הבנת תהליכים מערכתיים דינמיים בבריאות ובחולי הינה אחת מהמשימות העיקריות של הרפואה המודרנית. מקור הפרדיגמה הנפוצה של אנליזת תהליכים ברפואה הינה דינמיקה לינארית כלומר, הנחה כללית שהמערכות הדינמיות באדם פועלות על-פי דפוס ניתן לחיזוי של סיבות ותוצאות.

התהליכים המערכתיים שהבנתם הינה החשובה ביותר בנאונטולוגיה הינם התהליכים הקשורים להתפתחות המוח ולתוצאות הנוירו-התפתחותיות שלהם בילודים שנולדו פגים. השאלה העיקרית הינה: האם ניתן לפתח מודל הולם המתאר את התפתחות המוח והתוצאה הנוירו-התפתחותית בילוד הפג באמצעות שימוש בעקרונות הדינמיקה הלינארית?

במאמר שפורסם לאחרונה מחפשים החוקרים מודלים המבוססים על מידע קליני שנאסף במהלך ההיריון ובתקופה המוקדמת לאחר הלידה וחוזים תמותה או הופעת פגם נוירו-התפתחותי בגיל מתוקן של 18 חודשים באוכלוסיה של ילודים שנולדו במשקל לידה נמוך במיוחד.

הם השתמשו בטכניקת סיווג ייחודית ובנו מודל של עץ קבלת החלטות בינארי, בו יכולים להיעזר הרופאים על מנת לקבוע את הסבירות לקבלת תוצאה ראשונית בילוד מסוים בהתבסס על מידע קליני זמין. החוקרים פיתחו שלושה מודלים: הראשון מבוסס על מידע הנאסף במהלך ההריון בלבד, השני מבוסס על מידע הנאסף במהלך ההריון ו-3 ימי החיים הראשונים של הילוד, והשלישי מבוסס על מידע שנאסף במהלך ההריון ו-8 הימים הראשונים לחיים.

החוקרים מצאו כי הוספת מידע שנאסף לאחר הלידה למידע שנאסף במהלך ההריון לא שיפר את כוח החיזוי של המודל וכי הדיוק של שלושת המודלים בחיזוי עמד על ערך של 61%-62% בלבד. הכותבים מסיקים כי רמת דיוק כזו איננה מספיקה לצורך קבלת החלטות קליניות.

החוקרים מציינים כי רמת הדיוק הנמוכה של המודלים קשורה בכמות מוגבלת של מידע שנאסף במהלך המחקר, וכי יתכן שהוספת משתנים אחרים למערכת תשפר את רמת הדיוק. אולם, יתכן כי השיקול החשוב ביותר הינו ההנחה שהדינמיקה הלינארית מהווה מודל הולם לתוצאה המשולבת של תמותה או הופעת פגם נוירו-התפתחותי בגיל 18 חודשים.

בעבר הוכח כי ניתן לחזות בהצלחה את רוב מקרי התמותה בקרב ילודים באמצעות מערכות דרוג של חומרת המחלות ואינטואיציה קלינית. תצפית זו מעלה את התהייה בנוגע ליכולת המודלים של עקרונות הדינמיקה הלינארית להתאים במקרה זה.

הגישה המקובלת בנוגע להתפתחות המוח בפגים נתמכה בעקרונות של הדינמיקה הלינארית, על-פיהם צפויה התפתחות מוח תקינה בקרב ילודים שלא סבלו מדימום תוך-חדרי ושלא נמצאו בהם עדויות לפגיעה בחומר הלבן באמצעות סריקת אולטרא-סאונד של הראש. אולם, מחקרים בנושא, שנערכו באמצעות טכניקות MRI, מעלים ספקות בנוגע להנחה זו.

באחד המחקרים מצאו החוקרים נפחים משמעותיים של חומר אפור ברמות קוריקליות נמוכות בילודים שנולדו פגים שנבדקו בגיל הלידה, בהשוואה לנבדקי ביקורת שנולדו במועד. אנליזה נוספת מעידה כי הבדל זה נותר מובהק סטטיסטית גם כשלא נכללו בבדיקה ילודים שסבלו מפגיעה בחומר הלבן.

במחקר דומה, השוותה קבוצת חוקרים נפחי מוח אזוריים בילדים שנולדו בעבר כפגים ובנבדקי ביקורת שנולדו במועד. החוקרים מצאו הבדלים מובהקים סטטיסטית בנפחי המוח האזוריים והפחתה כללית בנפח רקמת המוח בקרב ילדים שנולדו בעבר כפגים. אף אחד מהילדים שנכללו במחר ונולדו פגים לא סבל מדימום תוך-חדרי חמור או מ- periventricular leukomalacia.

במחקר אחר נבדקה אקטיבציה של מסלולים במוח באמצעות משימות עיבוד מילולי בגיל 8 שנים בקבוצה של 23 ילדים שנולדו פגים שלא סבלו מפגיעה מוחית חמורה בינקותם. בהשוואה לנבדקי ביקורת שנולדו במועד, נמצאו הבדלים במסלולי עיבוד השפה.

יחדיו, מעידים המחקרים השונים כי התפתחות המוח יכולה להשתנות ברבים מהילודים הפגים, ואולי אף בכולם, לא רק בקרב אלה שנמצאה בהם עדות ניכרת לפגיעה מוחית בתקופת הינקות.

אחד המחקרים בחן את התוצאות הנוירו-התפתחותיות בגיל 18 ו-22 חודשים בקבוצה של ילודים שנולדו במשקל נמוך מ-1000 ג’ ונתקבלו בהם תוצאות אולטרא-סאונד תקינות במהלך תקופת שהייתם ביחידה לטיפול נמרץ ילודים. למרות העדר פגיעה מוחית נצפית, כמעט ב-10% מילודים אלו נמצאו עדוות לשיתוק מוחין, ו-ב-25% מהם התקבלו דירוגי אינדקס התפתחותי מנטלי בתוך הטווח של נכות משמעותית (מתחת ל-70) במבחן Bayley.

יתכן כי התפתחות מוחית בלתי-תקינה בילודים פגים קשורה לליקוי נוירו-התפתחותי בטווח הקצר, אך קשר ישיר לתוצאה הנוירו-התפתחותית ארוכת הטווח הינו הרבה פחות ברור. קיימות עדויות המצביעות על כך שתפקוד קוגנטיבי יכול להשתפר באופן מובהק סטטיסטית במהלך הילדות בקרב פגים לשעבר ושילדים הסובלים מליקויים מוטוריים מתונים בגיל שנה יכולים להחלים בהמשך הילדות.

באחד המחקרים האחרונים מדווח כי דרוג אינדקס ההתפתחות המנטלית בגיל 20 חודשים במבחן Bayley איננו מתאים לחיזוי מידת התפקוד הקוגנטיבי בגיל בית הספר. מחקרים שבחנו את הילדים שנולדו פגים בגיל ההתבגרות והבגרות המוקדמת מעידים כי תהליכים אדפטיביים משמעותיים מתרחשים במערכות הנוירו-התפתחותיות והפסיכו-סוציאליות. ישנן עדויות כי מתבגרים שנולדו פגים נוטים פחות לקחת חלק בפעילויות מסוכנות. 

ניתן לטעון כי הדינמיקה הלינאריות איננה מובילה להבנה טובה של הקשר בין התפתחות המוח והתוצאה הנוירו-התפתחותית בפגים. הדינמיקה הלינארית מציעה כי העדר פגיעה מוחית תגרור התפתחות מוחית תקינה, אך התפתחות המוח איננה תקינה ברבים מהילודים שנולדו במשקל לידה נמוך במיוחד, אם לא בכולם, למרות העדרה של פגיעה מוחית ניכרת.

נראה שהקשר בין התפתחות המוח לבין התוצאה לטווח הקצר ולטווח הארוך הינה מורכב ולא ישיר. עובדה זו מובילה למסקנה חשובה: למרות מירב המאמצים, יתכן שלא ניתן להשיג התפתחות מוחית נורמלית בילודים פגים, אולם נראה שלהתפתחות המוחית הבלתי-תקינה משמעות מעטה מבחינת התוצאה הסופית בילודים אלה. נראה שתוצאות התהליכים נשלטות על ידי דינמיקה שאיננה לינארית, המוכרת כתאורית הכאוס.

למערכות כאוטיות כמה מאפיינים: הן רגישות לתנאים הראשוניים במערכת, הקשר בין סיבה ותוצאה אינו פרופורציונאלי, והן מציגות התנהגות הנראית אקראית ולא מאורגנת, שאיננה אקראית באמת, אלא נשלטת על-ידי קשרים מורכבים שאינם לינארים. חיזוי התוצאה העתידית המדויקת במערכות כאלו איננו אפשרי, אך ברבות מהן ניתן לזהות סדרת תוצאות אפשריות.

התהליכים המניעים את התפתחות המוח האנושי אינם מובנים היטב, ולכן מטרתו של כל מודל הינה לתאר אותם הינה ספקולטיבית לחלוטין. יתכן כי בכך יסייעו עקרונותיה של תאורית הכאוס. במידה ותתקבל הנחה זו, ניתן יהיה להבין התפתחות מוחית בלתי-תקינה בילודים פגים ללא פגיעה מוחית אקוטית.

מערכות כאוטיות רגישות מאוד לכל סטיה, ולכן עצם העובדה של הולדת פג גוררת שינויים בקלטים הנוירו-סנסורים המשפיעים על התפתחות המוח. בנוסף, משום שאפילו שינוי קטן בתנאים ההתחלתיים יכול לגרור השפעות עצומות בעתיד, יתכן שגם במידה ויופיעו פיתוחים עתידיים בטיפול בפגים התפתחות המוח שלהם לא תוכל להשתוות לזו של תינוק שנולד במועד.

המצב הכאוטי מעיד על העדר לינאריות, ולכן מופיע טווח תוצאות. משום שההתפתחות ממשיכה לאחר הלידה, שינויים קטנים בקלטים המניעים את התפתחות המוח ימשיכו לגרור השפעות גדולות. דוגמא להשפעה פוטנציאלית כזו היא הקשר המובהק בין המצב הסוציו-אקונומי של האם והשכלתה לבין המצב הנוירו-התפתחותי בילדים שנולדו פגים.

נראה כי רבים מהתהליכים הביולוגיים בגוף האדם אינם ניתנים להסבר באמצעות עקרונות הדינמיקה הלינארית. תאורית הכאוס עשויה לספק מערכת להבנת תהליכים אלה, אך היא איננה מעלה הבטחה להבנה מלאה של התהליך הנחקר. תאורית הכאוס עשויה להסביר מדוע סביר שהתפתחות המוח תמיד שונה מיסודה בילודים פגים, בהשוואה לילודים שנולדו במועד. בנוסף, היא מדגישה כי תמיד קיימת תקווה לשיפור המצב עם הזמן, פרט למקרים של ילדים הסובלים מפגיעה מוחית חמורה, אם כי לא ניתן לחזות את התוצאה העתידית.

Journal of Pediatrics, Volume 148, Issue 4, 427-429

הערות עורך:

זהו מאמר לא שגרתי שאינו מתיימר להסביר את צפונות העתיד או לנסות לחזותו. במאמר זה יש ניסיון לשלב מושגים מתחום הפיזיקה המודרנית והאסטרופיזיקה אל תחום הרפואה. לפי התיאוריה הזו אין טעם בלנסות לחזות בדיוק רב את העתיד אלא להבין כי קיימות מספר אפשרויות התלויות בתנאי הפתיחה ובהשפעות הסביבתיות לאחר מכן. או כפי שכבר אמרו חכמינו: הכל צפוי והרשות נתונה.