ניחוח המחשבות: התקשורת הכימית של בני האדם

הרגע שהזניק את הקריירה המדעית של מרתה מקלינטוק היה גחמת נעורים. אפילו רגע מגוחך, היא נזכרת. בקיץ 1968, כשלמדה במכללת וֶלֶסלי, היא השתתפה בסדנה במעבדות ג'קסון שבמדינת מיין. במהלך ארוחת הצהריים, שוחחו כמה חוקרים ידועי שם על כך שנראה שעכברות מסנכרנות את מחזורי השחלות שלהן. ומקלינטוק בת ה-20, שישבה בקרבת מקום, צייצה משהו כמו: "טוב, אינכם יודעים? גם נשים עושות זאת".

"אני לא זוכרת את המילים המדויקות," היא אומרת כיום, יושבת רגועה ומשועשעת למדי במעבדתה המצוידת היטב באוניברסיטת שיקגו. "אבל כולם הפנו את פניהם אלי ונעצו מבטים''. קל לדמיין אותה במפגש ההוא - אותו מבט ישיר, אותה הבעה ידידותית ושיער מתנפנף. אבל קבוצת ארוחת הצהרים לא התרשמה; הם אמרו לה שהיא אינה יודעת על מה היא מדברת.

עוד ב-ynet מדע:

מקלינטוק לא נרתעה והציגה את השאלה לכמה דוקטורנטים שהשתתפו גם הם בסדנה. הם התערבו אתה שלא תצליח למצוא נתונים שיתמכו בטענה שלה. היא שבה למכללה ושוחחה על הנושא עם המנחה שלה לתואר ראשון, פטרישיה סמפסון. וסמפסון השיבה לה: "היעני לאתגר, בצעי את המחקר, הוכיחי אם את צודקת או טועה".

שלוש שנים לאחר מכן, כשהייתה כבר דוקטורנטית, פרסמה מקלינטוק מאמר בשני עמודים שכותרתו "סינכרוניזציה ודיכוי של המחזור החודשי" בכתב העת היוקרתי נייצ'ר. המאמר מתאר תופעה מרתקת שנצפתה אצל 135 דיירות במעונות הסטודנטיות של מכללת ולסלי במהלך שנה אקדמית אחת. במהלך תקופה זו, היה נדמה שזמני מחזורי הווסת החלו להשתנות, בייחוד בקרב נשים שבילו זמן ממושך יחדיו. המחזור החודשי נעשה יותר מסונכרן, עם חפיפה גדלה והולכת בזמני התחלתו וסיומו.

כיום, הרעיון של סנכרון וסתי אצל נשים ידוע באופן כללי כאפקט מקלינטוק. אבל הרעיון שהמשיך לעצב הן את המחקר שלה והן את המוניטין שלה, אותו רעיון שעדיין מניע תחום מחקרי משגשג, הוא שהסינכרוניזציה המסתורית הזאת, רשת חברתית זו של מערכות הרבייה, נגרמת בשל מסרים כימיים בין נשים. על פי תפיסה זו, גם בני אדם, כמו יצורים אחרים רבים, מתקשרים זה עם זה באמצעות אותות כימיים.

אפקט מקלינטוק: תעלומת הווסת המסתנכרנת(צילום: shutterstock)

היה קשה מן המצופה לבודד חומרי איתות כימיים ספציפיים, ולעקוב אחר ההשפעות שלהם על הגוף והמוח שלנו באופן מדויק כפי שמבצעים אנטומולוגים באינספור חומרי איתות כאלה, הקרויים פרומונים, בחרקים. אך במהלך ארבעים השנים מאז תגליתה של מקלינטוק, מיפו חוקרים את השפעות האותות הכימיים על מגוון התנהגויות אנושיות. לא זו בלבד שנשים מסנכרנות את מחזורי הרבייה שלהן, אלא אנו מסוגלים אף לזהות את קרובי המשפחה שלנו, להגיב לתחושות לחץ ולמצבי רוח של אחרים, כגון פחד או עצבות או "לא הערב, מותק", וכל זאת על ידי הבחנה בחומרים כימיים שהסובבים אותנו מפרישים בשקט. ככל שהחוקרים לומדים יותר על רשת זו של אינטראקציות אנושיות, הם עוזרים לטשטש את קו ההפרדה השרירותי בין בני אדם לעולם הטבע.

כימיה של ממלכת החיות

לרעיון המסקרן הזה, שבעלי חיים חולקים איתותים כימיים בלתי נראים, יש היסטוריה ארוכה ומכובדת, לפחות לגבי מינים ביולוגיים אחרים. ביוון העתיקה דיברו בהתלהבות על האפשרות שכלבות מיוחמות מייצרות הפרשה מסתורית המסוגלת להוביל כלבים להתנשף בטירוף. צ'רלס דרווין ראה במינים ביולוגיים הידועים בריחם המצחין, עדות לכך שאותות כימיים הם חלק מתהליך הברירה המינית. בשלהי המאה ה-19 תהה הנטורליסט הצרפתי הגדול ז'אן-אנרי פאבר לגבי עדויות ששירת הסירנה של הכימיה יכולה לגרום לחרקים בעלי כנפיים להתעופף בנחישות.

ואולם, רק ב-1959 התחיל המדע הזה לצבור תאוצה באמת. בשנה זו אדולף בּוּטֶנַאנדט, חתן פרס נובל בכימיה, בודד ובחן תרכובת שנקבות העש טוואי המשי משחררות כדי למשוך זכרים. בוטנאנדט ניתח את החרקים ומיצה בזהירות את הכימיקל שהבלוטות המיקרוסקופיות שלהן מפרישות. הוא אסף כמות חומר שהספיקה לגיבושו ולפענוח המבנה המולקולרי שלו באמצעות קריסטלוגרפיה בקרני X. הוא קרא לתרכובת "בּוֹמבּיקוֹל", על פי שמו הלטיני של טוואי המשי.

זה היה הפרומון הראשון שהתגלה, אף שהמושג עדיין לא היה קיים. זמן קצר לאחר מכן, שניים מן העמיתים של בוטנאנדט, הביוכימאי הגרמני פטר קרלסון והאנטומולוג השוויצרי מרטין לוּשֶר, טבעו את השם פרומון מתוך שתי מילים יווניות: pherein (להוביל) ו-horman (לעורר). הם הגדירו פרומון כסוג של מולקולה קטנה הנושאת מסרים כימיים בין פרטים מאותו המין הביולוגי.

על התרכובות להיות פעילות בכמויות זעירות ולהשפיע מתחת לסף ריח מודע. כשהן משוחררות על ידי פרט אחד ממין ביולוגי ונקלטות על ידי אחר, כתבו שני החוקרים, הן גורמות לתוצאה שאפשר למדוד אותה, "למשל תגובה ספציפית, התנהגות ברורה או תהליך התפתחותי".

מאז, התגלה בחרקים מערך מדהים של פרומונים וכיום הוא הסוג הידוע והמבוסס מכול של מולקולות לאיתות כימי בין בעלי חיים. פרומונים פועלים לא רק בטוואי המשי, אלא גם בחיפושיות קליפה, בעשי כרוב, בטרמיטים, בנמלים גוזרות עלים, בכנימות ובדבורים. לפי דוח מ-2003 של האקדמיה הלאומית למדעים, אנטמולוגים "פיצחו את הקוד לתקשורת המבוססת על פרומונים של יותר מ-1,600 חרקים" ופרומונים משרתים מטרות רבות נוספות מעבר למשיכת בני זוג: הם מתריעים על סכנה, מזהים קרובי משפחה, משנים מצבי רוח ומשפיעים על מערכות יחסים.

מערך מדהים של פרומונים. דבורים(צילום: shutterstock)

בשלהי שנות ה-80 של המאה ה-20 מצאו גם שפרומונים משפיעים על טווח רחב של מינים ביולוגיים שאינם שייכים למשפחת החרקים, ובהם לובסטרים, דגים, אצות, שמרים, ריסניים, חיידקים, ועוד. כשהמדע החדש הזה של תקשורת כימית התפתח וקיבל את השם הרשמי יותר סֶמיוֹכימיה, מן המילה היוונית semion (שמשמעה "אות או סיגנל"), מדענים הרחיבו את החיפוש ליונקים. הם נתקלו כמעט מיד בהתנגדות עמיתיהם. "בשנות ה-70 וה-80 אנשים היו מתנפלים עליך אם אמרת 'פרומון של יונקים'", נזכר מילוס נובוטני, מנהל המכון לחקר הפרומונים באוניברסיטת אינדיאנה. "הם היו אומרים, 'אין דבר כזה: יונקים הם לא כמו חרקים. הם יותר מדי מפותחים ומורכבים מכדי להגיב באופן ספונטני למשהו כמו פרומון'".  

אך עד אמצע שנות ה-80 נובוטני לא זו בלבד שזיהה פרומון בעכברים שוויסת תוקפנות בין זכרים, אלא הוא אף סינתז אותו. תרכובות כגון אלה נמצאו גם בחולדות, באוגרים, בארנבות ובסנאים. וככל שהתארכה הרשימה, נעשה ברור שפרומונים של יונקים דומים מאוד, אם לא זהים, לפרומונים המצויים בחרקים. כדוגמה, רוב החוקרים מצטטים את העבודה המרשימה של הביוכימאית המנוחה ל' א' ל' "בטס" רסמוסן מאוניברסיטת אורגון לבריאות ומדעים, שהראתה ב-1996 שפרומון מין המופרש על ידי פילות אסיאתיות זהה מבחינה כימית לפרומון שמשתמשים בו יותר מ-100 מינים ביולוגיים של עש לתכלית דומה של משיכת בני המין השני.

מקלינטוק הציעה רעיון דומה ב-1971 במאמר פורץ הדרך שלה על סנכרון ויסתי. "ייתכן", כתבה בזמנו, "שלפחות פרומון נקבי אחד משפיע על התזמון של מחזורי וסת של נשים אחרות".

סביבה ריחנית

מקלינטוק, כיום בת 63, יושבת בחדר קטן ושטוף אור, ובו תיקיות, מחשבים, מעמדים מלאי מבחנות ובקבוקונים פקוקים ומקלות ריח, שכולם תורמים לניחוח כימי עמום, מתוק במקצת, וכן דוקטורנט בעל שיער כהה ששמו דייוויד קֶרְן. ("כל הדוקטורנטים האחרים יצטרכו לטפס על גופתי המתה כדי להיות בחדר הזה," הוא אומר.) המעבדה של מקלינטוק שייכת למכון לנפש ולביולוגיה, שהיא נמנית עם מייסדיו. היא לובשת ז'קט טוויד מעל חולצה בצבעים בוהקים ומהרהרת בשאלה: כמה התקדם מדע הסמיוכימיה מאז אותו יום, לפני כ-40 שנה? תקשורת כימית בין בני אדם הוכחה, היא אומרת, ו"המטרה שלנו היא להתמודד עם זיהוי התרכובות הכימיות. ואז נוכל לשפר את ההבנה שלנו את התפקידים הבסיסיים שלהם".

המשימה הזאת אינה קלה. מעריכים שריח גוף של בני אדם נגזר מכ-120 תרכובות. רוב התרכובות האלה מצויות בתמיסה מימית המיוצרת על ידי בלוטות הזיעה, או משוחררות מבלוטות אַפּוֹקריניות, כלומר בלוטות ריח, בתעלות השומניות של זקיקי שערות. הבלוטות האפוקריניות מרוכזות רובן מתחת לזרועות, סביב הפטמות ובאזורים הגניטליים.

זוהי סביבה מורכבת, המסתבכת אף יותר בשל השימוש שלנו במה שחוקרים מכנים תרכובות אֶקסוֹגֶניות, כגון סבון, דאודורנטים ובשמים, כפי שאומר יוהאן לונדסטרום ממרכז מוֹנֶל לחושים כימיים בפילדלפיה. ואף על פי כן, לונדסטרום מתפעל מן המיומנות שבה המוח שלנו מארגן את הסבך הכימי הזה. עבודות בדימות מוחי שהתבצעו במעבדתו הראו תגובה מהירה ב-20% לאותות כימיים אנושיים, בהשוואה למולקולות דומות מבחינה כימית המצויות במקומות אחרים בסביבה. "המוח תמיד מזהה ריח גוף", אומר לונדסטרום.

יכולת זו קיימת כבר בינקות. מחקרים רבים בבני אדם הראו שאמהות ופעוטות מכווננים לריחו של השני כפי שמכווננים גם בעלי חיים. הכרת הריח מדויקת כל כך, עד שתינוקות מעדיפים חלקי לבוש שלבשה אימם (ורק אימם) ושהיו במגע עם תרכובות זיעה. מעניין שהזיהוי יותר ברור בתינוקות יונקים מאשר בתינוקות שגדלו על תחליפי חלב.

"אנחנו עדיין רק ממפים את התרכובות בעלות ההשפעה לעומת התרכובות שאינן משפיעות," אומר לונדסטרום. "אני לא חושב שאנחנו מתמודדים עם תרכובת אחת ויחידה אלא עם מגוון תרכובות שונות העשויות להיות חשובות במקרים שונים." פרומונים פועלים מתחת למכ"ם, הוא אומר, והם משפיעים, אך לא בהכרח שולטים לגמרי, על התנהגויות רבות. "אם אנו משווים פרומונים לאותות התנהגותיים, ייתכן שהם פחות חשובים מן הדרכים הברורות הפשוטות שבהן אנו מתקשרים," אומר לונדסטרום. אבל, לדבריו, היכולת לתקשר על ידי פרומונים כנראה סייעה להישרדות במהלך ההתפתחות שלנו, בכך שסייעה לנו להתכוונן זה לזה בדרך טובה יותר.

הפסיכולוגית דניס צ'ן מאוניברסיטת רייס טוענת גם היא שדריכות כימית זו מעניקה יתרון אבולוציוני. במחקרה, היא אוספת דגימות ריח מאנשים בזמן שהם צופים בסרטי אימה. רפידות גאזה מונחות בבתי השחי של הצופים כדי לאסוף זיעה המשוחררת ברגעי פחד. לאחר מכן, ממקמים את הרפידות מתחת לנחיריים של מתנדבים. לצורך השוואה, צ'ן גם אספה זיעה מאנשים שצפו בקומדיות או בסרטים ניטרליים כמו סרטים דוקומנטריים.

ריחות של פחד(צילום: shutterstock)

אחד מן הניסויים הראשונים שלה הראה שהמשתתפים יכלו להבחין אם תורם הזיעה היה מפוחד או שמח בזמן שנוצרה הזיעה. ההערכות של המשתתפים היו נכונות לעתים קרובות יותר בהשוואה לניחוש אקראי, בייחוד כשהזיעה נוצרה כתוצאה מפחד. מחקר המשך של צ'ן הראה שחשיפה ל"זיעת פחד" הגבירה את התגובה לחרדה כך שהמשתתפים נטו לפרש הבעות פנים כמפוחדות. החשיפה לזיעה אפילו שיפרה ביצועים קוגניטיביים: במבחני אסוציאציות של מילים שכללו מונחים המרמזים על סכנה, נשים שהריחו זיעת פחד הצטיינו יותר מאלו שנחשפו לזיעה ניטרלית. "אם אתה מריח פחד, אתה מהיר יותר בגילוי מילים מפחידות" מסבירה צ'ן.

במחקר שיפורסם בקרוב, צ'ן, יחד עם ון זו מן האקדמיה הסינית למדעים, השוותה בין תגובותיהם של זוגות המקיימים מערכות יחסים ארוכות-טווח לבין תגובותיהם של אנשים במערכות יחסים פחות ממושכות. אולי אין זה מפליא שהתוצאות הראו שככל שבני הזוג חיים יחד זמן רב יותר, הם מפרשים טוב יותר את המידע שקשור בפחד או בשמחה שככל הנראה מקודד בזיעה. "אני מקווה שאנשים ילמדו מכך שהבנת חוש הריח חשובה כדי שנבין את עצמנו", אומרת צ'ן.

העדויות הממשיכות להצטבר מראות שחישה בלתי מודעת של ריחות משפיעה על טווח של התנהגויות אנושיות, מקוגניטיביות ועד מיניות. בינואר 2011, למשל, דיווחה קבוצה של מדענים ממכון ויצמן למדע ברחובות, בראשותו של הפסיכולוג נועם סובל, שגברים שהריחו טיפות של דמעות בכי שנוצרו לאחר תגובה רגשית של נשים חשו פתאום משיכה מינית מופחתת לעומת גברים שהריחו תמיסת מלח. סובל מצא תגובה גופנית ישירה לאות הכימי הברור הזה: ירידה קטנה אך מדידה ברמות הטסטוסטרון של הגברים. ייתכן שהאות התפתח כדי לציין פוריות נמוכה יותר, כגון במהלך וסת. באופן כללי יותר, הגילוי יכול לסייע להסביר את הבכי, שהוא התנהגות ייחודית לבני אדם.

משפיעות על הדחף המיני. דמעות (צילום: ויז'ואל/פוטוס)

מדע מוצק

אחת המטרות העיקריות כעת היא לזהות את החומרים המרכזיים המעבירים בסתר את האותות ולהבין את האופן שבו הגוף מבחין ומגיב לאותות האלה. ג'ורג' פרטי, כימאי ממרכז מונל בפילדלפיה, תכנן פרויקט מחקרי הכולל מעקב אחר חומרים מעבירי אותות אלה, על ידי אנליזה של זיעה והפרשות אפוקריניות ואחר רמות הורמונים באנשים המריחים אותם. "טרם זיהינו את האותות המדויקים שמעבירים את המידע," מסכים לונדסטרום. "ואם אנחנו מעוניינים שתחום זה יזכה למעמד מוצק, זה הדבר הבא שצריך לעשות".

מקלינטוק מסכימה עם סדר העדיפויות הזה. בשנים האחרונות היא התמקדה בהבנה מפורטת של אחד האותות הכימיים היותר יעילים, תרכובת סטרואידית הקרויה אָנדרוסטַדיאֵנון. היא סבורה שהמולקולה הקטנה הזאת מעוררת תגובה חזקה דיה כדי לעמוד בקריטריונים של פרומון אנושי: היא מולקולה קטנה שמתנהגת כאות כימי של מין ביולוגי ומשפיעה על הפיזיולוגיה ועל ההתנהגות.

במהלך השנים מצאו מעבדות מחקר, ובכללן של מקלינטוק ולונדסטרום, שלתרכובת הזאת יש השפעות מדידות על קוגניציה, ושהיא יכולה לשנות רמות של הורמוני מין כגון קורטיזול, ולעורר שינויים בתגובה רגשית. במחקר חדש, חקרו מקלינטוק ועמיתה סומה ג'ייקוב מאוניברסיטת אילינוי בשיקגו את הנטייה של אנדרוסטדיאנון להשפיע על מצב רוח. הם המסו כמות קטנה מאוד של החומר בפְּרוֹפּילֶן גְליקוֹל, ומיסכו את ריחו באמצעות שמן ציפורן. לאחר מכן הם חשפו קבוצת מחקר אחת לממס המכיל את התרכובת וקבוצה אחרת לממס ללא התרכובת. הנבדקים התבקשו להריח רפידות גאזה המכילות את אחת הגרסאות. הדבר היחיד שנאמר להם הוא שהם משתתפים במחקר בנושא ריח. כל המשתתפים המשיכו במילוי שאלון ארוך ומייגע.

באופן כללי, הנבדקים שנחשפו לאנדרוסטדיאנון שמרו על מצב רוח הרבה יותר עליז במהלך המבחן שארך 15-20 דקות. מחקר המשך חזר על אותו התהליך, אך כלל גם דימות מוחי. הסריקות הראו שאזורי מוח הקשורים בקשב, ברגש ובעיבוד חזותי היו פעילים יותר בנבדקים שנחשפו לתרכובת האיתות הכימית. מקלינטוק מפרשת את זה כהשפעה קלסית של פרומון, מסוג ההשפעות שאת קיומן שיערה לפני עשרות שנים.

ועם זאת, היא וחוקרים אחרים משתמשים בניסוחים זהירים ומדברים על פרומונים "משוערים". בני אדם הם יצורים מורכבים, וקשה להדגים באופן מוחלט קשרים סיבתיים בין כימיקלים מסוימים ושינויים בהתנהגות. אכן, אי אפשר עדיין לקבוע בוודאות אילו חומרים אחראים לתגלית המקורית של מקלינטוק, הסנכרון הווסתי. אפילו התופעה עצמה כבר מוטלת בספק: היא אומתה במחקרי המשך רבים אך נסתרה על ידי אחרים, והיא עדיין אינה מקובלת באופן גורף על הקהילה המדעית.

עיקר הדיון מתמקד במה בדיוק מסונכרן. ייתכן שהתזמון של הביוץ, ייתכן שאורך המחזור. סקירה של נתונים על בני אדם משנות ה-90, שערכו אב ובנו, לאונרד ואהרון וֶלֶר מאוניברסיטת בר אילן, העלתה שסנכרון מתקיים רק לעתים. "גם אם תופעת הסנכרון קיימת," דיווח לאונרד ולר, "היא לבטח אינה יוצאת אל הפועל תמיד".

אף על פי שמקלינטוק עדיין שומרת על האסרטיביות של ימי הקולג' שלה, היא מסכימה שהתופעה מעודנת יותר ממה שחשבה תחילה. אך היא גם סבורה שמבקריה נוטים להחמיץ את הדבר החשוב ביותר: שמאז המחקר הראשון שלה הצטברו יותר ויותר עדויות לתקשורת כימית בין בני אדם, ושאין זה מפתיע שהתקשורת הכימית שלנו הולכת ונהיית מורכבת כמו כל צורה אחרת של תקשורת אנושית.