איך המוח יודע באיזה יעד אנחנו נמצאים?

בחיים אנחנו עוברים מיעד ליעד, מה במוח שלנו אחראי על כך? איך המוח שלנו יודע באיזה יעד אנחנו נמצאים וכיצד להגיע ליעד הבא? -איילה זאבי יא4

לקראת סוף השנה, כולנו הגענו ליעד מסוים. במהלך השנה ניצבנו לפני אתגריים לימודיים וחברתיים רבים. השנה גם הרגשנו את דעיכת הקורונה, והיא לא סוגרת אותנו בבית יותר. כך, שבשנה האחרונה כולנו הגענו ליעדים רבים. איך המוח שלנו הוביל אותנו לאותם יעדים? במוח שלנו, וגם במוח של חיות אחרות כמו ג'ירפות ועכברים, קיים אזור בשם ”היפוקמפוס“, ההיפוקמפוס מאפשר לנו למצוא את דרכנו ולא ללכת לאיבוד. למעשה, במוח של כולנו יש תאי מוח שמרכיבים מפה פנימית המתפקדת כ"וויז" טבעי הנמצא במוח של כל אחד מאיתנו ועוזר לנו להגיע מיעד ליעד.

תדמיינו סיטואציה בה חברה מבקשת שתסיעו אותה לעבודה. העבודה שלכם בכיוון אחד ושל החברה בכיוון השני. אתם נכנסים לאוטו, מדברים עם החברה ולפתע בלי לשים לב אתם מבחינים שהאוטו "לקח" אתכם לעבודה שלכם ולא לעבודה של החברה כפי שתכננתם. עכשיו אתם צריכים לחזור אחורה ולנסוע לכיוון השני. אז מה קרה שם בדיוק? איך קרה שרציתם להגיע למקום אחד (העבודה של החברה) והגעתם למקום אחר (העבודה שלכם), בלי לשים לב?

מסתבר שבמוח שלנו יש חלקים שונים שאחראים על השאלה ”לאן ללכת?“ ולפעמים קורה, שהאזורים הללו נותנים תשובות שונות לשאלה. בעוד שאזור מוח אחד אומר לכם, כשאתם נכנסים לאוטו, ”סעו כרגיל, כבכול בוקר, לאיפה שאתם תמיד נוסעים“, אזור אחר אומר ”רגע, היום צריך לחרוג מההרגל, ולנווט למקום חדש“. הבעיה היא, שלפעמים אותו אזור במוח שאחראי על ההרגל משתלט עלינו, וגורם לנו לנסוע למקום שלא התכוונו לנסוע אליו בכלל.

חתן פרס נובל בכלכלה, פרופ’ דניאל כהנמן, טען שקיימות במוח שתי מערכות:

1. המערכת הראשונה- מערכת שעובדת מהר ובאופן אוטומטי

2. המערכת השנייה- מערכת העובדת לאט יותר, דורשת ריכוז כדי שתפעל אך מאפשרת לנו לבצע משימות מורכבות יותר. מערכת זו קשורה יותר לפעולה המודעת שלנו, בעוד שאנחנו פות שמים לב למה שהמערכת הראשונה עושה, כי היא נוטה להמשיך לפעול גם שאנחנו לא שמים לב אליה.

נחזור למקרה עם החברה, הייתם צריכים להסיע אותה לעבודה שלה- מה שגרם לכם לחרוג מההרגל שלכם. כדי להגיע לעבודה שלה, היעד הנכון, הייתם צריכים לגרום למערכת השנייה להתעסק בניווט. אך, מה שקרה היה שהמערכת השנייה הייתה עסוקה בדיוק בלדבר עם החברה, ולכן המערכת הראשונה השתלטה על הניווט. כך, הגעתם למצב בו אתם בדרך לעבודה שלכם ולא של החברה, מתוך הרגל.

המפה הפנימית בתוך המוח שלנו

במוח שלנו קיימת מעין "מפה", מפה שממפה את המקומות במוח שלנו ואחראית על ניווט קשורה למערכת השנייה. זוהי מערכת גמישה, המאפשרת לנו להסתדר במקומות שלא היינו בהם קודם. דמיינו שיש לנו מפה קטנה שמאוחסנת בתוך המוח שלנו. מאמינים כי ההיפוקמפוס הוא חלק מרכזי מהמפה וכן מאמינים שהוא חלק מהמערכת השנייה. ההיפוקמפוס הוא אזור במוח שמכיל תאי מוח הקשורים לזיכרון ולזיהוי של מקומות. כך, מאמינים שבהיפוקמפוס נמצאים חלקים של המוח שאחראים על הניווט שלנו במקומות שאנחנו פחות מכירים. ההיפוקמפוס קיים גם בחיות, בקופים, בעכברים, בג'ירפות וכן גם בבני אדם. לכל החיות יש צורך בלהגיע ממקום למקום ולכן זה לא מפתיע שיש במוח אזור שאחראי על כך. העובדה שההיפוקמפוס קיים גם אצלנו וגם אצל יונקים אחרים, כמו עכברים, תומכת בכך שלאב הקדמון שלנו, של העכברים ושל שאר היונקים, שחי לפני מיליוני שנים, גם היה היפוקמפוס.

בתמונה ניתן לראות את ההיפוקמפוס וכן גם את מיקומו במוח. ההיפוקמפוס קיבל את שמו המשונה בשל צורתו. ההיפוקמפוס דומה בצורתו לסוסון ים ו"היפוקמפוס" פירושו ביוונית סוסן ים.

אצל עכברים, כמו אצל בני האדם, להיפוקמפוס יש תפקיד בחישובים האחראים לניווט. עכברים אמנם לא צריכים, כמונו, לנווט מהבית לעבודה. הם כן צריכים לדעת לנווט מהמאורה שלהם אל המטבח שלנו, כדי למצוא את פירורי האוכל על הרצפה, ואחר כך לחזור בשלום אל המאורה שלהם (בלי להיתקל בחתול בדרך). ההיפוקמפוס מכיל מאות מיליוני תאי מוח (שנקראים תאי עצב), שהם תאים האחראים להעברת מסרים ממקום אחד במוח למקום אחר במוח באמצעות זרמים חשמליים. לכן הם מאורכים מאוד, שיוכלו להגיע למקומות מרוחקים במוח. לתאי עצב יש שתי שלוחות (שבהן יש פיצולים), שלוחה המקבלת מידע ושלוחה המוסרת מידע. ישנם סוגים שונים וצורות מגוונות של תאי עצב, כך הם נראים בצורה בסיסית:

בשנת 1971 קרתה פריצת דרך גדולה בחקר ההיפוקמפוס. פרופסור ג’ון אוקיף מלונדון, גילה יחד עם סטודנט ישראלי שלו (ד”ר יונתן דוסטרובסקי) תאי מוח מאוד מיוחדים בהיפוקמפוס של חולדה. ג’ון אוקיף גילה שאותם תאים, הנמצאים בהיפוקמפוס של החולדה, מגיבים (כלומר שולחים אות חשמלי לתאים אחרים) כאשר החולדה נמצאת במקום מסוים. לעומת זאת, כשהחולדה נמצאת במקום אחר, התאים הללו שקטים, ואינם פעילים חשמלית. כלומר, כאשר החוקרים הקליטו את הפעילות של אותם תאים בהיפוקמפוס, הם יכלו, על סמך הפעילות החשמלית באותם תאים, לדעת איפה החולדה נמצאת באותו רגע. התאים פעילים רק כשהחולדה מגיעה לנקודה מסוימת. ג’ון אוקיף הציע שהתאים הללו מהווים מעין מפה פנימית בתוך המוח של החולדה (או האדם, או הג'ירפה) שעוזרים לה להתמצא ולמצוא את דרכה. מפה זו הינה מעין “וויז” פנימי הקיים אצל כל היונקים, ושעוזר להם למצוא את דרכם.

תחילה מדענים היו מאוד ספקניים לגבי הממצא של אוקיף כיוון שהרעיון שלו (תא מוח שפועל רק כשהחולדה נמצאת במקום מסוים) נשמע מאוד מוזר. איך יכול להיות שיש תאי מוח שמתחילים לפעול כשאנחנו נמצאים במקום מסוים? עד הגילוי של אוקיף, האמינו שתאי המוח בבעלי חיים עסוקים בעיקר בשני דברים: בחישה ובתנועה. חישה – הכוונה לחמשת החושים (ראייה, שמיעה, מישוש, ריח וטעם). כלומר ידעו שיש תאי מוח שמגיבים למה שאנחנו רואים, או שומעים, או ממששים, או טועמים. תנועה – הכוונה לתאי מוח שמפעילים את השרירים שלנו וגורמים לנו לזוז. ידעו שיש תאי מוח ששולחים אותות חשמליים לשרירים שלנו, ומפקחים על התנועה שלנו. אבל ”מקום“ הוא משהו הרבה פחות מוגדר. מה הכוונה שהתאים מגיבים ל”מקום“ מסוים? איך ניתן להגדיר מקום? זוהי איננה שאלה פשוטה כלל וכלל. למרות זאת, כמעט 50 שנה מאוחר יותר, כבר נעשו כל כך הרבה ניסויים שתמכו בממצא הזה, שקשה לערער עליו. בשנת ,2014 ג’ון אוקיף קיבל את ההכרה לה היה ראוי על הגילוי החשוב, כשזכה בפרס נובל לרפואה על גילוי תאי המקום.

מאז הגילוי של תאי המקום בשנות ה-70 של המאה הקודמת, התגלו סוגים רבים נוספים של תאים, הקשורים למערכת הניווט בתוך המוח שלנו. סוג מרכזי נוסף של תאים כאלה, נקרא תאי גריד. תאי הגריד התגלו בשנת 2005 בנורבגיה ע”י זוג המדענים פרופ’ אדוורד ומיי-בריט מוזר (Moser) (יחד עם הסטודנטים שלהם). גם הגילוי שלהם זיכה אותם בפרס נובל. הם גילו שליד ההיפוקמפוס יש תאי מוח המייצרים שריג בצורת משושים. זה קצת כאילו המוח ממפה את העולם באמצעות נייר משבצות, אלא שבמקום המשבצות, יש משושים. המשושים הללו מאוד מזכירים מקומות אחרים בטבע שיש בהם משושים, כמו בכוורת של דבורים, או בבריכת המשושים ברמת הגולן.

מה צופן העתיד? עכשיו, כשהתגלו סוגים שונים של תאים המרכיבים יחד את המפה הפנימית בתוך המוח, אחת המטרות המרכזיות של המחקר במעבדות בכל העולם היא לגלות כיצד התאים הללו פועלים, ואיך הם מצליחים לזהות מהו “מקום”. מחקר המוח התקדם מאוד מבחינה טכנולוגית ב-50 השנים האחרונות. בעוד שאוקיף היה מסוגל להקליט פעילות חשמלית מתאי מוח בודדים בלבד, היום ניתן להקליט מאות וגם אלפי תאי מוח בו-זמנית. זה מוביל אותנו לעידן חדש של עודף בנתונים שבו אנו יכולים להקליט מיליוני אותות מהמוח, כשהחוכמה הגדולה היא לפענח את כל האותות הללו ולהצליח לענות על השאלה היסודית, שאיתה התחלנו - איך המוח יודע באיזה יעד אנחנו נמצאים?