פרופ' ליאור אפלבום
תאי עצב, תאי גלייה, שינה, אפילפסיה, דימות בזמן אמת, מיקרוסקופיה דו־פוטונית, התנהגות, אוטיזם, טיפול בתא לחץ, דגי זברה, דגי שונית אלמוגים, צורבים (Cnidaria)
קורות חיים
מחקר
נוירוביולוגיה מולקולרית ותאית של שינה ומחלות התפתחויות של המוח
המנגנונים הביולוגיים של השינה, תפקוד תאי העצב והפרעות נוירו־התפתחותיות. באמצעות דגי זברה ושיטות דימות מתקדמות בזמן אמת, לרבות מיקרוסקופיה דו־פוטונית, אנו חוקרים את פעילותם של תאי עצב ותאי גלייה, מעגלים עצביים ואת הקשר בין פעילות מוחית, שינה והתנהגות. במחקרינו הראינו כי השינה מגבירה את הדינמיקה של הכרומוזומים ומסייעת בתיקון נזקי דנ״א המצטברים בתאי עצב במהלך הערות.
אחד ממוקדי המחקר המרכזיים במעבדה הוא הבנת חשיבותה הביולוגית של השינה והאופן שבו התפתחו תפקידיה במהלך האבולוציה. באמצעות חקר דגי זברה, דגי שוניות אלמוגים וצורבים, כגון מדוזות ושושנות ים, אנו בוחנים את המקורות האבולוציוניים של השינה, את תפקידה בשמירה על יציבות הגנום בתאי עצב ואת השפעתם של גורמים סביבתיים, ובהם זיהום אור מלאכותי, על השינה ועל תפקוד המוח.
במקביל, אנו חוקרים את המנגנונים התאיים והמולקולריים העומדים בבסיסן של הפרעות נוירולוגיות ונוירו־התפתחותיות, ובהן תסמונת ה־X השביר, אפילפסיה והפרעות שינה. באמצעות שילוב של ניתוח התנהגותי, שיטות גנטיות וטכנולוגיות דימות מתקדמות, אנו מבקשים להבין כיצד שיבושים בפעילות העצבית ובוויסות השינה תורמים להתפתחותן של הפרעות אלו. לצד זאת, אנו בוחנים גישות טיפוליות אפשריות, ובהן טיפולים תרופתיים וגנטיים וטיפול בחמצן היפרברי (תא לחץ).
מבט עילי על ראש של דג צעיר בן 5 ימים. על ידי סימון עם חלבונים פלורוסנטים ניתן לראות תאי עצב במוח באדום ובירוק |
מבט על על ראש של דג זברה שקוף שתאי העצב שלו מסומנים בחלבונים פלורוסנטים בצבעים שונים. צילמה טלי לוויטס |
תא עצב סנסורי בזנב של דג זברה. באדום מסומן הנוירון ובירוק (צהוב) מסומנות סינפסות. צילם דוד זדה |
תאי היפוקרטין בהיפותלמוס של דג זברה |
קורסים
80349-01 - אנדוקרינולוגיה
806952-01 - נוירוביולגיה של דגי שונית
0925-018 - סמנריון
80334-01 - האורגניזם השלם כמודל למחקר ביו-רפואי
80489-01 - סמינריון מסלול ביוטכנולוגיה
פירסומים
Ben-Ezra, S., Harpaz, R., Krayden, G., Ohavia, M., Engert, F., Appelbaum, L., & Levy, O. (2026). Artificial light pollution disrupts sleep and neuronal genomic stability in wild reef fish. Current Biology, 36, 3435–3445.e5. https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.05.058
המחקר מראה כי זיהום אור מלאכותי בשעות הלילה משבש את דפוסי השינה וההתנהגות של דגי שונית אלמוגים. נמצא קשר בין קיצור משך השינה ופגיעה ברציפותה לבין עלייה בנזקי DNA בתאי עצב במוח, המצביע על השפעתו האפשרית של זיהום אור על יציבות הגנום במערכת העצבים.
Aguillon, R., Harduf, A., Sagi, D., Simon-Blecher, N., Levy, O., & Appelbaum, L. (2026). DNA damage modulates sleep drive in basal cnidarians with divergent chronotypes. Nature Communications, 17, Article 3. https://doi.org/10.1038/s41467-025-67400-5
המחקר בוחן את הקשר בין נזקי DNA לבין הצורך בשינה במדוזות ובשושנות ים, בעלי חיים קדומים מבחינה אבולוציונית בעלי דפוסי פעילות יומיים שונים. הממצאים מצביעים על כך שנזקי DNA מעורבים בוויסות השינה גם בבעלי חיים חסרי מוח מרכזי, ותומכים בהשערה שלשינה תפקיד אבולוציוני קדום בשמירה על שלמות הגנום.
Sagi, D., Tibi, T., Admati, I., Lerer-Goldshtein, T., Hochgerner, H., Zeisel, A., & Appelbaum, L. (2024). Single-cell profiling uncovers evolutionary divergence of Hypocretin/Orexin neuronal subpopulations. Journal of Neuroscience, 44, e0095242024.
באמצעות אפיון ברמת התא הבודד, המחקר מזהה אוכלוסיות משנה של תאי עצב המייצרים היפוקרטין/אורקסין, המעורבים בוויסות מחזורי שינה וערות. הממצאים חושפים הבדלים אבולוציוניים בין אוכלוסיות תאים אלו ותורמים להבנת התפתחותן של רשתות עצביות המווסתות שינה בבעלי חוליות.
Uribe-Arias, A., Rozenblat, R., Vinepinsky, E., Marachlian, E., Kulkarni, A., Zada, D., Privat, M., Topsakalian, D., Charpy, S., Candat, V., Nourin, S., Appelbaum, L., & Sumbre, G. (2023). Radial astrocyte synchronization modulates the visual system during behavioral-state transitions. Neuron, 111, 4040–4057.e6. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.09.022
המחקר חושף כיצד פעילות מסונכרנת של אסטרוציטים רדיאליים משפיעה על עיבוד מידע חזותי במהלך מעברים בין מצבים התנהגותיים. באמצעות ניסויים בדגי זברה, החוקרים מראים כי יחסי הגומלין בין תאי גלייה לתאי עצב משנים את הקישוריות התפקודית ואת התגובות לגירויים חזותיים, ותורמים להתנהגות קיפאון בעקבות מצב של ערנות מוגברת.
Zada, D., Sela, Y., Matosevich, N., Monsonego, A., Lerer-Goldshtein, T., Nir, Y., & Appelbaum, L. (2021). Parp1 promotes sleep, which enhances DNA repair in neurons. Molecular Cell, 81, 4979–4993.e7. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.10.026
המחקר מזהה את החלבון PARP1, המעורב בתגובה התאית לנזקי DNA, כגורם המווסת שינה. ניסויים בדגי זברה ובעכברים מראים כי הצטברות נזקי DNA בתאי עצב מעודדת שינה באמצעות מנגנונים הקשורים ל־PARP1 , וכי השינה מגבירה את תנועת הכרומוזומים ומסייעת לתיקון הנזקים.
Zada, D., Bronshtein, I., Lerer-Goldshtein, T., Garini, Y., & Appelbaum, L. (2019). Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons. Nature Communications, 10, Article 895. https://doi.org/10.1038/s41467-019-08806-w
המחקר מספק ראיות ישירות לכך שהשינה מסייעת לתיקון נזקי DNA בתאי עצב. באמצעות דימות בזמן אמת של תאי עצב בודדים בדגי זברה שקופים, החוקרים הראו כי תנועת הכרומוזומים מתגברת במהלך השינה ומאפשרת להפחית נזקי DNA שהצטברו בזמן הערות.
Shamay-Ramot, A., Khermesh, K., Porath, H. T., Pinto, Y., Wachtel, C., Barak, M., Lerer-Goldshtein, T., Levanon, E. Y., & Appelbaum, L. (2015). Impaired neural circuit formation and augmented RNA editing enzyme activity in fragile X syndrome. PLoS Genetics, 11, e1005702. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1005702
המחקר בוחן שיבושים בהתפתחות רשתות עצביות הקשורים לתסמונת ה־X השביר. הממצאים מצביעים על קשר בין פגיעה ביצירת קשרים עצביים לבין פעילות מוגברת של אנזימים המבצעים עריכת RNA,ותורמים להבנת המנגנונים המולקולריים וההתפתחותיים המעורבים בהפרעה נוירו-התפתחותית זו.
אמצעי התקשורת
סיקור בתקשורת
מדענים גילו כי השינה מסייעת לתיקון נזקי DNA בתאי עצב | הגרדיאן | 5 במרץ 2019
הכתבה מציגה את התגלית פורצת הדרך של המעבדה, שלפיה תנועת הכרומוזומים בתאי העצב מתגברת במהלך השינה ומאפשרת תיקון של נזקי DNA המצטברים בזמן הערות.
שינה חיונית לתיקון נזקי DNA במוחם של דגי זברה | The Scientist | 6 במרץ 2019
סקירה של טכנולוגיית הדימות התלת-ממדי בזמן אמת, שאפשרה לחוקרים לצפות בתנועת הכרומוזומים בתאי עצב בודדים ולחשוף כיצד השינה תורמת לתיקון נזקי DNA במוח.
לישון, ואולי לתקן את ה־DNA: מחקר חושף סיבה חדשה לצורך בשינה | The Times of Israel | 5 במרץ 2019
הכתבה עוסקת במחקר שנערך בדגי זברה וחשף מנגנון תחזוקה תאי שבאמצעותו השינה מסייעת לתיקון נזקי DNA, ובכך מציעה הסבר פיזיולוגי לצורך בשינה.
מחקר של אוניברסיטת בר־אילן חושף את מקורותיה האבולוציוניים של השינה באמצעות מדוזות ושושנות ים | הג'רוזלם פוסט | 10 בינואר 2026
הכתבה מציגה מחקר משותף המראה כי הקשר בין נזקי DNA לבין שינה מתקיים גם במדוזות ובשושנות ים, ומצביע על כך שתפקידה הביולוגי הבסיסי של השינה התפתח כבר לפני מאות מיליוני שנים.
פענוח הקוד האבולוציוני של השינה | EurekAlert! / אוניברסיטת בר-אילן | 6 בינואר 2026
הודעה לעיתונות המציגה ממצאים על מקורותיה האבולוציוניים של השינה, ומסבירה כיצד הקשר בין שינה לתחזוקת ה-DNA עשוי היה להתפתח זמן רב לפני הופעתם של מוחות מורכבים.
התעוררתם בארבע בבוקר היום? אתם לא לבד | Ynet 2023
כתבה העוסקת בתפקידי השינה ובמנגנונים הביולוגיים הקשורים אליה. פרופ' ליאור אפלבאום מסביר כיצד ניסויים בדגי זברה שקופים אפשרו לחוקרים לעקוב אחר הצטברות נזקי DNA בתאי עצב ולגלות כי השינה מסייעת לתיקונם.
וידאו ואודיו
שינה ותיקון DNA – פודקאסט עם פרופ' ליאור אפלבאום (פרק 063) | humanOS Radio | 27 באוגוסט 2019
ריאיון מעמיק עם פרופ' ליאור אפלבאום העוסק בתפקידה הביולוגי של השינה, בתנועת הכרומוזומים בתאי עצב ובמנגנונים שבאמצעותם השינה מאפשרת תיקון של נזקי DNA.
שינה ודגי זברה | ARTE
כתבת טלוויזיה אירופית המציגה את מחקרי המעבדה בדגי זברה ואת שיטות המיקרוסקופיה המתקדמות המשמשות לחקר תנועת הכרומוזומים ותיקון נזקי DNA במהלך השינה.
תאריך עדכון אחרון : 01/11/2026



