תַקצִיר
האם תהיתם פעם מה קורה במוח שלכם כאשר אתם חושבים על השירים האהובים עליכם? במחקר שבוצע לאחרונה התגלה אזור במוח שפעיל כאשר אנו מאזינים למוזיקה שאנו מכירים. אזור זיכרון מוזיקלי זה מופרד מחלקי המוח אשר מְשַׁמְּשִׁים לזכירת דברים שלמדתם בבית הספר או פרטים על אירועים שקרו בחייכם. במאמר זה נַרְאֶה לכם היכן במוח נמצא אזור הזיכרון המוזיקלי, ומדוע לעיתים קרובות הזיכרון למוזיקה עמיד בפני מחלות מוח הגורמות לאובדן זיכרון.
הזיכרון שלנו למוזיקה
נסו את התרגיל הפשוט הזה: גשו לספריית המוזיקה שלכם, בחרו שיר ונגנו את 3 השניות הראשונות שלו. העניקו לעצמכם נקודה אחת אם אתם מסוגלים לשיר או לזמזם את 5 השניות הבאות של השיר. חזרו על התרגיל עם 20 שירים. בכמה נקודות זכיתם? לא נופתע אם זכיתם ביותר מ־15 נקודות. עכשיו, חשבו על מה שעשיתם זה עתה. ללא כל מאמץ נזכרתם במנגינה, בקצב ואולי אפילו במילים של יותר מ־15 שירים, בזמן קצר. מדובר בנתונים רבים שהצלחתם לאסוף ממוחכם, בקלוּת!
למוחות שלנו יכולת יוצאת דופן ליצור זיכרונות של מוזיקה, לאחסן אותם ולשלוף אותם גם אם איננו מודעים לכך. למשל, אם אתם שומעים שיר קליט, סביר להניח שתהיו מסוגלים לזכור חלקים ממנו גם אם חלפו כמה ימים. אחרי שתשמעו את השיר הזה כמה פעמים, ייתכן שתדעו אותו בעל פה. חשבו על המאמץ הרב יותר הנדרש ללמידת מידע מספרי לימוד או לזכירת פרטים על אירועים יומיומיים בחייכם. מה שמסקרן עוד יותר הוא שנראה כי זיכרונות מוזיקליים משתמרים היטב אצל אנשים הסובלים מאַמְנֶזִיָה (שִׁיכָּחוֹן) – זהו המונח הרפואי לאובדן הזיכרון.
בספרו המפורסם “מוּזִיקוֹפִילְיָה”, ד“ר אוליבר סאקס מספר את סיפורו של המוזיקאי והמוזיקולוג (כלומר, מומחה החוקר מוזיקה) קלייב וורינג (Clive Wearing), שלא הצליח להחזיק זיכרון כלשהו ”לזמן ארוך יותר מאשר הרף עין“ ([1], פרק 15), לאחר שסבל מדלקת מוח הרסנית הנקראת הרפס אנצפליטיס. מר וורינג גם לא היה מסוגל לזכור פרטים מֵעֲבָרוֹ, אבל הוא היה יכול לנגן בפסנתר יצירות מוזיקליות מהזיכרון ולמלמל את המנגינה בעודו מנצח על מקהלה. המקרה של מר וורינג אינו ייחודי – גם אצל אנשים שאינם מוזיקאים, הסובלים משיכחון חמוּר, נותרים זיכרונות מוזיקליים ([1] פרק 29). אם כך, מה מיוחד כל כך ביכולת של בני אדם אלה לזכור מוזיקה, גם כאשר הם אינם זוכרים כמעט כל דבר אחר? במאמר זה נראה לכם היכן במוח ייתכן שמיוצגים הזיכרונות המוזיקליים, ואיך ייתכן שהם שורדים, בעוד שזיכרונות אחרים אובדים.
במה שונים זיכרונות מוזיקליים מזיכרונות אחרים לטווח ארוך?
כדי ליצור זיכרונות לטווח ארוך (כלומר חוויות אישיוֹת ומידע) ולשלוף אותם, אזורי מוח רבִּים פועלים יחדיו ליצירת רשת מתואמת שמשדרת מידע מאזור אחד של המוח לאחר. למשל, כאשר אתם זוכרים איך נראה משהו שראיתם מוקדם יותר באותו יום, אתם עושים שימוש באֻנָּה העורפית, המעורבת בראייה. כאשר אתם זוכרים על מה חשבתם קודם לכן, או תוהים כיצד דבר כלשהו שקרה היה יכול לקרות אחרת, אתם עושים שימוש באונה המצחית (שחשובה עבור חשיבה). כאשר אתם זוכרים רגעים אחרים בחיים, כגון העבר שלכם (או כאשר אתם חושבים על עתידכם), אתם עושים שימוש בחלקי מוח רבים, כולל שתי האונות, הרַקָּתִית והמִּצְחִית [2, 3]. כל הייצוגים השונים האלה מתחברים יחד באזור מסוים במוח הנקרא היפוקמפוס, אשר ממוקם באונות הרקתיוֹת, ליצירת זיכרון.
דלקת המוח של מר וורינג הרסה את ההיפוקמפוס שלו ואת אזורי המוח הסמוכים, דבר שגרם לשיכחון. גם החולה המפורסם הנרי מולייסון (Henry Molaison), הַמֻּכָּר בראשי התיבות של שמו H.M, סבל מאובדן זיכרון חמוּר עקב ניתוח שבו הסירו הרופאים את ההיפוקמפוס ואת קצות האונות הרקתיות שלו (ראו איור 1). על-ידי חקירת המקרים של מר וורינג, של H.M ושל אחרים שסבלו משיכחון, אנו יכולים להסיק כי ההיפוקמפוס ואזורים הסמוכים לו של האונה הרקתית חיוניים ליצירת זיכרונות לטווח ארוך, ולגישה אליהם.
- איור 1 - המוח של החולה H.M אחרי ניתוח האונות הרקתיות.
התמונה משמאל מראה מבט צד על החלק החיצוני של המוח. החץ מצביע על קצה האונה הרקתית. התמונה מימין מראה חתך של המוח של H.M, במבט מלמטה למעלה. החצים מצביעים על החלקים הבהירים של האונות הרקתיות שלו, שמלאוֹת בנוזל, אחרי הסרת רקמת המוח. ללא אזורים אלה של האונות הרקתיות, H.M לא היה מסוגל לייצר זיכרונות חדשים או לשלוף זיכרונות או אירועים שקרו במהלך השנים, עד לניתוח שלו. הותאם ממקור [2], באישור.
מצב נוסף שגורם נזק להיפוקמפוס ולאזורי מוח סמוכים של האונה הרקתית הוא דֶּמֶנְצְיָה (קִהָיוֹן) – תסמונת שמשפיעה על הזיכרון, על החשיבה ועל היכולת לתקשר עם אנשים אחרים. לאט-לאט, היכולות הקוגניטיביות של אנשים הסובלים מקיהיון מתדרדרות. זה מתחיל משיכחון קל, ובהדרגה במהלך שנים רבּות מצבם מחמיר, עד לנקודה שבה הם אינם יכולים עוד לטפל בעצמם [3]. ככל שהמחלה מתקדמת נִכַּר יותר ויותר נזק במוחם באזורים האחראיים לחשיבה על עצמם כגון האזורים הרקתיים, המצחיים ואחרים [2–4].
ובכל זאת, למרות אובדן זיכרון משמעותי ואפילו אובדן יֶדַע לגבי זהוּתם, באנשים הסובלים מקיהיון ניכר זיכרון משמעותי למוזיקה ([1], פרק 29). הזיכרונות המוזיקליים שלהם שׂורדים איכשהו למרות הנזק הנרחב במוח, גם כאשר זיכרונות לטווח רחוק אחרים אינם שורדים. האם ייתכן כי זיכרונות מוזיקליים מְעֻבָּדִים במקום אחר במוח, באזור נפרד מרשת האזורים המעורבים בזיכרון לטווח רחוק?
כדי להשיב על שאלה זו חוקרים תיעדו את תגובות המוח של 32 מבוגרים בריאים, בזמן שהאזינו לקטעי מוזיקה שנבחרו בקפידה – יצירות מוזיקליות מֻכָּרוֹת מאוד, מוכרות אך חדשות, או לא מוכרות כלל [5]. קטעי המוזיקה המוכרים מאוד שנבחרו היו בעשרת המקומות הראשונים בין השנים 1977 ו־2007, וכן שירי ילדים ושירים ישנים. השירים הבלתי מוכרים נבחרו על-ידי בחינת הֶרְגֵּלֵי השמיעה של אנשים והבחירות שלהם באמזון ובפנדורה. שעה לפני סריקת המוחות של משתתפי המחקר הם שמעו פעמיים חצי מהשירים מקבוצת הבלתי מוכרים, כדי שקבוצה זו תהיה קבוצת ה”מוכרים רק לאחרונה“.
החוקרים ראו ששני אזורי מוח מסוימים הנקראים האזור הַקְּדַם-מוֹטוֹרִי הַגָּחוֹנִי ואזור פיתוּל החגורה הַקִּדְמִי היו פעילים באופן משמעותי כאשר המשתתפים שמעו שירים מוכרים מאוד, יחסית לשירים מוכרים רק לאחרונה או בלתי מוכרים כלל.
אזורי מוח אלה מוצגים באדום בשוּרה העליונה של איור 2. נוסף על כך מחשב יכול לחזוֹת באופן מדויק אם שיר מסוים מוכר מאוד, מוכר רק לאחרונה או בלתי מוכר כלל, רק על-ידי ניתוח דְּפוּסֵי פעילוּת המוח באזורים אלה. סך הכול, תוצאות מחקר זה מעידות על ”אזור זיכרון מוזיקלי“ (“Musical Memory Area” – MMA) שמאפשר לנו לזכור את השירים האהובים עלינו. חשוב מכך, אזור MMA זה נפרד מההיפוקמפוס ומהאונה הרקתית, הידועים לנו כאחראים לתפקודי הזיכרון לטווח רחוק.
- איור 2 - ”אזור הזיכרון המוזיקלי“ ועמידוּתוֹ בפני מחלת האלצהיימר (AD).
איור זה מראֶה את המוח כאילו נחתך באמצע, וחצי שמאל הופרד מחצי ימין. כל שורה מראָה תמונה של הצד השמאלי של המוח במבט מבפנים (שמאל) ובמבט מבחוץ (ימין). השורה העליונה מראה את ”אזור הזיכרון המוזיקלי“ (MMA) באדום; אזור זה נמצא גם באותה נקודה בצד הימני של המוח, שאינו מוצג באיור זה. בשוּרוֹת השנייה, השלישית והרביעית ה־MMA מוצג עם גבול לבן או שחור (תצטרכו להסתכל ביֶּתֶר תשומת לב כדי לראות זאת). השורות השנייה, השלישית והרביעית מראות שלושה סוגים של נזק הנגרם למוח של חולי אלצהיימר (AD): התכווצוּת המוח, הַפְחָתָה בקליטת הגלוקוז (סוכר) והצטברות של מִשְׁקָע דביק. תוכלו לראות את מידת הנזק בסולם הצבעוני שמימין – כחול מסמן את מידת הנזק הפחוּתה ביותר, ירוק מסמן מידת מה של נזק וכתום מסמן את מידת הנזק הָרַבָּה ביותר. בהשוואה לאזורי מוח אחרים, אזור ה־MMA מראה הכי פחות נזק של התכווצות ושל חוסר בגלוקוז (מסומן בכחול). הותאם ממקור [5], באישור. Location of the Musical Memory Area (MMA) = מיקום אזור הזיכרון המוזיקלי (MMA) Brain shrinkage = התכווצות המוח Decreased sugar uptake = הפחתה בקליטת הסוכר Sticky buildup (β-amyloid plaque) = משקע דביק (משקעי β-עמילואיד) More damage = יותר נזק Less damage = פחות נזק
מדוע ייתכן שזיכרון מוזיקלי יישמר בחולי אלצהיימר?
עכשיו, אחרי שזיהינו את ה־MMA, בואו נתמקד במה שקורה במוחות של אנשים הסובלים מאלצהיימר (AD). מחלת האלצהיימר היא קיהיון בצורה הנפוצה ביותר, פוגעת בדרך כלל באנשים בגיל של הַסָּבִים שלכם. אנשים הסובלים מאלצהיימר מתחילים לאבד את הזיכרונות שלהם לגבי מי הם, איפה הם היו ומה הם עשו. בשלבים מאוחרים יותר של המחלה, הם מאבדים את יכולתם לְדַבֵּר, לבצע מטלות יומיומיות פשוטות, לתכנן, לפתור בעיות ולתקשר טוב עם אנשים אחרים. במילים אחרות, מחלת האלצהיימר מתקדמת מֵעֵבֶר לשיכחון, ומשפיעה על הָרְגָשׁוֹת של החולים ועל היכולת שלהם לדעת מי הם, ולבסוף – משפיעה על כל היבט בחייהם [2, 3].
כדי לאבחן אלצהיימר רופאים בודקים כמה תסמינים במוח, הכוללים [4]:
- התכווצוּת המוח בגלל מוות של תאי מוח;
- עלייה בכמות המשקע הדביק (משקע של β-עמילואיד) הגורם לתאי המוח למות;
- קליטת גלוקוז (כלומר סוכר) במידה מופחתת, כלומר המוח אינו צוֹרֵךְ מספיק סוכר כדי לתפקד כראוי.
כדי להסתכל על אזורי מוח שהתכווצו רופאים משתמשים בשיטה הנקראת דימוּת תהודה מגנטית (MRI) לצורך סריקה של המוח. כדי לראות את האזורים במוח שבהם יש משקעים דביקים ו/או שאינם קולטים די סוכר רופאים משתמשים בשיטה אחרת הנקראת טוֹמוֹגרפיית פליטת פוזיטרוֹנים (PET) לצורך סריקה של המוח. אם תרצו ללמוד עוד על אלצהיימר ועל האבחון שלו, הסתכלו במקור [3].
זה מביא אותנו לשוּרוֹת השנייה, השלישית והרביעית שבאיור 2. אחרי זיהוי ה־MMA במבוגרים צעירים ובריאים (השורה העליונה), עשו החוקרים סריקות MRI ו-PET ב־20 חוֹלֵי אלצהיימר שלא קיבלו הכשרה מוזיקלית [5]. הם גילו שמידת התכווצות ה־MMA הייתה הקטנה ביותר, ושאזור זה עדיין קיבל די סוכר כדי לתפקד כראוי (שורה שנייה ושלישית, איור 2). לרוע המזל, לאונות הרקתיות ולרשת אזורי המוח, המעורבים בזיכרון לטווח רחוק ובמוּדָעוּת עצמית, אין כזה מזל. אזורים אלה אינם מסוגלים לצרוך מספיק סוכר, והם סובלים מהתכווצות. אם מחלת האלצהיימר פוגעת באזורים אלה וחסה על אזורי ה־MMA, הגיוני שזיכרונות מוזיקליים ישרדו, בעוד שזיכרונות לטווח ארוך, כמו גם רגשות וידיעה עצמית, אובדים.
מעניין שמידת המשקעים הדביקים ב-MMA לא הייתה נמוכה באופן משמעותי יחסית לאזורי מוח אחרים (שורה רביעית באיור 2) [5]. התקדמות אופיינית של מחלת האלצהיימר היא משקעים דביקים ← פחיתה בקליטת הסוכר ← התכווצות ברחבי המוח; הופעת המשקעים הדביקים מתרחשת לפעמים עוד טרם ניכרים תסמיני איבוד הזיכרון [4]. לכן, החוקרים טענו שה־MMA אינו מתנוון באותה מהירוּת כמו האונות הרקתיות ואזורי מוח אחרים האחראים לזיכרון לטווח רחוק. למעשה, ה-MMA נשמר היטב במהלך התקדמות מחלת האלצהיימר, ואלה אזורי המוח האחרונים שמתנוונים [4], אפילו כאשר מחלת האלצהיימר הרסה את רוב האזורים האחרים במוח.
מסקנות
זיהוי ה־MMA הוא רְאָיָה מדעית חשובה המסבירה מדוע זיכרונות מוזיקליים שורדים גם כאשר שיכחון וקיהיון התמקמו במוח. כפי שתיאר ד”ר סאקס [1], נראה כי אנשים אשר איבדו את הזיכרון לטווח ארוך שלהם תקועים בזמן הווה, שֶׁכֵּן איבדו גישה למידע על עצמם, אך הם יכולים להפתיע אותנו בזיכרון המוזיקלי שלהם. אם זיכרונות מוזיקליים יכולים לשרוד אחרי שנגרם נזק להיפוקמפוס ולרשת אזורי המוח הרקתיים, המצחיים ואחרים, זיכרונות אלה שונים בהכרח מזיכרונות אחרים לטווח ארוך. זה מסביר מדוע ד“ר סאקס ראה כיצד ”אנשים שקטים, מבוּדדים ומבולבלים מתלהבים ממוזיקה, מזהים אותה כמשהו מוכר ומתחילים לשיר ולהרגיש חיבור“ ([1], פרק 29), ותמך בכוחה המוזר אבל הקסום של המוזיקה בחיינו.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
תודות
אנו אסירי תודה לד”ר Robert Knight. אנו רוצים להודות גם ל-Keith Johnson, ל-Rafael Nadal ול־BNP Paribas Open 2016, על ההשראה שנתנו להַמְשָׂגַת המאמר הזה.
מקורות
[1] ↑ Sacks, O. 2008. Musicophilia: Tales of Music and the Brain. New York: Vintage Books.
[2] ↑ Dickerson, B. C., and Eichenbaum, H. 2010. The episodic memory system: neurocircuitry and disorders. Neuropsychopharmacology 35(1):86–104. doi: 10.1038/npp.2009.126
[3] ↑ Jagust, W. 2014. Dad can do time travel … but grandpa can’t! Front. Young Minds 2:18. doi: 10.3389/frym.2014.00018
[4] ↑ Benzinger, T. L. S., Blazey, T., Jack, C. R., Koeppe, R. A., Su, Y., Xiong, C., et al. 2013. Regional variability of imaging biomarkers in autosomal dominant Alzheimer’s disease. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110:E4502–9. doi: 10.1073/pnas.1317918110
[5] ↑ Jacobsen, J. H., Stelzer, J., Fritz, T. H., Chיtelat, G., La Joie, R., and Turner, R. 2015. Why musical memory can be preserved in advanced Alzheimer’s disease. Brain 138:2438–50. doi: 10.1093/brain/awv135