במה דומה המוח שלכם לזה של דולפין
חוקרים באוניברסיטת תל אביב בדקו 130 יונקים וגילו: יעילות העברת המידע ממקום למקום במוח זהה אצל כל היונקים – וגם אצל האדם. פרופ' יניב: "מאדם ועד עכבר, מפרה ועד דולפין - יונקים שומרים על רמת קישוריות זהה". וגם: למה גודל המוח לא קובע
חוקרים באוניברסיטת תל אביב ערכו מחקר ראשון מסוגו בעולם: סריקת MRI מתקדמת למוחות של כ-130 מיני יונקים, שמטרתה לזהות את רמת הקישוריות בתוך המוח. מתוצאות המחקר עולה כי בניגוד לסברה הרווחת, התברר כי רמת הקישוריות - כלומר יעילות העברת המידע ממקום למקום במערכת העצבית - אצל כל היונקים, כולל האדם – זהה. המאמר פורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Nature Neuroscience.
מהמחקר, שנערך בהובלת פרופ' יניב אסף מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה ובית ספר סגול למדעי המוח ופרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה, מוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט ובית ספר סגול למדעי המוח - התברר כי כל המוחות של היונקים מתנהגים לפי אותם כללים. לדברי החוקרים, האבולוציה עיצבה את כל המוחות באותה צורה מבחינת יעילות, כך שלא משנה מה גודל המוח וכמה מידע הוא אוגר בתוכו, היכולת של המוח להעביר מידע (בין אם זה מוח "גדול" של בני אדם או מוח "קטן" של עטלפים) ממקום למקום זהה אצל כל היונקים.
פרופ' אסף מסביר: "גילינו שהקישוריות במוח אינה תלויה בגודלו או במבנהו של המוח. במילים אחרות, מוחותיהם של כל היונקים - מאדם ועד עכבר, מפרה ועד דולפין – שומרים על רמת קישוריות זהה, והמידע מגיע ממקום למקום במוח באותה יעילות. בנוסף מצאנו שכדי לשמור על האיזון מקיים המוח מנגנון פיצוי: כשהקישוריות בתוך שני חצאי המוח (ההמיספרות) גבוהה, הקישוריות בין ההמיספרות נמוכה, ולהפך".
לדברי פרופ' אסף, "הקישוריות המוחית - כלומר יעילות העברת המידע ממקום למקום במוח, היא תכונה מרכזית, בעלת חשיבות רבה מאוד לתפקודו של המוח. חוקרים רבים משערים כי רמת הקישוריות במוחו של האדם גבוהה משמעותית מזו של בעלי חיים אחרים, כהסבר אפשרי לתפקודה הגבוה של 'החיה האנושית'".
פרופ' יובל הסביר כי "ידוע שתכונות ותפקודים חשובים במיוחד נשמרים במהלך האבולוציה. כך לדוגמה, לכל היונקים יש ארבע גפיים. במחקר רצינו לבדוק את ההשערה שקישוריות מוחית היא תכונה מהותית מסוג זה, שאינה משתנה מיונק ליונק, ללא קשר לגודלו ולמבנה מוחו. לשם כך נעזרנו בכלים מחקריים מתקדמים".
סריקות MRI למוחות בעלי חיים מתים
בשלב הראשון במחקר ערכו החוקרים סריקות MRI בטכנולוגיה מתקדמת למוחות של יונקים מכ-130 מינים שונים. החוקרים מדגישים שכל המוחות נלקחו מבעלי חיים מתים, ואף בעל חיים לא הומת לצורך המחקר.
המוחות, שהתקבלו מבית החולים הווטרינרי בבית דגן, היו שייכים למגוון עצום של בעלי חיים, החל בעטלפים זעירים שמשקלם 10 גרם וכלה בדולפינים ששוקלים מאות קילוגרמים. מוחותיהם של כ-100 מהיונקים הללו לא נסרקו מעולם, כך שהמחקר יצר מאגר נתונים חדשני וייחודי מסוגו בעולם. בנוסף נסרקו באותם אמצעים מוחותיהם של 32 בני אדם חיים.
לדברי החוקרים, הטכנולוגיה הייחודית, המזהה את החומר הלבן במוח, אפישרה שחזור של הרשת המוחית: שלוחות תאי העצב במוח, המשמשות להעברת מידע, והצמתים בהם נפגשות השלוחות ומעבירות את המידע ביניהן.
האתגר הבא במחקר היה להשוות בין הסריקות של בעלי חיים ממינים שונים, שמוחותיהם שונים מאוד זה מזה בגודל או במבנה. לשם כך גייסו החוקרים את תורת הרשתות - תחום במתמטיקה שאיפשר להם למדוד ולהחיל על כל המוחות מדד אחיד של קישוריות - כלומר מספר הצמתים של תאי עצב שמידע מסוים צריך לעבור בדרכו ממקום מסוים למקום אחר במוח.
פרופ' אסף הסביר: "מוחו של יונק מורכב משתי המיספרות המחוברות זו לזו באמצעות מערכת של סיבים (שלוחות תאי עצב) המעבירים מידע. אנחנו בדקנו עבור כל מוח שסרקנו ארבעה מדדי קישוריות: רמת הקישוריות בתוך כל אחת מההמיספרות, השמאלית והימנית, רמת הקישוריות בין שתי ההמיספרות, ורמת הקישוריות של המוח כולו. גילינו שהמדד הכולל עבור קישוריות המוח דומה מאוד בכל היונקים, כולל האדם. במילים אחרות: המידע מגיע ממקום למקום במוח דרך אותו מספר של צמתים עצביים במוחותיהם של כל היונקים - בין אם מדובר במוח עצום או זעיר. עם זאת חשוב לציין שמוחות שונים נוקטים באסטרטגיות שונות כדי לשמור על קישוריות כוללת זהה: בחלק מהמוחות מצאנו קישוריות חזקה בתוך ההמיספרות וקישוריות חלשה יותר ביניהן, ובחלקם ההפך הוא הנכון."
פרופ' יובל מתאר ממצא מעניין נוסף במחקר: "גילינו שההבדלים בפיצוי ברמת הקישוריות בין חלקים שונים של המוח מאפיינים לא רק מינים שונים, אלא גם פרטים שונים באותו מין. כלומר, גם בקרב החולדות, העטלפים או בני האדם יש פרטים עם יותר קישוריות בתוך ההמיספרה ופחות בין ההמיספרות ולהפך. מאוד מעניין לשער כיצד טיפוסים שונים של קישוריות משפיעים על תפקודים קוגניטיביים שונים, ועל יכולות אנושיות כמו ספורט, מוסיקה או מתמטיקה. במחקר עתידי בכוונתנו להתמקד בשאלות אלה".
פרופ אסף סיכם: "במחקר שלנו חשפנו חוק אוניברסלי: חוק שימור הקישוריות במוח. משמעות החוק היא שרמת היעילות של העברת מידע במערכת העצבית של המוח זהה בכל היונקים, כולל האדם, ללא קשר לגודל ולמבנה המוח. כמו כן גילינו מנגנון פיצוי מוחי, שמאזן את רמת הקישוריות במוח היחיד. מנגנון זה משמעו שקישוריות גבוהה באזור מסוים, שבאה לידי ביטוי בכישרון מיוחד בתחום מסוים (כמו למשל ספורט או מוסיקה), מאוזנת תמיד על ידי קישוריות נמוכה יחסית באזור אחר במוח. במחקרים הבאים נבחן תכונות ספציפיות ותהליכי למידה, וכיצד המוח מפצה על עיבוי הקשרים באזור מסוים".
במחקר השתתפו חוקרים מבית החולים הווטרינרי האוניברסיטאי בבית דגן, מבית הספר למדעי המחשב באוניברסיטת תל אביב ומהפקולטה לרפואה בטכניון.
לפנייה לכתב/ת 
