במובן מסוים,
ד"ר אסף טל מתקיים בשני עולמות בעת ובעונה אחת: האחד הוא העולם הקוונטי, עולמם של החלקיקים התת-אטומיים, והשני - והמסתורי לא פחות - סובב סביב המנגנון הביוכימי של המוח האנושי. לדבריו, זה בדיוק המקום בו הוא רוצה להיות. משרדו נמצא במחלקה לפיסיקה כימית במכון ויצמן למדע, בעוד הוא מנהל את ניסוייו במעבדה לדימות תהודה מגנטית תיפקודי (fMRI), אשר נמצאת במעבדה לדימות מוח האדם על-שם אריסון.
ד"ר טל גדל ברחובות, ולמד באוניברסיטה העברית, שם קיבל תואר ראשון בפיסיקה. את לימודי התואר השני החל בפקולטה לפיסיקה במכון ויצמן למדע, אבל בהמשך עבר לקבוצתו של פרופ' גרשון קוריצקי בפקולטה לכימיה, שם חקר את כמות המידע שאפשר להכיל בתהליכים קוונטיים פשוטים. אבל ד"ר טל רצה שלנושא המחקר שלו יהיו השלכות בעולם המעשה. כך הגיע, בסופו של דבר, למעבדתו של פרופ' לוסיו פרידמן במחלקה לפיסיקה כימית. "הופניתי אליו במקרה", הוא אומר, "אבל התמזל מזלי, וגילינו שיש בינינו התאמה טובה".
במעבדתו של פרופ' פרידמן חקר ד"ר טל תהליכים של חומרים במצב נוזלי, באמצעות תהודה מגנטית גרעינית. לאחר שהשלים את הדוקטורט, תיכנן ד"ר טל לעבוד בתעשיה, אבל לאחר זמן קצר מצא את עצמו מתגעגע למחקר. לכן חזר למכון ויצמן למדע, הפעם לביצוע מחקר בתר-דוקטוריאלי במעבדתה של פרופ' הדסה דגני מהמחלקה לבקרה ביולוגית, ובהמשך במרכז הרפואי של אוניברסיטת ניו-יורק, ארצות הברית, במעבדת רדיולוגיה שמתמחה בדימות המוח.
החלטתו לחזור לישראל, אומר ד"ר טל, הייתה תלויה במגנט: "ישנם מוסדות מחקר מעטים שגם יכולים להציע לי גישה למגנט גדול, והם גם פתוחים לשיתופי פעולה עם נוירוביולוגים. כאן, במחלקה לפיסיקה כימית, אני יכול לבנות את הקשר הזה".
"בר-מזל"
ד"ר טל, שניסוייו מתבצעים במערכת ה-fMRI שבמכון, מנסה לדמת ביו-מולקולות, כמו מתווכים עצביים (מעוררים ומעכבים כאחד) שבהם משתמשים תאי עצב כדי לתקשר. סריקות ה-fMRI העכשוויות מדמות בעיקר מים - ובמיוחד את אטומי המימן שבמים - והמחקר המבוסס על סריקות אלה מבודד את נתוני זרימת הדם המוגבלת באזורי המוח השונים. זאת הסיבה לכך שדימות פעילות המוליכים העצביים עשוי להשלים את הפרטים החסרים.
האתגר במחקר זה כרוך בהפרדת האותות שמייצרים המתווכים העצביים מהאותות, הנפוצים פי כמה וכמה, שמייצרים המים. בשני תהליכים אלה יוצר השדה המגנטי גירוי באטומי המימן שבמולקולות, ובכך הופך אותן למגנטים קטנים, שאפשר "לקרוא" אותם בתוצאות הסריקה. מתברר, שהכימיה בבסיס אטומי המימן שבמולקולות ביולוגיות גורמת להם לשדר אותות שונים במקצת מאטומי המימן שבמים. "הדבר דומה לאימון האוזן להקשיב לתווים שמנגן רק נגן אחד, שמנגן כחלק מתזמורת שלמה", אומר ד"ר טל. "אנחנו מפתחים גם את הטכנולוגיה שמאפשרת לגרות את אטומי המימן שבמתווך העצבי, וגם את הכלים שבאמצעותם אפשר לברור את האותות הרצויים".
כחלק משיתוף הפעולה שלו עם מדענים במחלקה לנוירוביולוגיה, ובהם פרופ' דב שגיא, מקווה ד"ר טל לקדם את הטכנולוגיה לנקודה שבה היא תהיה רלוונטית לנושאים הבוערים שבחקר המוח. לדוגמה, מקובל שהזיכרונות נוצרים בחלק אחד של המוח, ומתגבשים בחלק אחר. ייתכן שדימות מתווכים עצביים יאפשר לצפות בתהליך זה בזמן התרחשותו. "אנחנו רוצים להתקדם מעבר לשיטות ה-fMR הסטנדרטיות, ולשאול שאלות חדשות לחלוטין ביחס למנגנונים הפועלים במוח", אומר ד"ר טל. "להיות פיסיקאי כימי - ולעבוד בתחום שעשוי, יום אחד, לפתור את המסתורין שאופף את המנגנונים הביוכימיים של המוח - גורם לי להרגיש בר-מזל".
