בעתיד שלא ידרשו ניתוח או התקנים מושתלים.

דרך חדשה לדחוף פעילות מוחית

מדענים חיפשו כבר זמן רב כלים שיכולים לשנות פעילות מוחית גם בדיוק מרחבי וגם בתזמון של מילישניות. שיטות קיימות כמו גירוי מגנטי או חשמלי עלולות להשפיע על שטחים רחבים ולפעמים לגרום לתגובות חזקות והפרעות. לעומת זאת, גירוי אולטרסאונד טרנסקרניאלי (TUS) משתמש בגלי קול ממוקדים בתדרים שמעבר לשמיעה כדי להשפיע בעדינות על רקמת המוח ללא ניתוח. מחקרים בבעלי חיים רמזו ש‑TUS יכול להטות בחירות על ידי פעולת על מעגלי מוח ספציפיים, אך לא היה ברור האם ניתן להשיג את אותן ההשפעות המדויקות והמיידיות בבני אדם בבטחה, או האם התוצאה תהיה עוררות, עיכוב, או פשוט הפרעה לפעילות שוטפת.

Figure 1
Figure 1.

מיקוד במרכז השליטה על תנועות העין במוח

החוקרים התמקדו בשדות העין המצחיים (FEFs), אזורים קטנים בכל צד של המוח שעוזרים להחליט לאן נביט אחר כך. כל FEF שולט בעיקר בתנועות עיניים מהירות, או סקאדות, אל הצד הנגדי של החלל. זה הופך את ה‑FEF לשדה מבחן אידיאלי: אם הגירוי משנה את הפלט שלו, הבחירות של תנועות העין אמורות להשתנות באופן ברור ומדיד. במחקר השתתפו 35 מתנדבים שביצעו משחק פשוט. בכל ניסוי הופיעו שני "כוכבי לכת" קצרצרים זה אחרי זה משמאל ומימין לנקודת המיקוד המרכזית, מופרדים רק בכמה אלפי שניות. על המשתתפים היה להסתכל במהירות האפשרית על היעד שהופיע ראשון, ולקבל או להפסיד נקודות בהתאם לדיוק.

פולסי קול שמטויתים בעדינות את המאזן

במהלך ניסויים קריטיים, הצוות סיפק רצפי אולטרסאונד ממוקד באורך 500 מילישניות ל‑FEF השמאלי או הימני בדיוק כאשר היעד הראשון הופיע. בניסויים אחרים גירו אזור ביקורת באזור יד של הקורטקס המוטורי, או השמיעו רק צליל מסווה ללא אולטרסאונד. המשימה עוצבה כך שבמקרים רבים היו הבדלי תזמון זעירים בין שני היעדים, מה שעשה את ה"תשובה הנכונה" לבלתי ודאית וכך ניתנת להשפעה אפילו על ידי הטיה זעירה בפעילות המוח. התוצאה המרכזית הייתה כי TUS ל‑FEF הגדיל במידה מובהקת את הסקאדות לכיוון הצד הנגדי של החלל: גירוי ה‑FEF השמאלי הוביל ליותר בחירות ימינה, וגירוי ה‑FEF הימני הוביל ליותר בחירות שמאלה, במיוחד כאשר הראיה הייתה עמומה. חשוב לציין כי אולטרסאונד דומה לאזור המוטורי של היד לא שינה את בחירות העיניים, מה שמצביע שההשפעה הייתה ספציפית למעגל השליטה על תנועות העין ולא לתחושות כלליות או לצלילים מההתקן.

כימיה מוחית מסבירה מדוע יש משתתפים שנפגעים יותר

לא אצל כולם הבחירות השתנו באותו היקף. כדי להבין מדוע, החוקרים מדדו רמות GABA+, אות כימיה מעכבת במוח, ב‑FEF השמאלי ובקורטקס המוטורי השמאלי באמצעות ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית. משתתפים עם רמת GABA+ בסיסית נמוכה יותר ב‑FEF—כלומר טון מעכב נמוך יותר—הראו את השינוי הגדול ביותר בהטיית תנועות העין הנגרם על ידי האולטרסאונד, בעוד אלה עם טון מעכב גבוה יותר השתנו פחות. הקשר הזה היה ספציפי ל‑FEF: רמות GABA+ בקורטקס המוטורי לא חזו שום השפעה של TUS על בחירות העיניים. הממצאים מרמזים שאולטרסאונד אינו פשוט מעלה או מוריד פעילות מוחית באופן קבוע; הוא מתקשר לאותה נקודת שיווי משקל בין עוררות ועיכוב הקיימת במוחו של כל אדם.

Figure 2
Figure 2.

מהיר, מדויק ומבטיח לשימושים עתידיים

תזמון ההשפעות הוא קריטי. השינוי בתנועות העין הופיע אפילו בניסויים המהירים ביותר, כאשר למשתתפים היה פחות מ‑265 מילישניות של גירוי לפני שהם הזיזו את עיניהם. בו בזמן, לא נצפתה ירידה בדיוק הכללי ומעט עדות לכך שההטיה נשמרה לניסוי הבא. יחד, זה מרמז כי TUS יכול לפעול כ"דחיפה" רגעית על חישובים מוחיים מתמשכים ולא כהפרעה גסה וארוכת טווח. לתצפיתן הלא מומחה, המסקנה היא כי אולטרסאונד מכוּון היטב יכול לנתב את החלטות תנועות העין הקטנות שלנו בזמן אמת, וכי עוצמת ההשפעה תלויה בכימיה הבסיסית של כל מוח. זו מציבה את האולטרסאונד הממוקד ככלי עוצמתי, לא חודרני, למיפוי יחסי סיבה ותוצאה במוח האנושי, וכאבן דרך פוטנציאלית לטיפולים מותאמים אישית בהפרעות קשב, תנועה וקבלת החלטות.

ציטוט: Farboud, S., Kop, B.R., Koolschijn, R.S. et al. Rapid modulation of choice behavior by ultrasound on the human frontal eye fields. Nat Commun 17, 2966 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69854-7

מילות מפתח: אולטרסאונד טרנסקרניאלי, תנועות עיניים, גירוי מוחי, קבלת החלטות, עיכוב GABA