להציץ לחדר האמבטיה - ולתוך הגוף והמוח - כללי - TheMarker
תיק מניות

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

לרשימת הקריאה המלאה לחצו כאן

להציץ לחדר האמבטיה - ולתוך הגוף והמוח

ד"ר אורי כץ חזר מפוסט דוקטורט בפריז כדי להקים באוניברסיטה העברית צוות שילמד לראות בחדות מבעד לרקמות ■ בינתיים הוא לומד להציץ דרך חלונות של חדרי אמבטיה ולהפוך קירות לבנים למראות ומצליח לעניין גם את חוקרי המוח מהבניין הסמוך

6תגובות
ד"ר אורי כץ
אוליבייה פיטוסי

דמיינו אפליקציה שמאפשרת למשתמש בה לצלם באמצעות הסלולרי צללית מטושטשת של אדם שנמצא מעבר לחלון אטום למחצה - כמו זה שמותקן לפעמים בחדרי אמבטיה - ומפיקה תוצאה חדה וברורה.  הטכנולוגיה הזו מתבשלת בימים אלה ממש במחלקה לפיזיקה יישומית של האוניברסיטה העברית בירושלים: כחלק מהניסויים שערכו באחרונה ד"ר אורי כץ ועמיתיו באוניברסיטה העברית, הם הצליחו לצלם באמצעות סמארטפון תמונה חדה של דימוי גרפי שנמצא מעבר לזכוכית חלבית. "אני בטוח שיש אנשים שבשבילם היכולת להציץ לתוך חדרי אמבטיה הופכת את הטכנולוגיה שלנו לנחשקת", צוחק כץ. "אבל אני לא בטוח שיש מענקי מחקר לדברים כאלה".

בינתיים, היכולות שמפתח כץ מכוונות למטרות ראויות יותר, למשל להדמיה רפואית. אחד היעדים הוא לנסות לראות מבעד לרקמות. כלומר במקום להציץ לחדרי אמבטיה ולראות גופים עירומים, כץ רוצה להציץ לתוך הגוף ולצפות ברזולוציה גבוהה - מיקרוסקופית - במה שמתרחש מתחת לעור.

הטכניקות שקיימות כיום בתחום - CT ,MRI ואולטרהסאונד - יודעות להראות לנו מה קורה בתוך הגוף, אבל הרזולוציה שהן מספקות נמוכה. כדי לבחון מה קורה מתחת לעור ברמה המיקרוסקופית - למשל כדי לאבחן את קיומם של תאים סרטניים - הרופאים נאלצים לבצע פעולות פולשניות.

כץ מסביר שהרעיון של הצצה אל מתחת לעור קוסם גם לחוקרי מוח, ושאנשי המחלקה לחקר המוח באוניברסיטה העברית - שהבניין שלהם שוכן, כדבריו "במרחק של עשרה עצי אורן" מהמעבדה שלו - מגלים עניין בפיתוחים האלה, שאמורים לאפשר להם לראות מקרוב את הפעילות של המוח.

הדרך לחלק מהיישומים האלה, מסביר כץ, עוד ארוכה - כשצוות הסטודנטים שלו עובד במקביל בכמה כיוונים, והוא פועל כעת לגיוס דוקטורנטים חרוצים. לדבריו, התוצאות בניסויים שבהם השתתף באוניברסיטה העברית,  במכון ויצמן ובעת ששהה בפריז לצורך פוסט דוקטורט, היו מפתיעות, ולמעשה עירערו תפישות  שרווחות בקרב פיזיקאים בנוגע למה שמתרחש בזמן שאור עובר דרך משטח אטום למחצה או פוגע בקיר לבן.

"כשאנחנו מניחים את קצה האצבע על המפסק של דוד המים החמים בבית, על הכפתור של המעלית או על הפנס של הטלפון, אנחנו יכולים לראות את האור עובר דרכה, היא לא אטומה", הוא מסביר. האור לא נחסם לגמרי על ידי העור שלנו, אבל הוא מתפזר באופן שלא מאפשר לנו להבחין באופן ישיר בפרטים של מה שנמצא מאחורי האצבע.

הבעיה הזאת מטרידה רופאים, פיזיקאים וממציאים לא מהיום, אבל בשנים האחרונות מתחילים כץ ועמיתיו למצוא לה פתרונות שלא היו זמינים קודם לכן, ומבוססים על שיפורים טכנולוגיים בתחום השליטה הממוחשבת בצילום ובלייזר. בתוך כך הם גם גילו חוקיות במקומות שבעבר חשבו שנשלטים על ידי האקראיות.

"המידע לא הולך לאיבוד"

כץ גדל במושב בצרה שבשרון ולמד בתוכנית תלפיות היוקרתית של צה"ל. את הדוקטורט שלו הוא השלים במכון ויצמן, וכיוון המחקר הנוכחי שלו התגבש סופית בעת ששהה בעיר האורות, שממנה שב לפני שנה - לחיק האוניברסיטה העברית ולאור השמש המקומי העז.

כשכץ מסביר מה הוא מנסה לעשות, הוא לא מדבר על ראייה, אלא על מידע. האור, הוא אומר, אוצר בתוכו מידע על מה שמתרחש בצד השני של הקרן - במקום שממנו הגיעה אל המשטח: "באופן היסטורי הסתכלו על הבעיה הזאת של אור מפוזר מתוך מחשבה שכל המידע אובד ושהאור מתפזר באופן אקראי לחלוטין", הוא אומר. "אנחנו הראינו שיש חוקיות שנשמרת, ובאמצעות מחשבים ומצלמות - שקיימות כיום בכל סמארטפון -אפשר לחלץ את הצורה של האובייקט שנמצא מהצד השני.

איור איש מסתכל דרך קיר
לאו אטלמן

“בעין התבנית נראית כמו משהו מאוד עמום, אבל שכמנתחים את האור המפוזר שמתקבל בצילום באמצעות פונקציה מתמטית, ניתן לראות שהטשטוש הזה דומה למה שמתרחש כשמצלמים בחשיפה ארוכה עצם בתנועה".

אז איך עוברים מפה להסתכלות דרך רקמות?

"יש הרבה אתגרים. הבעיה העיקרית היא שלרקמות יש יותר נפח, יותר עומק. אפשר לחשוב על רקמה כעל אוסף של הרבה חלונות אמבטיה אחד אחרי השני. בנוסף, האובייקטים שאתה מסתכל עליהם לא מבודדים. ליד כל תא יש עוד הרבה תאים, ואם אתה מנסה ליישם את הטכניקה שלנו כמו שהיא, התמונה מתערבבת. השאלה היא איך אתה מסתכל רק על אזור מסוים שבו מתקיימת החוקיות הזאת - איך אתה מגביל את עצמך לאזור הזה.

"העבודה שאנחנו עושים כרגע משלבת למשל לייזר ואולטרהסאונד. את גלי הקול אפשר למקד בתוך רקמה, הם לא מתפזרים כמו גלי האור. אפשר להגדיר באמצעותם את האזור המצומצם שאותו אנו רוצים לבדוק. כלומר אנחנו מסתכלים רק על האור שיוצא מתוך המקום שבו ממוקדים גלי הקול.

"בנוסף, רקמה חיה משתנה כל הזמן, ואנחנו צריכים לבצע את כל תהליך ההדמיה שלנו לפני שזה קורה, אם יש כלי דם, למשל, האופן שבו הרקמה מפזרת את האור משתנה בהתאם לזרימת הדם. בכלל, גם אם הכל יעבוד לפי התוכניות, אנחנו לא מדברים על ראייה לעומק של סנטימטרים, אלא כמה מילימטרים - אבל זה יהיה הישג משמעותי שיכול לסייע מאוד לחקר המוח".

להפוך קיר למראה

בסוף השיחה כץ מבקש ממני להסתכל על הקיר הלבן המואר שמולי. "בניסוי נוסף שעשינו באחרונה", הוא מספר, "צילמנו את האור שמוחזר מקיר, ובעצם יכולנו לשחזר שקופית שהאור הגיע ממנה. השתמשנו בשקופית פשוטה המורכבת מכמה נקודות בהירות על רקע כהה, כשלמצלמה זה נראה כמו רעש לבן, אבל בניתוח של הפיזור יכולנו ממש לשחזר את הצורה של האובייקט - את הגודל והמיקום של כל אחת מהנקודות. בעצם הפכנו את הקיר לסוג של מראה.

"הצבע הלבן של הקיר מחזיר את רוב האור שפוגע בו, אבל הוא מפוזר - כמו האור שעובר דרך האצבע. הקיר מתנהג כמו מפזר דק, כמו חלון אמבטיה מחוספס. באופן מפתיע, הרבה יותר קל להשתמש באור שמוחזר מקיר מאשר באור שעובר דרך רקמה. במשך שנים חשבו שבלתי ניתן לשחזר מידע מאור שמוחזר מקיר לבן, והנה התברר שזה דווקא אפשרי".

היכולת הזאת "לראות מעבר לפינה", כדברי כץ, מעניינת למשל צבאות. אבל כשכץ מסביר מה עוד עושים עם מחקר של קרני אור ולייזר כמו אלה שבהן הוא משתמש, הוא שוב צוחק. "אני חושב שהשימוש הכי נפוץ בקרני לייזר כיום הוא עדיין להסרת שיער".



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות

כתבות ראשיות באתר

כתבות שאולי פיספסתם