תַקצִיר
כיצד אתם מסוגלים להתרכז בשיעורי הבית שלכם כשאחותכם רצה ברחבי החדר ורודפת אחרי כלב? המוח שלכם מסייע לכם לעשות זאת, על ידי שינוי עוצמת המראות והצלילים שמגיעים מהמשחק מסיח הדעת של אחותכם. אותות חישתיים שנכנסים למוח שלכם דרך העיניים והאוזניים צריכים להיות מעובדים באזורי החִישָׁה במוח, ומערכת הקֶּשֶׁב (תשומת הלב) מסייעת לכם לנהל את המידע החושי כך שהמידע החשוב ביותר מעובד בעדיפות הגבוהה ביותר. מדענים יכולים לרשום אותות חשמליים במוח כדי להראות שהפניית קשב משנה את עוצמת האותות. הדבר המדהים לגבי היכולת שלכם לסנן מידע חושי הוא שֶׁמָּה שאתם רוצים או צריכים לראות ולשמוע הוא בדרך כלל מה שאתם רואים ושומעים. לכן, המוח שלכם לא רושם כל דבר שקורה סביבכם כמו מצלמת וידיאו – במקום זאת, הוא מסייע לכם להגביל את התפיסה שלכם לדברים החשובים ביותר.
עכשיו אתם רואים, ועכשיו לא
כשהייתי ילד, אבא שלי אהב לשכב על הרצפה ולראות טלוויזיה. לפעמים האחים שלי או אני היינו שואלים אותו שאלה על משהו בתוכנית, אולם הוא לא היה עונה לנו. היינו אומרים “אבא...”, “אבא...!”, “א-ב-א!”, אולם נראה היה שהוא לא שומע. היינו רצים ומתחילים לנופף לו, והוא עדיין לא היה מגיב עד שהיינו מתמקמים בינו לבין הטלוויזיה, ואז הוא היה צוחק ושואל אותנו מה אנחנו רוצים.
יום אחד (כשהוא לא צפה בטלוויזיה) שאלתי את אבא שלי מדוע הוא לא שמע או ראה אותנו עד שהיינו ממש מולו, והתשובה שלו הייתה ברורה – הוא אמר שהוא פשוט שׂם לב למשהו מעניין בתוכנית הטלוויזיה. באותו הזמן, לא הבנתי כיצד הקולות החזקים שלנו לא משכו את תשומת ליבו, אולם כיום, כמה עשורים מאוחר יותר, אני מתחיל להבין. במוח יש מנגנונים חזקים שמאפשרים לנו למקד את הקֶּשֶׁב שלנו בדברים מסוימים (כמו למשל סדרת טלוויזיה), ולמנוע רעשים או מראות מסיחי דעת (כמו ילדים שצועקים ומנופפים). אנו קוראים ליכולת של אורגניזמים לשים לב למידע רלוונטי בשם קשב סלקטיבי [1], ואנו יודעים הרבה על האופן שבו המוח מבצע זאת.
מדידת קשב במעבדה
כיצד אנו יכולים למדוד משהו שמתרחש בתוך המוח שלנו, כמו יכולתנו להפנות קשב? המדען מייקל פוזנר פיתח כלי עוצמתי למדידת קשב ויזואלי (ראייתי), שהוא הקשב שאנו מפנים לדברים שאנו רואים [2]. הוא גרם לתלמידי קולג’ לבצע מבחן פשוט, שבו הם צפו במסך מחשב, ושמרו על העיניים שלהם ממוקדות בסימן פלוס במרכז המסך. תמונות חלפו במהרה על המסך (תמונות פשוטות כמו עיגולים או ריבועים), והסטודנטים היו צריכים ללחוץ על כפתור כמה שיותר מהר, ברגע שהם ראו את התמונות. באופן הזה, פוזנר יָכֹל למדוד את זמני התגובה שלהם (הזמן שבין הופעת התמונה ללחיצת הכפתור). אולם הוא גם עשה משהו נוסף – לפני חשיפת כל תמונה, הוא נתן לסטודנטים מידע חשוב על המקום במסך שבו התמונה צפויה להופיע. הוא השתמש בחץ פשוט כדי להצביע אם התמונה תהיה בצד ימין או שמאל של המסך (איור 1). אולם כ-10% מהזמן החץ הטעה את הסטודנטים. כיצד זה השפיע על זמן התגובה?
- איור 1 - כיצד קשב משפיע על זמן תגובה? ארבע התיבות האפורות מייצגות צגי מחשב.
- בשורה העליונה, כאשר המשתתפים מסתכלים על סימן הפלוס במרכז המסך, מופיע חץ מְרַמֵּז שמצביע לכיוון שמאל. אחרי עיכוב של כשנייה אחת, תמונת המטרה (ריבוע לבן) מופיעה במיקום המצופה (צד שמאל של המסך). בלי להסיט את המבט מסימן הפלוס, המשתתפים צריכים ללחוץ על כפתור הכי מהר שהם יכולים, אולם לא לפני שתמונת המטרה מופיעה. כאשר החץ חוזה את מיקום המטרה, זמן התגובה ללחיצת כפתור הוא מהיר יחסית (עמודה ירוקה בחלק הימני העליון של הגרף). כאשר החץ חוזה לא נכון את מיקום המטרה, כפי שניתן לראות בשורה התחתונה, זמן התגובה איטי יותר (עמודה ירוקה בתחתית הגרף).
פוזנר מצא שכאשר החץ חָזָה נכון את מיקום התמונה, לסטודנטים היו זמני תגובה מהירים יותר מאשר כשהחץ ומיקום התמונה לא תאמו זה לזה. ההבדל בזמן התגובה כאשר התמונה הופיעה היכן שהחץ חזה לעומת המקרה שהופיעה במהופך לחיזוי החץ, הוא מדד לזמן התגובה של קשב ויזואלי. במטלה שתוארה כאן, הסטודנטים שמו לב לתמונה במיקום מרחבי אחד (מיקום צפוי) והתעלמו ממיקומים אחרים (מיקום לא צפוי). לכן אנו קוראים לכך “תשומת לב מרחבית”, כדי להבחין בינה לבין מצבים שבהם הצבע או הצורה של אובייקט מגדירים את חשיבותו, ולא המיקום המרחבי שלו.
פעילות מוחית בזמן הפניית קשב
אם כן, מה בדיוק קורה במוח שגורם לזמני תגובה מהירים יותר עבור התמונות הצפויות בפעילות שתיארנו לעיל? בבני אדם, שיטה חזקה אחת שמשמשת לבחון מה קורה בתוך המוח היא לרשום את הפעילות החשמלית שמיוצרת על ידי המוח כשהוא פעיל. תאי מוח (נוירונים) שולחים מידע אחד לשני באמצעות אותות חשמליים קטנים. האותות החשמליים הזעירים האלה יכולים לזרום למעלה דרך הרקמות ודרך הגולגולת והקרקפת, שׁם ניתן לרשום אותם באמצעות אלקטרודות (דיסקים מתכתיים קטנים) שמחוברות לקרקפת. מכשירים חשמליים שנקראים מַגְבְּרִים, מחזקים את האותות הקטנים כך שנוכל לצפות בהם בקלות רבה יותר. השיטה הזו נקראת אלקטרוֹאנצפלוֹגרפיה (EEG, או אותות EEG).
אות ה-EEG מיוצר על ידי פעילות של אלפי או מיליוני נוירונים במוח, ומכיל הרבה אותות חשמליים שונים שמגיעים ממגוון אזורים במוח בכל רגע נתון. לדוגמה, אותות EEG יכילו פעילות חשמלית שקשורה לראיית הריבוע הלבן שמוצג באיור 1, אולם הם גם יכילו אותות אחרים, כמו אלה שמייצגים את תגובת המוח לכל צליל שהאדם שומע בעת ביצוע המטלה (כמו למשל מוזיקה או שיחה שמתרחשת ברקע). לכן, מדענים צריכים להשתמש בשיטה חכמה, שנקראת מִצּוּעַ אוֹתוֹת, כדי להבין אלו אותות חשמליים מגיעים מראיית הריבוע. זה נעשה באופן מופרד עבור הריבועים שמוצגים במיקומים הצפויים והבלתי צפויים. האות החשמלי המסוים עבור הפעילות הנחקרת נקרא פוטנציאל קשור-אירוע (ERP). בואו נפרק את המונח הזה: ב-EEG אנו מסתכלים על פוטנציאלים חשמליים שקשורים לאירוע מסוים שנחקר – הופעת הריבוע הלבן [3]. לשם פשטות, אנו מתייחסים ל-ERP האלה כאל גלי מוח.
מאז עבודתם של מדענים כמו רוברט איסון וסטיבן היליארד בשנות ה-1970 [5, 4] היה ידוע שגלי המוח שמתרחשים בתגובה לאירועים ויזואליים ושמיעתיים משתנים כתלות באם האדם שם לב למראה או לצליל, או מתעלם מהם. בניסוי שתיארנו, ראינו שגלי המוח היו גדולים יותר עבור תמונת המטרה כאשר היא הופיעה במיקום הצפוי מאשר כשהיא הופיעה במיקום הלא צפוי (איור 2). משמעות הדבר היא שלנוירונים הוויזואליים במוח הייתה תגובה חשמלית גדולה יותר כאשר משתתפי המחקר שמו לב למיקום הצפוי כשהמטרה הופיעה. אם כן, האותות החישתיים שאנו שמים לב אליהם מוגברים במוח, ואלה שאיננו שמים לב אליהם מונמכים, כמו הגברה או הנמכה של עוצמת השֵּׁמַע ברדיו [6]. כפי שאולי ניחשתם, תמונת המטרה שמייצרת תגובת מוח גדולה יותר גם מובילה לזמן תגובה מהיר יותר. ייתכן גם שניחשתם כי גלי המוח שמתרחשים כאשר מפנים את הקשב למשהו הם מהירים יותר, מה שמוביל לזמני תגובה תנועתיים מהירים יותר, אולם זה לא הממצא כאן. במקום זאת, אותות מוחיים גדולים וחזקים יותר, ולא מהירים יותר, הם אלה שמובילים לזמני תגובה מהירים יותר. מדוע? טוב, אנו מאמינים שמשמעות האותות החשמליים הגדולים יותר היא שהמוח מעבד את התמונה בצורה מוגברת, ושהאות הגדול הזה מייצר תגובה מוחית חזקה שיכולה לאחר מכן להוביל לעיבוד מהיר יותר במוח, וגם לתנועות מהירות יותר, מה שמקצר את זמן התגובה.
- איור 2 - מדידת גלי מוח במטלת קשב.
- למעלה: כמו באיור 1, החץ מצביע על מיקום חזוי של מלבן לבן שיופיע כשנייה מאוחר יותר. בתגובה לחֵץ, המשתתפים מסיטים את תשומת הלב שלהם למיקום הצפוי (קווים שחורים מקווקווים), בזמן שהם שומרים על עיניהם ממוקדות בסימן הפלוס (קווים שחורים מלאים). למטה: גלי המוח שמופיעים בתגובה למטלה נקבעים על ידי מיצוע של EEG, ואז מצוירים על המסך. הגרף מראה את עוצמת האות החשמלי במוח (ציר (y על פני הזמן (ציר x). “t=0” מראה את הזמן שבו המלבן הופיע על המסך. הקווים המשתנים הם גלי המוח, והם מראים תגובה חשמלית גדולה יותר (ביחידות של מיקרו-וולטים, או אלפיות הוולט) ביחס למלבן כאשר המשתתפים מפנים קשב למיקום שבו הוא מופיע (קו אדום) בהשוואה למקרה שבו הקשב של המשתתפים מופנה לצד ימין (קו כחול מקווקו), ולכן הם מתעלמים מתמונת המטרה שמשמאל.
מה זה אומר על האופן שבו אנו מסוגלים לשים לב?
בואו נסתכל על המקרה של אבא שלי שצופה בטלוויזיה, שבו השתמשתי בתחילת המאמר. בעוד שהוא מיקד את תשומת הלב שלו בתמונות שעל מסך הטלוויזיה, המוח שלו הגביר את התגובות הוויזואליות (והשמיעתיות) לתוכנית הטלוויזיה, והחליש את הקלטים האחרים שהוא לא התעניין בהם באותו הזמן. לכן, כאשר האחים שלי ואני שאלנו אותו שאלות, הסיבה לכך שנראה היה שהוא לא ראה או שמע אותנו היא שהאותות במוח שלו שנוצרו כתוצאה מהקולות ומהפרצופים שלנו דוכאו, מאחר שהקשב שלו היה ממוקד בטלוויזיה. כעת, שנים רבות מאוחר יותר, אנו יכולים להיות רגועים ובטוחים בכך שאבא שלנו אהב אותנו ולא העמיד פנים שאינו רואה או שומע אותנו, מאחר שהמדע הסביר מדוע הוא לא הגיב מייד – מערכת הקשב במוח שלו ביצעה את תפקידה, וסייעה לו להתמקד באופן אינטנסיבי בתוכנית הטלוויזיה המעניינת. כשאתם ממקדים את הקשב שלכם במשהו, המוח שלכם עושה את אותו הדבר – הוא משנה את עוצמת המראות והצלילים (והמגע, הריחות והטעמים) בעולם, כדי לסייע לכם לעשות עבודה טובה, מה שהיא לא תהיה.
מדוע זה חשוב?
חשבו על זה לרגע – האם אתם באמת קולטים את כל מה שנמצא מולכם? נסו לחפש במגירה עמוסה ולמצוא את מה שאתם צריכים – האם זה קל? אם אתם צריכים ללמוד לבחינה, האם זה מסייע או מפריע כשיש מוזיקה רועשת, טלוויזיה, או הסחות דעת אחרות? קֶשֶׁב הוא תפקוד מוחי בסיסי שבני אדם (וחיות) זקוקים לו כדי לבצע מטלות ביעילות, וכדי שיוכלו ללמוד ולשרוד בעולם שעלול להיות מסוכן. קשב מאפשר לכם להתמקד בדברים החשובים ביותר בזמן הנכון כדי למנוע מהסחות דעת להוביל לאסון, והמוח פיתח שיטות עוצמתיות במטרה לעשות בדיוק את זה. המנגנונים האלה התפתחו בשלב מוקדם באבולוציה, לא רק ביונקים או בבני אדם, אלא גם באורגניזמים פשוטים. במהלך האבולוציה, המנגנונים האלה נעשה מדויקים ועוצמתיים יותר יותר, וסייעו לבני אדם להתמקד במה שהכי חשוב באותו הרגע. בין אם עבוּר מעקב אחרי טֶֶרֶף, או מיקוד בשאלה מאתגרת בבחינה, קשב נמצא שם כדי לסייע לנו להצליח.
הבנת האופן שבו המוח מאפשר קשב סלקטיבי חשובה גם לטיפול בלקויות מסוימות, כמו למשל הפרעת קשב, אשר משפיעה על חלק משמעותי מהאוכלוסייה וגורמת ליכולת מופחתת להתמקד ולמנוע הסחות דעת. לקויות רבות אחרות גם מערבות בעיות בקשב, ולכן מדענים ורופאים צריכים להבין את פרטי הפעולה של מערכת הקשב במוח, במטרה לפתח טיפולים ולתקן צורות רבות של בעיות קשב שאנשים עשויים לחוות.
מילון מונחים
קשב סלקטיבי (Selective Attention): ↑ היכולת של אורגניזם לשים לב לאירועי החישה החשובים ביותר, למחשבות, או לפעולות, בעודו מתעלם מאירועים פחות חשובים או מסיחים.
זמן תגובה (Reaction Time): ↑ כמה זמן לוקח לאדם ללחוץ על כפתור אחרי שמשהו מתרחש. זמן תגובה נמדד לעיתים קרובות במילישניות, או אלפיות השנייה.
אלקטרואנצפלוגרם (EEG - Electro encephalogram): ↑ רישום של האותות החשמליים במוח, מתבצע על ידי אלקטרודות שממוקמות על הגולגולת.
פוטנציאל קשור-אירוע (ERP - Event-related Potential): ↑ פוטנציאל קשור-אירוע הוא אות חשמלי במוח שנמדד מהגולגולת ונקבע מ-EEG באמצעות שיטות של מיצוע אותות. כפי שהשם מרמז, פוטנציאל קשור-אירוע משקף את הפוטנציאל (האות החשמלי) שקשור לאירוע, כמו למשל להופעה של תמונת מטרה.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
מקורות
[1] ↑ Posner, M. I. 2008. Measuring alertness. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1129:193–9. doi: 10.1196/annals.1417.011
[2] ↑ Posner, M. I., Snyder, C. R., and Davidson, B. J. 1980. Attention and the detection of signals. J. Exp. Psychol. 109:160–74.
[3] ↑ Luck, S. J., Woodman, G. F., and Vogel, E. K. 2000. Event-related potential studies of attention. Trends Cogn. Sci. 4:432–40. doi: 10.1016/s1364-6613(00)01545-x
[4] ↑ Van Voorhis, S., and Hillyard, S. A. 1977. Visual evoked potentials and selective attention to points in space. Percept. Psychophys. 22:54–62.
[5] ↑ Eason, R., Harter, M., and White, C. 1969. Effects of attention and arousal on visually evoked cortical potentials and reaction time in man. Physiol. Behav. 4:283–9.
[6] ↑ Mangun, G. R., and Hillyard, S. A. 1991. Modulations of sensory-evoked brain potentials indicate changes in perceptual processing during visual-spatial priming. J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 17:1057–74.