בין המילים: השפה כגלאי פנימי חדש לדמנציה

המשפט הפשוט שזה עתה אמרתם נושא בתוכו הרבה יותר ממשמעות - הוא מכיל חתימה ביולוגית של בריאות המוח שלכם. ד"ר גלית אגמון, נוירו-בלשנית חישובית באוניברסיטת בר-אילן, פועלת ליצירת כלים שיזהו שינויים נוירולוגיים עדינים מבעד למבנים התחביריים ולמוזיקה של הדיבור – שנים לפני שהרופאים יבחינו בהם

בעתיד הלא רחוק, האבחון של מחלות כמו אלצהיימר עשוי להתחיל בשיחה קצרה עם אפליקציה בטלפון הנייד. במקום לעבור בדיקות פולשניות כמו ניקור מותני או להמתין חודשים לתור ל-MRI יקר, המחשב ינתח את המורכבות של המשפטים שלכם, את קצב הדיבור ואת ה"מוזיקה" של הקול, ויקבע אם אתם בטווח הנורמה או בסיכון לירידה קוגניטיבית.

ד"ר גלית אגמון, חוקרת במחלקה לבלשנות ובמרכז גונדה לחקר המוח בבר-אילן, ועמיתת מחקר במרכז דנגור לרפואה מותאמת אישית, בונה בדיוק את הכלים האלו.  לעולם הנוירולוגיה היא הגיעה מתחומי הבלשנות והקוגניציה. לאחר פוסט-דוקטורט במחלקה לנוירולוגיה באוניברסיטת פנסילבניה, היא חזרה לישראל בעיצומה של המלחמה כדי להקים את המעבדה לנוירו-בלשנות חישובית. 

בריאיון מסבירה ד"ר אגמון איך מחשב מצליח "לשמוע" את מה שהאוזן האנושית מפספסת, ולמה העתיד של האבחון הרפואי נמצא דווקא בדרך שבה אנחנו מרכיבים משפטים.

המחשב כבלשן: למה רופא אנושי לא מספיק?

מהו היתרון של אלגוריתם ממוחשב על פני ניתוח בלשני ידני, כשמדובר באבחון מחלות?

"המטרה היא לבנות כלים שיאבחנו סוגים של דמנציה ברמת דיוק ומהירות שלא קיימות היום. כשאנחנו אומרים משפט פשוט כמו 'הילד הלך לבית הספר', המוח שלנו בונה 'עץ תחבירי' – המילים מתחברות לרכיבים, והרכיבים למשפטים היררכיים. אם בלשן ישב וינתח ידנית, ייקח לו יום שלם למפות כמה דקות של דיבור.

"ניתוח מהסוג הזה הוא הרבה יותר מסובך כשמדובר בדיבור טבעי. בדיבור טבעי אנשים משנים את דעתם באמצע משפט, אומרים הרבה 'אהה' ו'אממ'. המוח שלנו כל הזמן מצליח לחלק וליצור עוד משפטים, והבנת האתגר הזה הובילה אותי למחקר שאני עושה עכשיו. מחשב מאפשר לנו להתמודד עם כמויות אדירות של מידע ולמדוד בדיוק עד כמה העץ הזה מסתעף, עד כמה הוא עמוק ועד כמה הוא מפותל. הירידה במורכבות העץ היא לעיתים הרמז הראשון לפגיעה כלשהי באזורים האחראים על השפה במוח".

פרוזודיה: המוזיקה שמסגירה את המוח

בואי נדבר על מושג ה"פרוזודיה" שבו את מתמקדת במחקר. מהי משמעותו ולמה הוא כל כך חשוב לאבחון?

"בעגה היומיומית קוראים לזה אינטונציה, אבל המילה הבלשנית היא פרוזודיה. המוזיקה של הדיבור: שינויים בקצב, בעוצמה, בגובה הצליל וההפסקות. אלו דברים שאי אפשר לכתוב במילים אבל אפשר לדמיין אותם כתווים.

"הפרוזודיה היא כלי עבודה של המוח. היא עוזרת לנו 'לסמן' את הצמתים המרכזיים בעץ התחבירי כדי להקל על השומע. למשל, כשאני אומרת משפט מורכב, המוח שלי משנה את קצב הדיבור כדי להדגיש את המבנה. אחד המחקרים שלי עוסק באינטראקציה הזו: איך המוח משתמש במוזיקה כדי להקל את העיבוד התחבירי. 

השערת המחקר היא כזאת: אם אנחנו מזהים חוסר איזון בין איך שהדברים נשמעים לבין מה שנאמר, זו עשויה להיות אינדיקציה לפגיעה נוירולוגית. לדוגמה, דיבור שנשמע 'רובוטי' מדי או כזה שחסרות בו התנודות הפרוזודיות הטבעיות יישמע לנו באופן אינטואיטיבי לא תקין. זה סיגנל אקוסטי מדיד: בעוד האוזן האנושית מזהה את החריגה באופן איכותי בלבד, כלים חישוביים יכולים לכמת אותה ולחלץ ממנה 'חתימת קול' מדויקת.

"אחד הדברים שאני חוקרת עכשיו זו האינטראקציה בין התחביר ('מה נאמר') לפרוזודיה ('איך נאמר'), ואיך המוח משתמש גם ב'מה' וגם ב'איך' במקביל בשביל לייצר הבנה של שפה. השערת המחקר היא שיש מקרים פתולוגיים שבהם נמצא חוסר איזון ביכולת להשתמש באיך שהדברים נשמעים לבין מה שנאמר ולהתאים ביניהם.

"חשוב להבין - שפה אינה 'מוצר' אחד, אין מקום אחד במוח שלגביו אומרים 'כאן זה שפה'. אלו המון יכולות שמחולקות על פני מקומות שונים שמחוברים ביניהם, ולכן חקירת משהו ספציפי יכולה להוות אינדיקציה לפגיעה באזור מוחי מסוים או לירידה קוגניטיבית כללית".

האם באמת הדיבור שלנו נהיה דל יותר ככל שאנחנו מזדקנים?

"מגיל מסוים נוירונים במוח שלנו מתים, ואנחנו לא מקבלים נוירונים חדשים. זה משפיע על כל הקשת הקוגניטיבית ובפרט על השפה. השפה נהיית פשוטה יותר – לא רק במשפטים קצרים יותר, אלא בעץ התחבירי עצמו, שהוא פחות מסובך.

"מעניין לראות שכילדים אנחנו מתחילים במשפטים פשוטים. יש עדויות שמראות שמבנים תחביריים מורכבים שנרכשים מאוחר בילדות הם גם אלה שרגישים לפגיעה או דעיכה בגיל מבוגר. 

"לעומת זאת, גודל אוצר המילים דווקא נשמר, ובשלב מסוים לאנשים מבוגרים יש אפילו יתרון באוצר מילים על צעירים, אבל השליפה שלהן נהיית לעיתים איטית או מאומצת יותר. כשאנחנו מצמידים למחקר הזה בדיקות מוח, אנחנו רואים שלפעמים בהתנהגות כלפי חוץ הכול נראה כרגיל, אבל זה דורש מהמוח הרבה יותר מאמץ".

ניתוח מאפיינים לשוניים ביומנים שכתבו נזירות בשנות ה-20 לחייהן הביא לניבוי התפתחות של אלצהיימר עשורים לאחר מכן

 

מחקר הנזירוֹת: יומני הנעורים שחזו את העתיד

אחת הדוגמאות המרתקות ביותר לכוחה של השפה כחלון לעתיד המוח היא "מחקר הנזירות" (The Nun Study), מחקר אורך יוצא דופן שהחל בשנות ה-80 באוניברסיטת קנטקי. 

קבוצה של מאות נזירות קתוליות הסכימה להעמיד את חייהן – ואת מוחן לאחר מותן – לרשות המדע. גולת הכותרת של המחקר הייתה ניתוח של "ביוגרפיות קצרות" שהנזירות כתבו עשורים רבים קודם לכן, עם הצטרפותן למנזר כשהיו בנות 20 בלבד.

"באמצעות ניתוח המאפיינים הלשוניים ביומנים שהן כתבו בשנות ה-20 לחייהן, החוקרים הצליחו לנבא למי מהן יתפתח אלצהיימר עשורים לאחר מכן", מסבירה ד"ר אגמון. "המחקר המקורי מצא כי נזירות שכתבו בצעירותן בסגנון עשיר, המאופיין ב"צפיפות רעיונית" (Idea Density) גבוהה ובמורכבות תחבירית היו בסיכון נמוך משמעותית לפתח דמנציה בשנות ה-80 וה-90 לחייהן. למעשה, צפיפות הרעיונות בטקסט ניבאה את המחלה בדיוק של כ-85% עוד לפני שהנזירות חצו את גיל 30.

"הקשר הזה, בין פיצ'רים לשוניים לבין הסיכוי לפתח את המחלה, נמצא כבעל יכולת ניבוי מרשימה כבר אז", מוסיפה ד"ר אגמון. "השאיפה שלנו היום היא לקחת את התובנה הזו ולהפוך אותה למודרנית: לעשות את זה בדיבור ספונטני ובאמצעים ממוחשבים הרבה יותר מתוחכמים. המטרה היא לזהות את הסימנים המוקדמים הללו בזמן אמת, בלי להמתין עשורים שלמים.

"אני משתפת פעולה עם קולגות מהמרכז הרפואי 'שיבא', שאוספים דגימות דיבור לאורך שנים. המאגר הזה יאפשר לנו ללכת אחורה ולראות מתי בדיוק הדיבור התחיל להשתנות – האם יכולנו לזהות את המחלה חמש או עשר שנים לפני שהסימפטומים הקליניים הופיעו? זה לא דטרמיניסטי כמו מתמטיקה, זה הסתברותי, אבל זה נותן לנו קבוצת סיכון שאפשר לנטר באופן הדוק".

ה-FTD, דמנציה נדירה יחסית, מוכרת היום יותר לציבור בגלל השחקן ברוס וויליס שחלה בה. צילום: ויקיפדיה

 

 

האתגר של ברוס וויליס: אלצהיימר מול FTD

את עוסקת רבות במחלת ה-) FTD ניוון אונה מצחית-רקתית). מה מייחד אותה לעומת אלצהיימר?

"היום FTD מוכרת יותר לציבור בגלל ברוס וויליס שחלה בה. זו דמנציה יחסית נדירה, ובשלביה המוקדמים היא לרוב ממוקדת באזורים מובחנים באונות הפרונטליות (מצח) והטמפורליות (רקה), בניגוד לאלצהיימר. בווריאנטים הלשוניים של המחלה, הפגיעה מערבת יותר את ההמיספרה השמאלית שאחראית על השפה, ולכן ניתוח לשוני יכול לתרום לאבחון המחלה ולהבחנה בינה לבין אלצהיימר או פרקינסון.

"האבחון המדויק חשוב במיוחד, כי בגלל הגיל הצעיר יחסית של החולים, לעיתים טועים לאבחן FTD כהפרעה פסיכיאטרית או כ'משבר אמצע החיים'. מתן תרופות לא מתאימות במקרים כאלה עלול להחמיר את המצב. כאן נכנס המדע המדויק: במחקריי מצאתי קורלציה ישירה בין ירידה בסיבוכיות התחבירית לבין רמות חלבונים מסוימים בנוזל השדרה (CSF). זהו תיקוף מדעי לכך ששינוי בשפה אינו רק עניין פסיכולוגי, אלא גם עדות פיזית למוות תאי במוח. ניתוח השפה הוא כלי רגיש וחשוב שיכול לסייע באבחון מוקדם ולחסוך בדיקות פולשניות".

בדיבור הטבעי, בניגוד למבחנים מלאכותיים במעבדה, מסתתר המידע הכי חשוב על בריאות המוח

 

ביו-מרקרים דיגיטליים: רפואה מותאמת אישית

מהו היתרון של חתימת קול על פני בדיקת דם או  ?MRI

"היתרון של חתימת קול הוא שהיא לא פולשנית, זולה יחסית וזמינה מרחוק. האידיאל הוא אפליקציה שמנטרת את הדיבור שלך ביומיום ומזהה אם כושר השליפה או הסיבוכיות התחבירית ירדו ביחס לבסיס (Baseline) של עצמך. בדיבור הטבעי, בניגוד למבחנים מלאכותיים במעבדה כמו של ניתוח תמונה שמוכר עוד משנות ה-70, מסתתר המידע הכי חשוב על בריאות המוח. אנחנו עובדים כעת עם מומחים למדעי המחשב על התאמת הכלים החישוביים הללו לשפה העברית, כדי להפוך את השפה למדד כמותי. הרעיון הוא שבסוף הבדיקה יתקבל מספר, כמו בדיקת המוגלובין בדם. 

"האידיאל הוא ליצור אפליקציה שמנטרת אותך כל הזמן ושולחת התראות. הניטור הרציף חשוב כי הוא בודק אותך ביחס לעצמך – את נקודת ההתחלה שלך. האידיאל הוא ניטור עצמי: האפליקציה בודקת אם קצב הדיבור או המורכבות התחבירית שלך יורדים לאורך זמן, המחשב יתריע: 'משהו השתנה, כדאי ללכת להיבדק'. זהו ביו-מרקר אישי דיגיטלי לא פולשני. את לא צריכה להגיע ל-MRI או לעבור ניקור מותני (CSF) כדי לקבל אינדיקציה ראשונית. זה מאפשר לתפוס את המחלה בשלבים מוקדמים מאוד, שזה הזמן הקריטי ביותר לתת תמיכה ולעכב את ההידרדרות".

את מדברת על השוואה של כל אדם לנקודת הייחוס האישית שלו ולא לממוצע סטטיסטי. למה זה שינוי כל כך משמעותי?

"ייתכן שאדם עדיין נמצא בתוך 'טווח הנורמה' של הגיל שלו, אבל ביחס לעצמו – לעומת האופן שבו דיבר לפני שנתיים – יש ירידה משמעותית. זהו הלב של הרפואה המותאמת אישית: להשוות את האדם לעצמו ולא לממוצע הסטטיסטי.

"המחשב מאפשר לנו לבדוק הרבה 'פיצ'רים' בו-זמנית: קצב דיבור, עושר של אוצר מילים, וסיבוכיות תחבירית. לפעמים זה לא עניין של פיצ'ר אחד, אלא של הדפוס הכללי. כלי AI ו-Machine Learning  יכולים למיין כך כמויות אדירות של מידע. זה מאפשר לאתר מקרים בשלב מוקדם, שזה הדבר הכי חשוב בדמנציה – לתפוס את זה מוקדם כדי לעכב את זה ולתת תמיכה בזמן".

דיברת על ההתאמה לעברית. עד כמה קשה ליישם את הכלים החישוביים האלו על השפה שלנו?

"זו סוגיה לא פשוטה. רוב הכלים היום הם טקסטואליים ופותחו באנגלית. בשימוש בכלים הללו בעברית אין ניקוד, וזה יוצר אתגר שהכלים באנגלית לא מכירים. המחשב רואה למשל את המילה 'ספר' ולא יודע אם זה Book, 'סיפר' (Tell), או 'ספר' (Count). זה גורם לשגיאות. כרגע אני משתפת פעולה עם יובל פינטר ממדעי המחשב בבן-גוריון כדי לפתח כלים שיתגברו על זה. אם אנחנו רוצים לנתח עברית ברמה גבוהה, אנחנו חייבים לשייף את הכלים האלו".

"האידיאל הוא להגיד בדיוק באיזה שלב נמצאת המחלה ואיך היא מתקדמת, ללא צורך במכשור פולשני". ד"ר גלית אגמון

 

 

מחוץ למעבדה: חיבורים רגשיים

ישבת כמשקיפה בחדרי האבחון בUPenn- איך המפגש עם החולים השפיע עלייך?

"לשבת ולראות את האנשים האלו, בעיניי זה דבר מאוד גדול. את רואה זוגות מגיעים לרופא, ומבינה שאלו לא סתם נתונים – אלו בני אדם, עולם שלם של התמודדות. אני זוכרת אישה אחת שישבה אחרי אבחון ושאלה את הרופא באופן עקיף וטעון: 'לכמה זמן אני צריכה לצפות?'

"זה היה רגע שזעזע אותי. היה בזה כל כך הרבה – גם פרידה ממנו, וגם השאלה הקשה כמה זמן היא, בתור המטפלת בו, צריכה לחיות עם העומס הלא-ייאמן הזה. זה זעזע אותי רגשית ויצר לי חיבור אחר לגמרי לנתונים". 

חזרת לישראל בעיצומה של המלחמה. איך את מסכמת את החזרה?

"כשחזרנו כולם שאלו 'למה חזרתם?', אבל בשבעה באוקטובר בארה"ב, למרות התמיכה, את מרגישה שהאנשים ברחוב נמצאים בספירה אחרת. היו היתקלויות לא נעימות, פוסטרים שנקרעו, ובאופן כללי היה חוסר בחלל אמפתי. יומיים אחרי שזה קרה, הגעתי לישיבת קבוצה של תחילת השבוע, וכולם התנהגו כרגיל, כאילו כלום. שאלתי אותם: 'הייתם מתנהגים ככה אחרי ה-9/11?'. ממש רעדתי. ועוד מדובר בקולגות וחברים שהם תומכים ואכפתיים, פשוט זה לא היה במודעות שלהם. מבחינתי לחזור לישראל זה לחזור למקום שבו לא צריך להסביר. פה כולם מבינים את המורכבות". 

צפו בהרצאה של ד"ר אגמון באוניברסיטת דרום קרוליינה

חזון לעשור הבא: להפוך אינטואיציה למודל

האם לדעתך בעוד עשור נוכל למנוע דמנציה בזכות גילוי מוקדם דרך השפה? ואיפה את רואה את תחום הביו-מרקרים הדיגיטליים בעתיד?

"לגבי מניעת המחלה – התשובה היא הלוואי. אני לא רופאה, אבל אני שמה את יהבי בהתקדמות הרפואה בדיוק כמו כולם.

"באשר לתחום הביו-מרקרים, אני מאמינה שהחזון של אפליקציה שמנטרת את הדיבור יהפוך למציאות. המטרה היא שבעוד עשור נבין על דיבור ועל שפה הרבה יותר ממה שאנחנו מבינים היום. למשל, קורה שמדברים עם בן אדם ומשהו נראה לא בסדר. אז מרגישים את מה שאנחנו קוראים לו אינטואיציה. החזון שלי הוא להפוך את האינטואיציה הזו למשהו שניתן לכימות, למדל אותה.

"שפה היא התנהגות מורכבת שקשורה ישירות למוח, והיא הדרך שלנו לבנות רפואה מדויקת ואנושית יותר. זה נכון לא רק לדמנציה. אנחנו יכולים להרגיש שמישהו על הספקטרום האוטיסטי, או אדם בדיכאון או סכיזופרניה, מדבר 'קצת אחרת'. כרגע המחקר בתחומים האלה הוא אקספלורטורי (מגשש), אבל האידיאל הוא להפוך אותו לניבויי - להגיד בדיוק באיזה שלב נמצאת המחלה ואיך היא מתקדמת, ללא צורך במכשור פולשני.

"אני רוצה שנגיע לסטנדרטיזציה של מדדי שפה, בדיוק כמו בבדיקת דם. שיהיו לנו מדדים מנורמלים, ושרופא יוכל להסתכל על הנתונים ולהגיד: 'המדד הזה חורג מהנורמה, הוא מעלה חשד למחלה כזו וכזו, ואלו הבדיקות הבאות שצריך לעשות'. זה הכיוון – להפוך את השפה לכלי אבחוני סטנדרטי ומדויק.

"השפה היא התנהגות מורכבת שהיא ייחודית לבני אדם – אין שום חיה אחרת עם יכולת קומבינטורית כזו. לכן, היא החלון הטוב ביותר שיש לנו לנפש ולמוח", מסכמת ד"ר אגמון. "אם נצליח לאתר פגיעות בשלב מוקדם, נעניק לכולנו את הסיכוי להזדקנות בריאה ולשמירה על הזיכרון והזהות האישית לאורך שנים".