עד שתגיעו לסוף הכתבה הזאת, המוח שלכם לא ייראה אותו דבר - כללי - TheMarker
 

אתם מחוברים לאתר דרך IP ארגוני, להתחברות דרך המינוי האישי

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

לרשימת הקריאה המלאה לחצו כאן

עד שתגיעו לסוף הכתבה הזאת, המוח שלכם לא ייראה אותו דבר

קליפת המוח שלנו גמישה ומשתנה בהתאם ללמידה וקליטת מידע ■ מחקר חדש מגלה כי המוח אינו גמיש באופן שווה בכל האזורים

תגובות
פרופ' ג'קי שילר
רמי שלוש

עד שתגמרו לקרוא את הכתבה הזאת, משהו ישתנה אצלכם במוח. למעשה כבר כעת, במשפט השני של הכתבה, התרחשו בקליפת המוח שלכם שינויים מזעריים, והמבנה שלה כבר לא זהה לזה שהיה לפני רגע.

איברוני מוח עצביים שצורתם מזכירה עצים, בשם "דנדריטים", מתפתחים, ומצמיחים ענפים מיקרוסקופיים, ובכך הופכים את קליפת המוח לסבוכה יותר - ואתכם לחכמים יותר.

השינויים הללו אינם נזקפים לטקסט המסוים הזה - הם חלק טבעי ובלתי נפרד מתהליכי הלמידה שלנו במוח, וקורים בכל עת ובמהלך כל פעולה שאנחנו מבצעים. מפת המוח האנושי גם נחשפת בשר ודם, מדי יום, בחדרי הניתוח בבתי החולים בישראל ובעולם. ועדיין, המסתורין סביב האיבר המרכזי והמורכב ביותר בעולם החי הוא גדול.

"המוח הוא איבר גמיש, העובר שינויים מתמידים כדי לאפשר לנו ללמוד ולהסתגל לסביבתנו", מסבירה ל-TheMarker פרופ' ג'קי שילר, חוקרת מוח מהפקולטה לרפואה בטכניון. "כשסורקים במכשיר MRI את המוח של נגן פסנתר או כינור, למשל, רואים שאזורים מסוימים בצד השמאלי של המוח, זה שאחראי על הפעלת כף היד הדומיננטית (בהנחה שמדובר ביד ימין), גדולים יותר. תהליכי לימוד ואימון מדגימים את הפלסטיות, את הגמישות של המוח".

ואולם הגמישות המוחית - זו שנוהגים לדבר בשבחה בהקשרים של "אימון מוחי" ותרגול כמאבק בהתפתחות אלצהיימר, ובכלל בהתנוונות המוח - פועלת בשני הכיוונים. "אצל קטועי ידיים, למשל, לגמישות המוחית תיתכן גם השפעה שלילית", מסבירה שילר. "אזור המיפוי העצבי של היד במוח קרוב לזה של הפנים, ולכן במקרה של קטיעת יד אנחנו רואים התרחבות ו'השתלטות' של אזורי הפנים במוח על אזורי מיפוי היד שנקטעה - מה שמוביל לתחושה וכאבי פנטום באזור הקטיעה כאשר נוגעים באזורים מסוימים בפנים".

אחת משאלות הבסיס שמעסיקות את החוקרים היא עד כמה המוח שלנו גמיש וכיצד מתרחשים בו השינויים המאפשרים לנו ללמוד ולהשתנות. עיקר השינויים המבניים במוח מתרחשים בקליפת המוח (קורטקס), המוכרת גם בשם "החומר האפור". זהו האזור הגדול ביותר במוח האנושי, וזה שנמצא במרכז מחקרה של שילר כבר קרוב ל–20 שנה.

כדי להעריך את חשיבותה של קליפת המוח צריך להבין שהתפתחותה היא בבחינת אירוע מכונן באבולוציה האנושית. אם לפני כ-2.5 מיליון שנה היה נפח המוח הממוצע של אבות אבותינו כ-500 סמ"ק, הרי שאצל האדם המודרני עומד נפח המוח על 1,400 סמ"ק - כאשר רובו נובע מהגדלה של קליפת המוח, והחיבורים ממנה ואליה. 22 מיליארד תאי עצב נמצאים בקליפת המוח - האזור שאחראי לעבד את המידע שמגיע אלינו באמצעות החושים, ועל שיגור פקודות מוטוריות לשרירים. בו גם שוכן מרכז החשיבה המודעת שלנו שמטפל הפעולות המוגדרות כ"קוגניטיביות גבוהות", כמו דיבור, הבנת שפה, קשב וקבלת החלטות. "הקורטקס (קליפת המוח) הוא למעשה 'מחשב־על' עם יכולת חישובית גבוהה ביותר", אומרת שילר.

שילר, בוגרת האוניברסיטה העברית (שלושה תארים) ערכה את מחקר הפוסט־דוקטורט שלה של במכון מקס פלנק בגרמניה, אצל חוקר המוח וחתן פרס נובל ברט סאקמן. מחקרה מאז ועד היום מתמקד בשאלה הבסיסית: כיצד מעובד ומאוחסן המידע בקליפת המוח. המחקר של שילר מתקדם בצירים מקבילים - היא חוקרת את היכולת החישובית של קליפת המוח, ובמקביל מנסה להבין את מנגנוני הלמידה וההשתנות הפיזית של תאים בקליפת המוח. "יש להם את היכולת המופלאה ללמוד כל הזמן - מהרגע שאנחנו נולדים עד שאנחנו מתים, אף שתאי המוח שלנו הולכים ומתים עם השנים", היא אומרת.

דנדיטים
הנרי מרקרם

כיצד מתרגם מכלול המציאות שלנגד עיננו לתהליך ביולוגי שמשנה את מבנה המוח? השאלה הזאת העסיקה חוקרים במשך שנים רבות, שהתקשו לענות עליה מסיבות מעשיות. כדי לתעד תהליכים ברמה מיקרוסקופית של מיקרונים בודדים (אלפיות המילימטר) בזמן אמת נדרשו כלי הדמיה שלא היו בנמצא. "עד לפני שלוש־ארבע שנים עדיין היה מדובר במדע בדיוני", מסבירה שילר.

לא כל קליפות המוח האנושיות זהות

השנים האחרונות הביאו לתחום מדעי החיים בשורות טכנולוגיות יצירתיות ופורצות דרך בתחום המיקרוסקופיה וגם בתחום הגנטי. המהפכה בתחום הגנטיקה אפשרה לייצר ולהנדס מולקולות זרחניות ייעודיות, המוחדרות לתאי עצב בודדים, ומאפשרות להתחקות אחרי הפעילות והמבנה של תאי עצב וסינפסות על חלקיהם הזעירים ביותר. במקביל נבנו מיקרוסקופים רגישים, המסוגלים לעקוב ולתעד את אותם תהליכים.

המחקר של שילר וצוותה מתמקד באיברונים זעירים בתאי מוח בשם "דנדריט", שמקורו במילה היוונית Dendros שפירושה עץ, וזו גם צורתם. הדנדריטים צומחים מתוך תאי העצב במוח, הם מהווים את אמצעי הקלט שלהם, וככאלה יש להם תפקיד חשוב בתקשורת שבין תאי העצב. מתוקף כך, הדנדריטים מקבלים מידע מתאי עצב אחרים, ומעבירים אותו אל גוף התא. כך, תא עצב טיפוסי בקליפת המוח מסוגל לקלוט מידע בקצב מסחרר מאלפי תאי עצב אחרים. המבנה המסועף של העצים, נוצר בין היתר בשל אורכם של הדנדריטים, שמגיע לעתים ל-4-3 מילימטרים, בזמן שבסיסם הוא תא עצב בגדול 25 מיקרון בלבד.

"רצינו לברר אם כל סוגי הלמידה זהים מבחינת הפעילות של הדנדריטים ותאי העצב שבבסיסם, ואם היכולת הפלסטית שונה מאזור לאזור", היא מסבירה. השאלות האלה מהותיות מכיוון שבסופו של יום המוח האנושי - גם אצל בני אדם סקרנים ולמדנים במיוחד - מוגבל בגודלו הפיזי, והצמיחה וההשתנות של אזור אחד תגיע על חשבון אזור אחר.

תהליך הברירה ותעדוף המידע מעניין. מי בורר ובוחר מה חשוב יותר ונדרש יותר למוח? באופן עקרוני, ניתן לטעון שהבחירה המודעת שלנו לעסוק בתחומי העניין מסוימים, ו'להזין' את המוח במידע הרצוי לנו, היא זו שקובעת אילו אזורים וחלקים יהיו מפותחים יותר מבחינה מבנית ותפקודית. הקביעה הזאת נכונה עד גבול מסוים. ברמת מנגנוני הפעולה למוח ישנם צרכים וסדרי עדיפויות משלו.

במחקר חשוב שפירסמה שילר בכתב העת "Neuron" בקיץ האחרון, היא מראה כי קיים שוני מהותי בגמישות באזורים שונים של קליפת המוח. מסתבר שכמו ביער, גם בקליפת המוח - מה שנראה אחיד מרחוק, רחוק מלהיות אחיד, ולא כל העצים זהים.

שילר חקרה אזור מסוים בדנדריטים בשם Tuft Dendrites. אזור זה אחראי על קבלת מידע של היזון חוזר (פידבק) בקליפת המוח, ואינו מקבל את המידע שלו מהעולם החיצון. אנו יודעים שמידע הפידבק, המגיע מאזורים אחרים במוח, חיוני לתפקוד של קליפת המוח, ומאפשר בקרה על פעילות תאי העצב.

איור מוח מתמתח
איור: ליאו אטלמן

מנגנוני גמישות המוח מורכבים מכפי שחשבו

המחקר חושף עד כמה מורכבים מנגנוני הוויסות בכל הקשור לגמישות המוח. המוח אכן פלסטי, אבל לא באופן שווה בכל חלקיו. במקרה הזה, חשפו החוקרים מנגנון של אזור בעל גמישות גבוהה ביחס לאתרי קלט אחרים. "גילינו שסף השינוי הנדרש כדי לייצר גמישות באותו אזור הוא נמוך במיוחד ביחס לאזורים אחרים, כך גם תדירות הפעילות הנדרשת", מסבירה שילר. בנוסף, חשפו החוקרים מולקולה ייחודית שיש לה תפקיד משמעותי בוויסות הפלסטיות באותם אזורים דנדריטלים.

את כל המידע הזה למדו החוקרים מניתוח ובחינה של תאי עצב בודדים. התכונות הייחודיות של אותם תאים מלמדות לא רק על העובדה העקרונית שרמת הפלסטיות של המוח לא מתקיימת באופן שווה. החוקרים מעריכים שהם פועל יוצא של תפקידם החיוני של התאים האלה בכל הקשור ללמידה מוטורית חדשה. "אותה מולקולה מוכרת גם בהקשר של אוטיזם ולכן אנחנו חושבים שייתכן שיש קשר בין פגיעה באזור הזה לבין אוטיזם", מסבירה שילר.

מחקרים מהסוג הזה הם בבחינת חדשות טריות והם פרי ההתפתחות הטכנולוגית של השנים אחרונות. היכולת לפענח את המנגנונים הללו במדויק הם הישג מדעי. ואולם בד בבד הם מעידים עד כמה עמוק ומורכב המוח האנושי, ועד כמה המחקר הנוכחי הוא רק עץ אחד בתוך יער עבות.



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר TheMarker

סדר את התגובות

כתבות ראשיות באתר

כתבות שאולי פיספסתם

*#