לחקור את המוח בזמן אמת ובסביבה אמיתית

בשנים האחרונות צובר תאוצה תחום המדידות הפיזיולוגיות בשיטות אופטיות ואקוסטיות של מוח האדם. "היתרון המרכזי של שיטות אלו הוא שהן מאפשרות לראות ולמדוד פעילות מוחית בזמן אמת, באמצעות ניטור השינויים בזרימות הדם במוח, ללא צורך במכשירים כמו CT או MRI" מספר ד"ר ניסן אוזנה. "שימוש אפשרי אחד לשיטה הוא כמובן שימוש קליני, בבתי חולים, לדוג', לצורך ניטור חולים עם בעיות נוירולוגיות, לצורך מעקב אחר פעילות מוחית של פגים, ניטור של זרימות דם למוח במהלך ניתוחי לב פתוח, או של חולים שנמצאים בסיכון לשבץ או התקפי לב ועוד מס' רב של שימושים קליניים. אבל בנוסף, תחום זה צובר תאוצה רבה גם לצרכי ניטור פעילות מוחית בתנאים סוציאליים, כלומר לסייע לנו להבין איך אנחנו מתקשרים ומגיבים בסביבה אמיתית".

ד"ר אוזנה (37) ,נחת בתחילת חודש אוגוסט בארץ, היישר למסדרונות מסלול נוירו-הנדסה של הפקולטה. את שלוש השנים האחרונות בילה בבוסטון, באונ' הרווארד במסגרת פוסט הדוקטורט שלו, בו חקר שיטות אופטיות למדידת שינויים פונקציונליים במוח. "במהלך הפוסט-דוקטורט פיתחנו מערכת המורכבת מחיישנים קוונטיים  שבעזרתה מדדנו את זרימות הדם במוח עם רגישות מאוד גבוהה".הוא מסביר. "דרך אחת לעשות זאת היא להאיר עם קרן לייזר את הגולגולת ולספור את הפוטונים שנכנסו לתוך המוח וחזרו חזרה, כלומר, למדוד את השינוי של האור המוחזר כפונקציה של הזמן והמרחב לאחר שעבר אינטרקציה עם הקורטקס, קליפת המוח.  מכוון שכיום יש לנו מצלמות וחיישנים מאוד רגישים, אנחנו יכולים להשתמש בהם כדי לבדוק את השינויים בזרימות דם, ע"י מדידה של פוטונים שעברו את כל המסלול עד קליפת המוח ונקלטו חזרה ע"י החיישן האופטי".

תחום נוסף שד"ר אוזנה חקר במהלך הפוסט דוקטורט הינו זיהוי של השפעת חומרים ממכרים על המוח בעזרת אמצעים אופטיים לא פולשניים וע"י שימוש בקשרים שונים בין אזורים שונים במוח ובנוסף הפעלה של אלגוריתמי למידת מכונה ולמידה עמוקה. "במהלך המדידה אנחנו מאירים מס' נקודות באזור המצח (Prefrontal Cortex), ולפי התגובתיות האופטית, אנחנו יכולים להגיד במהירות האם אותו אדם נמצא תחת השפעה של חומר ממכר (לדוג’ THC, החומר הפעיל בקנאביס)"

ד"ר אוזנה חוזר לבר-אילן לאחר שסיים בפקולטה להנדסה את כל שלושת תאריו. "במהלך הדוקטורט שלי ביקרתי כמה פעמים באוניברסיטת ייל וכך התחלתי לחקור את התחום המשלב בין אופטיקה לבין המוח. המעבדה שהוא פותח בימים אלה תתמקד בנוירופוטוניקה, שילוב של אלקטרו-אופטיקה ומדעי המוח לצורך קליני ופונקציונאלי, תחת המסלול של נוירו-הנדסה, והוא מתעתד להמשיך ולפתח תחום זה לצורך חקר המוח"

"חלק מהמחקר במעבדה הינו אפליקטיבי בשיתוף עם בתי חולים ומעבדות מחקר בארץ ובעולם וחלקו יתמקד בפיתוח חומרה ומערכות חדשות לצורך שיפור רגישות המדידה כדי לנטר תופעות חדשות שלא יכולנו לנטר עד עכשיו. אני מחפש סטודנטים יצירתיים ושאפתניים, לתארים מתקדמים שיעסקו בכל ההיבטים הללו: אופטיקה, חומרה ואלגוריתמיקה"

קורות חיים אפשר להעביר לד"ר אוזנה במייל: ozanan@biu.ac.il