כשהמוח מזדקן

מוח של תינוק בן יומו שוקל כ-400 גרם ואילו מוח של אדם מבוגר שוקל, בממוצע, כ-1,400 גרם (או כ-2% ממשקל גופו). המוח ממשיך להתפתח לאחר הלידה בתהליך ארוך שנמשך עד שנות העשרה ועיקרו עטיפת האקסונים (הסיבים האחראים להעברת מידע בין תאי עצב) ברקמה שומנית מבודדת הנקראת מיאלין ויצירת סינפאסות חדשות כתוצאה מלמידה והתנסות (סינאפסות הן המרווחים שבין תאי עצב לתאי המטרה).

קליפת המוח המצחית, המפותחת לאין ערוך בבני אדם בהשוואה לקופים ותפקידיה תכנון, שיפוט ובקרת תגובה, היא האחרונה להתפתח.

• הפנים הישראליות של המדע השווייצרי
• מה עושה המלחמה למוח?
  

כבר בעשור הרביעי מתחיל המוח הבריא להזדקן ולאבד אלפי נוירונים מדי יום, ואולי לא בכדי אומרים על מתמטיקאים שהם בשיא כושרם האינטלקטואלי בשנות העשרים לחייהם.

האם יש הזדקנות בריאה ומה קורה למוח במהלכה? מה גורם לשינויים תלויי-הגיל והאם ניתן לאמן את המוח להזדקן בכבוד? טכנולוגיות הדימות השונות מאפשרות בשנים האחרונות מיפוי והבנת השינויים האנטומיים והתפקודיים החלים במוח האנושי המזדקן.

ynet מדע: לקריאה בכל כתבות הערוץ על ציר זמן

השינויים האנטומיים

עם הגיל חלים במוח שינויים בחומר האפור (נוירונים ותאי גליאה) ובחומר הלבן (שכבת המיאלין העוטפת את האקסונים מוליכי הפעילות החשמלית). במחקרים רבים נמדד נפח החומר האפור של אזורים שונים במוח והממצאים העיקריים מלמדים על ירידה בנפח.

כלומר, ככל שאנו מזדקנים, אזורים במוחנו מתכווצים. זיקנה בריאה מלווה בירידה בנפח קליפת המוח המצחית, המתווכת פונקציות קוגניטיביות גבוהות, וההיפוקמפוס, הנדרש לאחסון אינפורמציה בזיכרון.

בחולי אלצהיימר ניכרת אטרופיה (איבוד תאים) מואצת באזורים אלה, אם כי עדיין לא ברור אם המחלה הינה הזדקנות לא בריאה או ביטוי מוקצן של תהליך ההזדקנות הטבעי.

סריקות מוח מלמדות כי ב-65% מהנבדקים בני 75 ומעלה נצפים שינויים מבניים בחומר הלבן ועולה שכיחות הימצאותם של אזורים נקרוטיים כתוצאה מחסימת אספקת הדם הסדירה. יתר לחץ דם, אגב, הוא הגורם העיקרי המנבא שינויים אלה. עודף משקל וחוסר פעילות גופנית מהווים גם הם גורמי הסיכון עיקריים המשפיעים על השינויים האנטומיים תלויי הגיל.

השינויים התפקודיים

השוני העיקרי הוא בכך שאזורים נוספים, שאינם מופעלים אצל הצעירים, מגוייסים בזמן ביצוע המטלה. כלומר, המוח המזדקן מפצה על הירידה בכושר המנטלי על-ידי גיוס אזורים נרחבים הנדרשים לביצועה התקין של המטלה. הסברה הרווחת היא שהיכולת לגייס את משאבי הרזרבה קובעת מי יזדקן בחן וימשיך לתפקד עצמאית ומי יתדרדר קוגניטיבית ויהפוך לתלוי באחרים.

שינויים פיזיולוגיים נוספים הנצפים עם העליה בגיל כוללים ירידה כללית בזרימת הדם במוח, ירידה בקצב צריכת החמצן במוח, וירידה בהפרשת נוירוטרנסמיטורים, בעיקר דופאמין.

הפרעות קשב

הצעירים והזקנים זיהו נכונה מספר דומה של פרצופים, ואולם הזקנים שכחו פרצופים רבים יותר, כלומר ענו בתגובה לתמונות שראו קודם "זהו פרצוף חדש". בקבוצת הנבדקים הצעירים, דגם הפעילות במוח הראה שתמונות שאחר כך זוהו נכון כישנות במבחן הזיכרון גרמו לעליה בפעילות העצבית בהיפוקמפוס. בשנים האחרונות נעשה שימוש רב בטכניקה זו: רמת הפעילות בהיפוקמפוס בזמן הלמידה משמשת כמדד מנבא לזיכרון (פעילות גבוהה) או לשיכחה (פעילות נמוכה) של הפריטים שהנבדקים התבקשו לשנן.

כאשר בדקו החוקרים את רמת הפעילות בהיפוקמפוס של הקשישים בתגובה לפרצופים שאחר כך נשכחו, נמצאה ירידה משמעותית בפעילות העצבית. יתרה מכך, הסתבר שבמוח הזקן ניכרה עליה בפעילות העצבית בקליפת המוח השמיעתית (בתגובה לרעש שנשמע בזמן סריקת המוח במגנט) וכן ברשת של אזורים באונה המצחית ובאונה הקודקודית המכונה "default mode". במוח הצעיר, בזמן ביצוע מטלות קוגניטיביות אזורים אלה בדרך כלל אינם אקטיביים, כנראה כדי לאפשר ריכוז ופיקוח על ביצועה התקין של המטלה.

הפעלת יתר של אזורי "ברירת המחדל" במוח הקשיש מלמדת כי לנבדקים המבוגרים יש בעיה בסינון רעשים מהסביבה. כלומר, לאנשים זקנים קשה להתעלם מאינפורמציה שאינה רלוונטית לביצוע המטלה ודעתם מוסחת בקלות.

ממצאים חדשים אלה מלמדים, אם כך, שהירידה תלויית-הגיל בתפקודי הזיכרון אינה רק תוצאה של ירידה בנפח ההיפוקמפוס וברמת פעילותו, אלא גם בשל הקושי להפנות את הקשב למטלה העיקרית וחוסר היכולת להתעלם מגירויים סביבתיים אחרים.

לאנשים זקנים קשה להתעלם מאינפורמציה שאינה רלוונטית (צילום: סי די בנק) 

האם אפשר לאמן את המוח?

זיכרון עבודה מוגדר כיכולת לזכור אינפורמציה מסויימת במשך כמה שניות (לדוגמא, חיפוש מספר טלפון בספר הטלפונים ושינונו עד לחיוגו, תופעה שבעולם הגד'טים הדיגיטליים נעלמה מחיינו). זיכרון העבודה, בשל היותו זיכרון קצר טווח, מוגבל, בממוצע, לשבעה (פלוס-מינוס שני) פריטים (אותיות, מילים, שמות, ספרות).

לזיכרון העבודה נדרש ממסר תקין של הנוירוטרנסמיטור דופאמין, שממלא תפקיד חשוב בתהליכים מנטליים וקוגניטיביים רבים ומתווך קשב, קבלת החלטות ותגמול ומכונה לעיתים "כימיקל העונג". לדופאמין חמישה קולטנים שונים וירידה בריכוזו במוח עלולה להביא להפרעת קשב. יתרה מכך, תרופות פסיכיאטריות רבות המדכאות את פעילות הדופאמין גורמות לאנהדוניה, דהיינו חוסר היכולת לחוש הנאה. לדופאמין תפקיד חשוב גם בויסות המערכת המוטורית וירידה בסינתיזה שלו במוח עלולה לגרום למחלת פרקינסון.

נבדקיו של קלינגברג התאמנו על זיכרון עבודה מרחבי ומילולי ומוחם נסרק לפני ואחרי האימונים. בנוסף ל-MRI השתמשו החוקרים בסורק PET שמאפשר, לאחר הזרקת סמן רדיואקטיבי, למדוד את ריכוז הקולטנים לדופאמין באזורים שונים במוח. הסתבר כי בחמשת השבועות בהם תרגלו ושיפרו הנבדקים את זיכרון העבודה שלהם חלה עליה במספר הקולטנים לדופאמין מסוג D1 במוחם.

ממצאים חדשניים אלה מעידים כי אימון קוגניטיבי אכן משנה את הביוכימיה של המוח, תופעה המכונה "פלסטיות". למרות שהמנגנון אינו ברור כרגע, הפוטנציאל התראפויטי עצום. המשך המחקר יוביל לפיתוח שיטות טיפול ותרופות חדשות לא רק לחולים שסובלים מהפרעות קשב ולמחלימים משבץ, אלא גם לכולנו, אנשים בריאים שהמערכת הדופאמינרגית שלהם נפגעת בתהליך ההזדקנות הטבעי.

אלומית ישי היא פרופ' לחקר המוח באוניברסיטת ציריך שבשווייץ