חלק ראשון:
היבטים בתפקוד המוח
עובדות על-אודות המוח
המוח – יקום ההוויה שלנו, הינו גם גוש רוטט של פרוטופלסמה שמשקלו הממוצע כאלף ושלוש מאות גרם, כלוא בתוך כלובו הגרמי, מחורץ כאגוז מלך ומרקמו כשל אבוקדו בשל. אך כשם שאין ללמוד על גדולתו של רומן מתוך התמקדות בסימני הדפוס המרכיבים אותו, כך קשה להסיק על-אודות מהותו של המוח, רק מתוך התמקדות ברמה
המבנית שלו. רסיס של זיכרון, קו מחשבה, דימוי מנטלי – איננו יודעים לאמוד את משקלם, אף שריבוא ריבואות מהם מאכלסים את רקמת הבשר והדם של המוח.
חזית הידע בימינו על-אודות הפן המבני והתפקודי של פעולת המוח מותירה עדיין פער הסברי רחב בניסיונה לבאר כיצד מתהווים על מצעה חיי המחשבה והרוח. המוח הוא, במובן זה, כאבן החכמים, שבכוחה היה על-פי אמונתם של האלכימאים, להפוך מתכת זולה לזהב. ובכוחו, בדרך הנשגבת כעת מבינתנו, מתמיר המוח תגובה ביו-כימית
וביו-חשמלית לכדי מחשבה ורגש.
מסע בזק בארץ המוח – המתווה המבני
נוף המוח מאופיין במוטיב חוזר של נקיקים ורכסים המשווים לו "טביעת אצבע", או "טביעת מוח" ייחודית. תצורה זו הינה תולדתניסיונה של האבולוציה למקסם את שטח הפנים שבו ממוקמת קליפת המוח בתוך נפח הגולגולת המוגבל.
עם ההזדקנות, הופכים הנקיקים התוחמים את הרכסים לעמוקים ורחבים יותר, כהשתקפות לשחיקת הרכסים, הנובעת מדלדול והמעטה במספרם של תאי העצב היוצרים את הרכסים.
שכבת תאי העצב (הנוירונים) החיצונית, המצויה במעטפת המוח, עוביה של יריעה זו, העוטה כמטפחת את .(Cortex) מכונה קליפת המוח המוח, נע בין מילימטר וחצי לארבעה מילימטרים באזורי מוח שונים ובממוצע עובייה כשלושה מילימטרים, כעובייה של חפיסה בת תשעה קלפים. הקורטקס כולל שכבות תאי עצב המאורגנות במנח אופקי ומרובדות זו על זו אך הקשרים ביניהן מתקיימים גם בממד האנכי.
מאפייני שכבות הקורטקס נוצרים על -ידי ההבדלים בסוגי התאים המאכלסים אותן, בצפיפות גופי התאים, ובטיב הקשרים ביניהם. מספרן של השכבות שונה באזורי מוח שונים: באזורי המוח שהם בבחינת "רכש חדש" מבחינה אבולוציונית (כגון האונות המצחיות) ניתן להבחין בשש שכבות מובדלות של תאים ואילו באזורי מוח קדומים
יותר מבחינה אבולוציונית (כגון ההיפוקמפוס) ניתן להבחין בשלוש שכבות מובדלות של תאים.
שטחה של קליפת מוח אדם נע בין 2,200 ל 2,400- סנטימטרים מרובעים, כמפת שולחן קטנה. בשל המבנה המחורץ, כשני שלישים משטח זה מצויים במעמקי הערוצים בקליפת המוח.
עמודות תאי העצב – העמודים אשר עליהם נשען היכל החשיבה
דפוס התקשרות שכיח בין תאי העצב במוח נעשה בטור אנכי הקרוי "עמודת נוירונים".
בכל עמודה קיים ייצוג לשש השכבות המאפיינות את קליפת המוח העמודה חודרת בעדן ונוצרת מתרומתן. מספר .(Neocortex) החדשה התאים בעמודה מוחית משתרע על פני מנעד רחב: מצבירים של בין חמישים ועד עשרת אלפים תאים. בממוצע, רוב העמודות מורכבות מכמה מאות בודדות של תאי עצב, המתנשאים למלוא גובהה של קליפת המוח, כשלושה מילימטרים בממוצע. התאים המרכיבים עמודה מופעלים באורח סדרתי, בתגובה לאותו גירוי
מאתחל. קישורי רוחב קיימים בין העמודות האנכיות – ומכאן דפוס דמוי שתי וערב של קישורי תאי העצב. עמודת הנוירונים היא יחידת עיבוד המידע הבסיסית של המוח. אומדן מקובל מעריך את מספרן של העמודות במוח אנושי בכמאה מיליון עמודות.
הדמוגרפיה השלילית של מדינת המוח
מוחנו מאבד תאי עצב (נוירונים) בתקופות חיינו השונות ובמוח האדם הבוגר נוצרים מעט מאוד תאי עצב חדשים.
הערכה מקובלת בקרב חוקרי המוח היא שמוחנו מאבד מנפחו כ- 0.25% אחוז בכל שנה. כלומר, אובדן נפח של כשניים וחצי אחוזים בכל עשור, למן תחילת העשור השלישי לחיינו. עיקר האובדן מתרחש באונות המצחיות.
לצד תהליך אובדן הנוירונים, מתקיימים באזורי מוח מועטים תהליכים של התמיינות תאי אב לנוירונים. ההשראה לתגלית התהוותם של תאי עצב חדשים במוח האנושי, הגיעה בחלקה ממחקרו של הצפר פרננדו נוטבוהם, אשר חקר בשנת 1980 את מנהגי החיזור של ציפורי שיר ומצא שהטרובדורים המכונפים מלחינים מחדש את שיריהם מדי
עונה. במחקר של מוחם, מצא נוטבוהם כי תאי מוח חדשים צומחים מדי עונת זמר חדשה באזור המוח המשרת את זמרת הציפורים.
בהתייחס למוח האדם הבוגר,אפשר לומר בהכללה, שהדמוגרפיה של הנוירונים במוח היא שלילית, למעט בשלושה "מחוזות"- זאת ככל הידוע לנו היום. במחוזות הללו נוצרים תאי עצב חדשים גם במוח (dentate gyrus) האדם הבוגר. הדבר מתרחש באזור הפיתול המשונן שהינו תת-מבנה של ההיפוקמפוס, המצוי בחלקן הפנימי של אונות
של חדרי (subventricular zone) הרקה, וכמו כן באיזור הדפנות הצדדיות המוח הצדדיים ובבולבוס עצב הריח, שהוא חלקו המעובה של עצב הריח המצוי ברצפת האונה המצחית, פנימה לגשר האף. אף שהדבר נתון במחלוקת ואינו מוסכם על כלל חוקרי המוח, קיימים דיווחים שטרם זכו לאישוש מספק על-אודות יצירת תאי מוח חדשים באזור
ובאתרי (Caudate Nucleus) מוחי בליבת המוח הקרוי הגרעין המזונב מוח נוספים.
מפות המוח
בדומה למפת כדור הארץ, ניתנת מפת פני שטח המוח לתיאור טופוגרפי ולמיפוי הקשור להיבטי התפקוד השונים.
מצויה (Somatosensory cortex) מפת הייצוג התחושתית של הגוף Parietal ) בקליפת המוח – בגבולן הקדמי של האונות הקודקודיות בהמיספרה הנגדית לפלג הגוף הנחווה. מפת הייצוג – (Lobes מצויה בקליפת המוח – בגבולן ,(Motor cortex) התנועתית של הגוף בהמיספרה הנגדית ,(Frontal Lobes) האחורי של האונות המצחיות
לפלג הגוף הנחווה. שתי מפות ייצוג אלו מתהוות בדפוס סומטו- טופי (היוצר מתאם בין איזור גוף לשטח ייצוג ייחודי לו במוח).
איש קטן – ) "Homunculus" האיזור הממפה את כלל הגוף מכונה מלטינית). באיזור זה שטח הייצוג של אזור הגוף מצוי במתאם למידת עצבובו או תנועתיותו. כך למשל, במפת הייצוג התחושתית, זוכות כפות הידיים לשטח ייצוג תחושתי הגדול מזה של הרגליים– אשר שטח פניהן גדול יותר באופן משמעותי, זאת מכיוון שרגישותן
התחושתית של אצבעות הידיים, ובמיוחד כריות האצבעות הינה הגבוהה בגוף.
מפות הייצוג המוחיות ניתנות לשינוי בהקשר של יחסי הייצוג של אזורי הגוף השונים המשתקפים בהן.
כשאיבר גוף נפגע בתחושתו או בתנועתיותו, משתנה בהתאם אזור הייצוג שלו בקליפת המוח, זאת בהתאם לחוקי הגמישות המוחית הכלליים: מה שאינו פעיל יאבד מחיוניותו ויתכלה בהתמדה, ומנגד – מפות מוח פעילות ישרישו שורשיהן עמוק יותר אל מצע תאי העצב.
בדומה לאמונה העממית בבובת כישוף הוודו – גירוי של אזור ההומונקולוס יצור, בדפוס תואם, תחושת גירוי באזור הגוף שאותו הוא מייצג.
האלגברה של הנוירונים
במוח כמאה מיליארד נוירונים שכל אחד מהם "מפטפט" בקביעות עם כעשרת אלפים נוירונים אחרים בממוצע. ציתות להמיית הפטפטת מתאפשר באמצעים טכנולוגיים שונים, יצירי בינת האדם, שמגמתם היא
חקר אותה בינה עצמה.
עבודת הצוות של הנוירונים הינה בבסיס פעולתו של המוח. היא מתאפשרת בתיווכם של 'הרצים' המעבירים את המידע בדיוור ישיר בין ארצות המוח השונות. רצים אלו הם מולקולות מידע כימיות שניתן למיינן לסוגים שונים: להורמונים, לפפטידים (חלבונים קטנים) ולמתווכים עצביים (נוירוטרנסמיטורים).
התאים האחרים המרכיבים את המוח מתחלקים לכמה סוגים ומכונים בשם כולל "תאי גְ לייה". באופן מסורתי נחשבו תאים אלה כאחראים ללוגיסטיקה המוחית, כלומר לתאי תמך הסועדים את הנוירונים ומאפשרים להם לבצע את תפקידם.
תאי הגלייה מתחלקים לשלושה סוגים עיקריים:
האוליגודנדרוציטים – אלו מהווים כשלושה רבעים מכלל אוכלוסיית תאי הגלייה. סוג זה של תאים הוא בית היוצר של מעטפת הציפוי לסיבוֹ ני העצב (האקסונים) – שדרת התעבורה העיקרית למידע בין תאי עצב. מעטפת ציפוי זו קרויה מיאלין ומרכיביה העיקריים שומניים.
האסטרוציטים – מהווים כחמישית מכלל אוכלוסיית תאי הגלייה.
מחקרים חדשים מעצימים את תפקידם ונראה כי מלבד "תמיכה פשוטה" והשראת "סביבת עבודה נוחה" מבחינה ביו כימית לתאי העצב, הם תורמים באופן פעיל מרכיב לתפקודי החשיבה.
תאי מיקרוגְ לייה – מהווים כחמישה עד עשרה אחוזים מאוכלוסיית תאי הגלייה. הם המהווים את שריון ההגנה החיסוני של המוח.
מספרם הכולל של תאי הגלייה במוחנו נתון במחלוקת: אומדן מקובל הינו שיש כפי תשע יותר תאי גליה מנוירונים. כך שהמספר הכללי של תאים במוחנו הינו כטריליון (אלף ביליון או אלף מיליארד), כשהנוירונים מהווים כעשירית מהם. אומדן אחר נוקב במספר דומה- מאה מיליארד נוירונים ותאי גלייה במוח.
סכם אורכם של סיבוני העצב (האקסונים) המקשרים בין הנוירונים במוח נאמד בכ 170,000- ק"מ, אורך כולל המאפשר להם להקיף את כדור הארץ כארבע ורבע פעמים.
היבטים מהותיים של כישורי האינטלגנציה שלנו מתהווים בקליפת המוח (קורטקס). חוקרי אנטומיה העריכו שקליפת מוח טיפוסית מכילה כשלושים מיליארד תאי עצב. שלושים מיליארד התאים הללו הם תשתית ליבה במבנה זהותנו כבני-אדם. יש הטוענים כי הם מהווים אכסניה לחלק הארי של הזיכרונות, הידע, המיומנויות והתנסויות החיים
שהאדם צובר. מסתמן שבנול יריעה דקה זו של תאי עצב, נטווה האריג העיקרי של השקפת עולמנו.
דפוס הקישוריות הענֶ ף בין תאי העצב במוח מוליד פוטנציאל עצום של מעגלים עצביים, המוערך במספר עשר ואחריו מיליון אפסים (ולשם השוואה –מספר החלקיקים ביקום הידוע מוערך בעשר ואחריו שבעים ותשעה אפסים).
מקובלת הסברה כי בפועל, מספרם של הקשרים בין תאי המוח (הסינפסות) הינו כ 100- טריליון, בדומה לאומדן משוער של סך העלים ביערות העד של אגן האמזונס.
ומכאן האמירה הרווחת, שהמוח האנושי הוא המערכת המורכבת ביותר המוכרת לנו כיום. תשתית זו היא שאפשרה לבני-האדם לפתח תרבות המצויה בפער כה גדול מהמורשת הרוחנית של האינטליגנטים שבבעלי החיים בכוכבנו, ובמילים אחרות – היא הנדבך אשר עליו נבנה מותר האדם. אך אין להתעלם מכך שאבני הבניין הבסיסיות של מבנה
מוח האדם מצויות גם במוחם של בעלי החיים.
דרוויניזם עצבי
בתקופות חיים שונות, הדרוויניזם העצבי מתקיים מכוחם של שני כוחות: ההכתבה הגנטית וההתפתחות תלויית גירויי הסביבה. יחידת נפח בחלל הגולגולת היא נכס נדל"ני שערכו עצום. ולהמחשה, ברוח הסוגיה התיאולוגית מימי הביניים על- אודות מספר המלאכים היכולים להסתופף על ראש סיכה אחד, ניתן לומר, שאם מציירים ריבוע זעיר שאורך צלעו מילימטר אחד, מסמנים בכך את מקומם של מאה אלף תאי עצב. משיקולי מיקום וכן משיקולי חסכון
אנרגטי, נפרמים במוח קשרים עצביים האוצרים מידע שאינו נחוץ או שנחיצותו נמוכה. ברוח חוק "הקיום תלוי השימוש", אזורי מוח שנעשה בהם שימוש תכוף הם כנראה החיוניים להישרדות מנקודת הראות של האבולוציה. מנגד, מה שאינו בר שימוש – דינו כיליון.
הישרדותם של הכשירים – הברירה הטבעית בגרסת
פנים הגולגולת במוחנו מתנהל תהליך של "דרוויניזם עצבי". כלי הבררנות האבולוציוני בתוך קופסת הגולגולת הוא, במובנים רבים, בן דמותו של תהליך "הברירה הטבעית" בממלכת הטבע בכללה. המוח האנושי, כגופנו כולו, הוא ככל הנראה תוצר כפיו של שען עיוור שריבוא ריבואות של אירועי ניסוי וטעייה נשנים, בדמות מוטציה וסלקציה, כיוונו את התוצא אל מצבו הנוכחי.
פילוסוף המדע ריצ'רד דוקינס, העלה בספרו "הגן האנוכי" את הרעיון שהישות המנהלת קרב הישרדות בשדות הקטל והשגשוג של הברירה הטבעית, היא הגנים ולא בעל- החיים או הצמח הנושא אותם.למעשה, האחרון מהווה עבורם כלי שרת וקרש קפיצה אל העתיד 4. במקרה זה עלה דוקינס במדרג הרזולוציה, מרמת בעל החיים השלם, לרמת הגנים שהוא נושא. בכיוון הפוך של ירידה במדרג הרזולוציה, מסתמן שהישות המנהלת קרב הישרדות בחלקה הפנימי של הגולגולת היא קבוצת נוירונים או עמודה, ולא הנוירון הבודד.
העמודות העצביות מהוות את הממד החומרי של המחשבות, והן יחידות הביצוע העיקריות במוח. הדרוויניזם העצבי מתקיים בעיקר ברמתן ומכאן שבתהליך הדרוויניזם העצבי, היחידה הבסיסית העוברת את תהליך המיון אינה הנוירון הבודד, אלא קבוצת נוירונים המייצגים למעשה בדל מידע, רישום תפיסתי מסוים וכו'.
מישורי הסרנגטי שבין אוזנינו
כבמישורי ערבת העשב של שמורת הסרנגטי בטנזניה, כך גם במישורי הסרנגטי של המוח המתפתח – עמודות נוירונים שאינן שימושיות – נמחות, והינן בחזקת בשר התותחים של האבולוציה המוחית, ממש כגנוּ שאינו רץ במהירות מספקת.
קיימים שני סוגים של בררנות אבולוציונית: האחת התפתחותית והשנייה נרכשת (פרי נסיון חיים). הבררנות ההתפתחותית מתרחשת טרם הלידה והודות לה כל היצורים החיים, אפילו תאומים זהים, נולדים עם מוח שונה. הגנים ותוצריהם מכתיבים מבנה כללי שאין לסטות מגבולותיו. אולם, למרות הדפוס הכללי הדומה של אזורי המוח, לכל אחד מוח יחיד במינו מבחינה מבנית. רמת המיון הטרום לידתית מארגנת את המוח למעין רפרטואר ראשוני. לאחר הלידה מתחיל שלב השינוי הנרכש – חוויות האדם מחלישות או מחזקות ולחילופין –יוצרות או הורסות את הרפרטואר המבני הראשוני אף שאינן גורמות לשינויים ניכרים לעין באנטומיה ה"גדולה", זו הנראית לעין בלתי מזוינת.
"הגודל לא קובע" – גרסת המוח
אנו משתייכים לתת-המין הומו ספיאנס ספיאנס (האדם הנבון המודרני, תת-מין של המין הומו ספיאנס). מיננו – ההומו ספיאנס, התפצל מהמין הומו ארקטוס (האדם הזקוף) לפני כמאתיים אלף שנים, בצד המין הקרוב לנו, ההומו ניאנדרטלנסיס (האדם הניאנדרטלי), שנכחד לפני כשלושים אלף שנה. לניאנדרטלים היה נפח מוח גדול משלנו (כאלף וחמש מאות סמ"ק) אולם האזור הקדם מצחי שלהם (האזור שבו מתהווים תפקודי המוח העילאיים) היה קטן משמעותית משלנו – חיסרון אסטרטגי שהיה להם לרועץ בקרב ההישרדות העצבית.
קווים לדמותו של עיבוד המידע במוח
בזירת ההשערות על-אודות אופן פעולת המוח, התגוששו במשך זמן רב שתי השקפות קוטביות: האחת היא ההשקפה הממקמת (הלוקליסטית), שגרסה שכל אחד ממרכיבי הנפש שוכן באזור מוח ספציפי, שהוא המקבילה העצבית שלו. ההשקפה שהיוותה חלופה קוטבית גרסה שתפקודי החשיבה והזיכרון הם תוצאת פעולתו של המוח כולו, ומידת הפגיעה בהם משקפת את מידת הפגיעה במוח בכללו. בשתי הגישות קיימות אמיתות, אולם כוחן ההסברי על-אודות תפקוד המוח הוא חלקי.
חוקרי מוח רבים סבורים כי המוח האנושי משול יותר לאולר שוויצרי המזווד יחדיו כלים שכליים שונים למשלבים שונים בהתאם ל"צורכי השעה", מאשר למערכת עיבוד מרכזית היררכית. וברוח זו – דפוס פעילות שכוחו ההסברי רב יותר הינו "דפוס המערכות התפקודיות".
דפוס פעילות שלישי זה, ממזג את שני קודמיו ומלטש את גולמיותם. בבסיסו מונחת ההנחה כי המוח הוא אסופה של מערכות תפקודיות. לצורך הבהרת הרעיון, ניתן להשתמש בדוגמת מערכת העיכול: הקיבה לבדה אינה "מייצרת" את תהליך העיכול וכך גם לא המעי, הלבלב או כיס המרה – כאיברים מבודדים, אלא תפקודם ההדדי
ויחסי הגומלין ביניהם הם הנושאים את נטל העיכול. בדומה לכך פעולת הנשימה, נסמכת על פעולה משולבת של מרכז ויסות הנשימה בגזע המוח, הסרעפת, השרירים הבין צלעיים והריאות. כך גם הפקת תפקודיה המורכבים של הנפש. רוב התפקודים הנפשיים כגון: היזכרות, הפקת רגשות, חלימה וכו' – הם תוצר של מערכות מורכבות, המבוזרות באזורי מוח שונים, ויחסי ההדדיות ותגובות הגומלין הנגזרות מהם, הם המפיקים את תפקודי הנפש. כל רכיב במערכת תורם את חלקו להפקה הגדולה. תפקודי הנפש אינם שוכנים בתוך אחד המבנים המשתתפים
בהפקתם, אלא ביניהם. המחשבות, כתפקודי מוח רבים אחרים, אינן נולדות באזורי מוח ייחודיים, אלא בין אזורים אלו.
המערכות התפקודיות השונות משתלבות זו בזו באורח מודולרי, לצורך ביצוע מטלות ייעודיות. האנסמבל של הנוירונים, המגויס לצורכי מטלה מסוימת, יוצר משלב ייעודי למטלה הייעודית אשר עמה מתמודד המוח.
השקפת היחידות התפקודיות משלבת את שתי ההשקפות שקדמו לה, ונראה כי הסינתזה מולידה הבנה נאמנה יותר של המציאות מקודמותיה.
המוח הוא כמוזיקאי רב-כלי ומשימה שכלית היא כאקורד – צליל המורכב מכמה תת-צלילים.
ניתן להביט על פעילות המוח כמכלול, כאשד הצלילים של המנגינה, וניתן, בהאזנה קשובה יותר, להבחין בין צליל הנבל לצליל הצ'לו ובין הסיטאר לגיטרה, כלומר– בין המערכות התפקודיות השונות, השותפות לפעולה המוחית הספציפית. כשאנו מבצעים מטלת חשיבה המצריכה ריכוז, דיוק ותזמון הדוק, אנו משולים לעורך מוזיקלי, הבורר בקפידה את הפסקול המוזיקלי המנוגן בהיכל גולגולתנו.