מה חשוב יותר: מבנה או תפקוד (structure or function)? זוהי אחת השאלות המרכזיות במדע בכלל, ובמדע של מערכות מורכבות בפרט. קחו למשל את המוח האנושי – מבנה מורכב ביותר של מספר בלתי נתפס של תאי עצב (נוירונים) וקשרים ביניהם (סינפסות) שיוצרים רשתות ורשתות עומק (deep networks). חלקן מתמחות בתפקודים ספציפיים – כמו ראייה, שמיעה, דיבור, תכנון, דמיון, זיכרון – וחלקן משלבות ביניהם. בכל אחת מהן פועל זרם חשמלי נמוך מאוד באופנים שונים. זוהי הפעילות המוחית.
האם המבנה של הרשתות הוא שמשפיע בעיקר על התפקוד הקוגניטיבי שלנו, על הפעילות בעולם, על ההבדלים בינינו וביכולות שלנו? או אולי זהו התפקוד עצמו, הזרם שזורם בהם? האינטואיציה נוטה לכיוון התפקוד – הרי מה זה משנה איך בנויה המערכת? העיקר הוא אופן הפעולה שלה. עם זאת, המחקר מעלה שוב ושוב את החשיבות של המבנה. הפעילות ודאי קיימת, אבל המבנה הוא זה שמכתיב אותה, שומר עליה, משקם ומאזן אותה, והוא זה שמפשט אותה.
3 צפייה בגלריה
מוח
מוח
המחקר מעלה שוב ושוב את החשיבות של מבנה המוח
(צילום: Shutterstock)
תחשבו כמה בני אדם או יצורים ישנם. את כולם מפעיל המוח, וכמעט בכל המקרים, למעט מחלות נדירות ביותר, המוח הזה מסוגל לראות, לחוש, לחשוב. המבנה המורכב הזה שהתפתח במשך מיליוני שנים שומר עלינו מפני הפרעות שמגיעות באופן רגעי או מתמשך: מכות בראש, קלטים לא ברורים, פעולות לא רצויות, שינויים בגוף ומחלות שונות ומשונות. יתר על כן, המבנה המורכב מאפשר יעילות אנרגטית ותפקודית. כשהמבנה נכון אנו חוסכים בצורך בתפקוד רב יותר, בהשקעה של אנרגיה רבה יותר, והאנרגיה מתועלת להמשך יצירה והתפתחות במקום אחזקה שוטפת.
לא רק מערכות ביולוגיות שהתפתחו לאורך מיליוני שנים נוהגות כך, אלא גם מערכות אנושיות, או מערכות בירוקרטיות. לדוגמה: בית חולים. כשאנחנו מטפלים למשל במוח, ללא ספק האיבר החשוב בגוף האדם, אנחנו שואפים לאפס טעויות, כי כל טעות היא קריטית. במחלקה נוירולוגית בודדת ביום נתון מטפלים במאות חולים במקביל – במיון, במחלקה, במרפאות, בייעוצים למחלקות אחרות. מאות חולים ביום, 365 ימים בשנה. לעיתים אנחנו שוגים, כמובן, אבל כמעט ואין טעויות גדולות המובילות לנזק בלתי הפיך, או בכלל, ודאי ביחס לנפח העצום של העבודה ולמצב הלחץ שבו אנו נתונים, לנוכח מחסור בצוות ובמשאבים, כידוע. איך זה קורה?
3 צפייה בגלריה
מוח
מוח
מוח. האם נשכיל לשמור על מבני העומק?
(צילום: Shutterstock)
המערכת הרפואית הנוירולוגית, המבנה שלה, ההיררכיה, הקשרים בין מרכיביה השונים – רופאות, אחים, פסיכולוגים, מרפאים בעיסוק, עובדים סוציאליים, מנהלות, מזכירים, אנשי שירות – עוצבו לפני עשרות רבות של שנים על ידי אבות התחום, בעיקר בגרמניה. המערכת התפתחה מאוד בארצות הברית ובבריטניה, והמבנה הזה קיים באופן כמעט זהה בכל בתי החולים במערב. המבנה הזה מכתיב את דפוסי הפעילות ושומר עליהם כך שטעויות אפשריות יתוקנו מבעוד מועד, גם אם התפקוד בנקודה מסוימת היה לקוי או לא מספיק חד ומדויק.
יש חוכמה במערכת, יש חוכמה במבנה, יש עומק שיודע להבנות את הפעילות ולהכיל אותה גם במקרה של טעות. ודאי, רופאים חכמים ויצירתיים נדרשים כדי לפתח את המערכת, שאם אין המערכת עולה מעלה-מעלה באופן קבוע היא בהכרח תרד מטה-מטה, והתפקוד חשוב לאין ערוך, אבל מערכת שבנויה רק על יצירתיות, אלתור והקרבה של אלמנטים בתוכה לא תשרוד. או שהאנרגיה והמקורות שלה לא יספיקו, או שהאלמנטים היצירתיים בתוכה לא ישרדו או יפנו למקום אחר, או שמחיר הטעויות שייגרמו יהיה גדול מדי והמערכת לא תתקיים. המבנה והעומק חשובים כל כך.
מה שנכון לגוף האדם ולמוח האנושי נכון גם למבנים חברתיים. נתבונן במבנה חברתי מורכב: מדינה. גם במבנה הזה יש אינספור חלקים וחלקי חלקים שהתפתחו לאורך שנים רבות ופיתחו ביניהם קשרים שאין לנו תמיד הבנה מי הם ומה הם. את החלקים הללו מפעילים אנחנו, האנשים, כל אחת ואחד בתפקידו. כל מי שעובד עבור המדינה, משרת ציבור (civil servant), משתתף בזה. במבנה הזה יש חוכמה. במבנה הזה יש עומק. העומק הזה נותן למבנה קיום ועמידות. העומק הזה נותן למערכת אפשרות להתמודד עם אתגרים, אפילו איומים, ולשרוד אותם. ודאי שהמערכת צריכה שיפור, ודאי שהיא זקוקה להתפתחות ולתיקון מתמיד, אבל כוחה של המערכת במבנה היציב והעמוק שלה.
3 צפייה בגלריה
רשת נוירונים, מוח
רשת נוירונים, מוח
רשת נוירונים
(הדמיה: Shutterstock)
איך אפשר לפרק מערכת כזו, שנועדה לעמוד בפגיעות חיצוניות? בקלות – מבפנים. דרך אחת נוחה היא לפגוע במבנה העומק. במוח, למשל, ישנם טריליוני תאים בחלק החיצוני אך כמה אלפים בודדים במבני העומק. פגיעה ולו זעירה במבנה העומק תמוטט את המערכת. במחלקה הנוירולוגית יש מספר אנשים מרכזיים שהסרתם תזעזע את המערכת בצורה שעלולה להוביל לפירוק המבנה – מנהלת המחלקה, אחים מרכזיים, רופאים בכירים מומחים בתחומם.
לחלופין, אפשר לגרום למערכת לפעול נגד עצמה (מחלות אוטואימוניות). בעזרת זיהוי של מרכיב בודד במערכת כזר לה, זיהוי מוטעה של עמית כטורף, אפשר להפעיל את כל המערכת נגד עצמה ולמוטט אותה. גורם עוין או סכסכן בודד עלולים לגרום נזקי שרשרת ניכרים, אם הם רעילים דים. מערכת חזקה עשויה לדעת להתמודד עם הפגיעה החיצונית, אך פגיעה פנימית ממוקדת, מכוונת ומדויקת היטב תגרום לנזק בלתי הפיך, ואף קטלני. כל כך קשה, מתיש, ארוך ומסובך לבנות מערכות טובות ומורכבות. כל כך קל לפגוע בהן מבפנים. מצבי העומק שומרים על המערכות המורכבות. הם שומרים עלינו. האם נשכיל לשמור עליהם?
שחר ארזי הוא פרופסור למדעי המוח באוניברסיטה העברית ונוירולוג במרכז הרפואי הדסה