תַקצִיר
ייתכן שתופתעו מכך, אך המוח תמיד משתנה – הוא מסגל את עצמו לחוויות חיים חיוביות ושליליות. אנו קוראים לזה נוֹירוֹפלסטיוּת. אף על פי שנוירופלסטיות בדרך כלל מסייעת לנו להתמודד עם בעיות, לעיתים דברים משתבשים, והשינויים שמיוצרים על ידי נוירופלסטיות מזיקים לאדם. במאמר זה, נתאר שני מקרים של נוירופלסטיות – אחד חיובי והשני מזיק. המקרה החיובי עוסק בשינויים שמתרחשים כשאנו צעירים וחווים חוויות חברתיות טובות. המקרה השלילי עוסק בתסמין ’גַּף פנטוֹם’, תופעה משונה שמורגשת על ידי קטועי איברים בגפיים ובאיברים שלהם... שכבר אינם נמצאים!
מהי נוירופלסטיות?
כולנו שמענו משפטים כמו “המוח הוא מבנה מורכב!”, או “המוח שולט בכל תפקודי הגוף!”, אולם מה שמעטים מאיתנו יודעים הוא שהמוח לא סתם מונח בתוך גולגולתנו ולא משתנה. המוח תמיד מסתגל לדברים שונים ולמצבים שונים. אחרי שתסיימו לקרוא את המאמר הזה, אנו מבטיחים שמוחכם יהיה שונה!
המוח משנה את עצמו בתהליך שנקרא נוירופלסטיות. בואו נפענח את המילה הזו. נוירופלסטיות היא שילוב של שני מונחים: נוירו ופלסטיות. כשאנו מדברים על משהו שקשור למוח, אנו משתמשים בקידומת נוירו. המונח השני, פלסטיות, מתייחס לעובדה שהמוח תמיד מתמיר את עצמו. כשאתם פוגשים מישהו או לומדים עובדה חדשה, מוחכם משנה את המבנה שלו ואת תפקודו. הסביבה יכולה לשנות את מוחותינו, אפילו אם איננו מודעים לכך. אירועים מסוימים משנים את האופן שבו תאי המוח מְתַקְשְׁרִים זה עם זה, על ידי חיזוק התקשורת ביניהם או החלשתה. אירועים אחרים יעצבו את האופן שבו המוח מפרש דברים. כל השינויים האלה בסופו של דבר משפיעים על התנהגותנו!
לפני שנמשיך לדוגמאות, עלינו להביא בחשבון שני דברים. ראשית, נוירופלסטיות משתנה עם הגיל. כשאנו גדלים, המוח ממשיך למצוא דרכים להתמודד עם דברים חדשים ומצבים חדשים [1, 2]. היכולת לעשות זאת קשורה לבריאות המוח. מדוע אנשים מבוגרים יותר שתמיד עשו פעילות גופנית וקראו הרבה ספרים נוטים פחות לשכוח דברים? מאחר שמוח פעיל ובריא יכול לאחסן יותר משאבים מנטליים שאפשר להשתמש בהם, כשהוא מתבגר, כדי לשנות את עצמו. הדבר השני שעלינו להביא בחשבון הוא שחלק מהאירועים הנוירופלסטיים עלולים שלא להיות מועילים עבורנו, ואפילו מזיקים ביותר! זה מה שמכונה פלסטיות בלתי מסתגלת [3].
חוויות חברתיות ונוירופלסטיות
אם כן, אנו יודעים שאנו תמיד צריכים לנסות לתרגל פעילויות שמעוררות בנו מעורבות, כדי להגביר את יכולותיו של המוח. דבר זה חשוב ביותר אם אנו רוצים לשמור על בריאותו של המוח גם בגיל מבוגר. אולם האם יש יתרונות לנוירופלסטיות עבור מוחות צעירים? התשובה היא ללא ספק כן! מדענים מצאו שישנן מסגרות זמן מסוימות בחיינו שבמהלכן מתחזקות הלמידה של המוח והתפתחותו. זה נכון למשל למערכת הראייה, ואפילו למערכות מורכבות יותר כמו מערכת הקוגניציה החברתית, שהיא קבוצה של אזורים במוח שמסייעים לנו להבין מידע חברתי. אנו קוראים לרגעים האלה של פלסטיות מוגברת בשם תקופות קריטיות.
ישנן גם תקופות קריטיות של נוירופלסטיות. כדוגמה ראשונה, נראה כיצד הסביבה משפיעה על למידה חברתית בתקופה קריטית במהלך גיל ההתבגרות. ראשית, בואו נצלול לרגע למבנה המיקרוסקופי של המוח.
המוח מורכב מהרבה תאי עצב, שנקראים נוירונים. כמעט בכל אזור במוח, הנוירונים עוברים מיאלינציה – תהליך של כיסוי הנוירונים על ידי ממברנה שומנית (עשירה בליפידים) שנקראת מיאלין. מיאלינציה מגבירה מאוד את יעילות פעולתו של המוח. התקופה הקריטית של מיאלינציה עבור נוירונים, משתנה בין אזורי מוח שונים. האזור במוח שמסייע לנו להבין רגשות, זיכרון ומידע חברתי, שנקרא קליפת המוח הקדם-מצחית המרכזית (mPFC - medial prefrontal cortex), הוא אחד האזורים האחרונים שעוברים מיאלינציה. מיאלינציה של ה-mPFC מתרחשת במהלך גיל ההתבגרות.
גיל ההתבגרות הוא תקופה מורכבת בהתפתחות של יכולותינו החברתיות, מאחר שזהו הזמן שבו אנו מתחילים לתקשר באופן קרוב יותר עם חברים ועם מבוגרים. במהלך התקופה הזו מוחותינו נדרשים להתמודד עם כמות עצומה של מידע חברתי, כשאנו שואלים שאלות כמו “על מי אני דלוק/ה?”, או “כיצד עליי לדבר איתו/איתה ולהציע לו/לה לצאת לדייט?” כדי לנווט במצבים האלה, הנוירונים במוח צריכים “לדבר” זה עם זה במסגרת של מעגלים נוירונלים מורכבים, במטרה לסייע לאדם לנווט בעולם החברתי. אם אנו מבקשים לנהל את המצבים האלה באופן מוצלח, הכול צריך לעבוד כשורה.
הבעיה היא שאיננו נולדים מוכנים לאינטראקציות כאלה. אף על פי שתאי המוח והמעגלים נמצאים שם כולם, ראשית עלינו לשפרם ולעשות אופטימיזציה לתפקודם.
לפני זמן לא רב, מדענים גילו שבמהלך גיל ההתבגרות משהו מתניע את המיאלינציה של נוירונים ב-mPFC, מה שמסייע לנו להתמודד טוב יותר עם מצבים חברתיים. עובדה מעניינת: האירוע שמתניע את תהליך המיאלינציה הזה הוא אינטראקציה חברתית! לכן, אם אתם רוצים להיות טובים באינטראקציה חברתית, ראשית עליכם לבצע אינטראקציה כזו – זה אחד המקרים שבהם “אימון מוביל לשלמות”. ראיות מהזמן האחרון מצביעות על כך שבין גילֵי 20-15 המוח נמצא בשיא הפוטנציאל שלו להתמיר את עצמו [4]. זוכרים את התקופה הקריטית? אנו יודעים שאם איננו לוקחים חלק בחוויות חברתיות במהלך גיל ההתבגרות, המעגלים ב-mPFC לא יעברו מיאלינציה, וזה ישפיע על כל חיינו, גם לאחר גיל ההתבגרות.
חוקרים הראו שאם מוֹנעים מעכבר מעבדה צעיר את האפשרות למגע חברתי, הוא יימנע מלתקשר עם עכברים אחרים [5]. חוויות חברתיות במהלך התקופה הקריטית הזו כל כך חשובות, שאפילו אם החיה המבודדת תגור מאוחר יותר במחיצת עכברים אחרים, היא לא תחזור להתנהגות נורמלית. אם כן, ברגע שחלון ההזדמנויות נסגר, אם היה מחסור בחוויות חברתיות הולמות, ההתנהגות החברתית משתנה לעד.
התופעה המעניינת של גף הפנטום ופלסטיות בלתי מסתגלת
השלכותיהן השליליות של מלחמות ומחלות עשויות להתבטא, בין השאר, בקטיעת גפיים. קטיעה היא מצב עצוב, שיכול להיות גם מפחיד. חלק מהאנשים בעלי גפיים קטועים חווים את התחושה הפיזית שהחלק הקטוע עדיין קיים. חוויית הרפאים הזו היא חלק ממצב שנקרא תסמין גף הפנטום, שמתבטא בתחושות של כאב, תנועה ותחושות אחרות שמגיעות מהגף הקטוע [6]. דמיינו כמה זה עלול להיות מפחיד!
אף על פי שתסמין גף הפנטום ידוע מאז המאה ה-16, רק בשנות ה-90 של המאה הקודמת הוא שויך לנוירופלסטיות – לצורה בלתי מסתגלת (או מזיקה) שלה.
האזור במוח שנקרא קליפת המוח הסומטוסנסורית (SSC - somatosensory cortex), אחראי על פירוש העולם דרך חוש המישוש. “האם המשטח הזה חלק?”, ו“האם הרצפה קרה?” הן שאלות שנענות על ידי ה-SSC. ה-SSC גם אחראי על משהו שנקרא פרופריוספציה. לפני שנסביר מה משמעות המילה הזו, ערכו את הניסוי הבא: עצמוּ את עיניכם ונסו לגעת בקצה אפכם באמצעות האצבע המורה שלכם. האם הצלחתם? אם כן, עליכם להיות נפעמים מכוח-העל שלכם: הצלחתם לעשות זאת בלי לראות את התנועה! זוהי פרופריוספציה – אנו יודעים את מיקום גופנו וחלקיו, אפילו כשעינינו סגורות.
אם כן, מה מתרחש כשאדם מאבד גף על ידי קטיעה? האם האזור ב-SSC שאחראי על אותו הגף מפסיק לתפקד? בדרך כלל, אותו אזור במוח רק מאט את תפקודו, אולם לעיתים דברים משתבשים, ואזור המוח שאחראי על הגף החסר נעשה היפראקטיבי. כיצד הוא יכול להיות היפראקטיבי אם הגף חסר?
במקרים של קטיעת רגליים, נוירופלסטיות מאפשרת לאזורים שכנים ב-SSC, כמו למשל לאזור שאחראי על הירך, לקחת שליטה על אזור הרגל החסרה. הסבר אפשרי אחד הוא שהנוירונים הפעילים באזור הירך “מגלים” שאזור שָׁכֵן ברגל אינו פעיל, והם שולחים חלק מהסיבים שלהם להתחבר לנוירונים הבלתי פעילים. (איור 1) הוא דוגמה למחקר שנערך במעבדה שלנו עם קטועי איברים. מצאנו שלא רק שהייצוג של אזורים בגפיים הנוכחים והחסרים השתנה, אלא גם שהמיאלינציה של חלק מאזורי המוח פחתה.
- איור 1 - בחינת נוירופלסטיות אצל קטועת רגל.
- הילדה שאיבדה את רגלה גורתה בעדינות באמצעות מברשת בשלושה מקומות: (1) בגֶדֶם; (2) באותו האזור ברגל השנייה; ו-(3) בכף הרגל של הרגל השנייה. הכתמים הבהירים בתמונות המוח מצביעים על האזורים שהיו הכי פעילים כאשר המברשת נגעה בעורהּ. ב-(1), אתם יכולים לראות שגירוי הגדם גורם ליותר פעילות מאשר כשהמברשת נוגעת בירך של הרגל הנוכחת (2). נוסף על כך נראה שגירוי של הגדם מפעיל אזורים דומים כמו כשמגרים את כף הרגל (3), אולם האזורים קטנים יותר. שימו לב שהחלקים השמאליים של הגוף מיוצגים בחלק הימני של המוח, ולהפך. S1 – אזור סומטוסנסורי; M1 – אזור מוטורי; ו-M2 – אזור מוטורי נספח. האיור על ידי Julio Xerfan.
אמרנו שנוירונים מהירך נעים לקראת נוירונים באזור הרגל החסרה ומתחברים אליהם – כיצד הנוירופלסטיות הזו יכולה להיות מתורגמת לתחושת פנטום? דמיינו שאתם יכולים להרגיש כל קיפול של בגדיכם שנוגע בגפיים שלכם, אולם אפילו כשאתם לובשים בגד ים, אתם עדיין יכולים להרגיש שהגפיים שלכם שם, פשוט על ידי הזזה שלהם. משמעות הדבר היא שאזור הגפיים במוחכם פעיל כל הזמן. במקרה של קטיעה, כאשר הנוירונים מהירך ומהרגל התחתונה מתחברים, שניהם פעילים כשמשהו מגרה את עור הירך. לכן, מגע בירך יוצר תחושה של מגע ברגל החסרה. תחושת הפרופריוספציה בירך, שנגרמת על ידי תנועה, יוצרת גם תחושת פרופריוספציה ברגל החסרה.
במילים אחרות, המוח (או לפחות ה-SSC) לא מבין את החוויה החושית, ומאמין שהגף החסר עדיין נמצא.
מסקנות
דנו בשני מקרים של נוירופלסטיות: אחד חיובי והשני מזיק. למדנו שבשנות חיינו המוקדמות, ישנו חלון זמן שבמהלכו הנוירופלסטיות וההתפתחות של חלק מאזורי המוח חשובות מאוד. מקרה אחד כזה הוא מיאלינציה של ה- mPFC, שתלויה מאוד בחוויות החברתיות שלנו. כדוגמה לנוירופלסטיות מזיקה, למדנו שבמקרה של קטיעה, המוח עלול שלא להבין כי הגף איננו. משמעות הדבר היא שאזורים במוח שהיו אחראים על פירוש אותות שמגיעים מאותו הגף (לדוגמה, תחושת מגע) ימשיכו להיות פעילים, מה שיוביל לתסמין גף הפנטום. לסיכום, שתי הדוגמאות האלה ממחישות שהמוח לא סטטי, והוא כל הזמן מגיב לאתגרים. כל פיסת מידע שאנו לומדים, או כל אדם שאנו פוגשים, יכולים להוביל להשפעות מתמשכות על המוח ועל חיינו.
מילון מונחים
נוירופלסטיות (Neuroplasticity): ↑ יכולתו של המוח לשנות את המבנה שלו ואת תפקודו בתגובה לאירועי החיים.
פלסטיות בלתי מסתגלת (Maladaptive Plasticity): ↑ סוג מזיק של פלסטיות, כמו למשל זה שמתרחש בתסמין גף הפנטום.
מערכת הקוגניציה החברתית (Social Cognition System): ↑ קבוצת כישורים ואזורים במוח שאחראים על הבנת כללים חברתיים ועל הכוונת התנהגותנו.
תקופה קריטית (Critical Period): ↑ מסגרת הזמן שבה ההתפתחות של אזורים מסוימים במוח ויכולת הלמידה של המוח, מועצמות.
נוירון (Neuron): ↑ אחד מהתאים הרבים שמרכיבים את המוח. נוירונים מתחברים זה לזה ויוצרים מעגלים, בדומה לפסי רכבת. זה האופן שבו מידע עובר במוח.
מיאלינציה (Myelination): ↑ תהליך שבו חלקים מהנוירון מכוסים על ידי ממברנות של חומר שנקרא מיאלין. מיאלין מתפקד כמו הגומי שמכסה חוטי חשמל, והוא מגביר את המהירות שבה מידע עובר מנוירון אחד לאחר.
תסמין גף הפנטום (Phantom Limb Syndrome): ↑ מצב שבו קטועי איברים עדיין מרגישים תחושות מהגף או האיבר החסרים. לעיתים זו יכולה להיות תחושה כואבת.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
תודות
אנו מודים לקולגה שלנו, Theo Marins, על התמונות של מוח האדם האמיתי באיור.
מקורות
[1] ↑ Goh, J. O., and Park, D. C. 2009. Neuroplasticity and cognitive aging: the scaffolding theory of aging and cognition. Restor. Neurol. Neurosci. 27:391–403. doi: 10.3233/RNN-2009-0493
[2] ↑ Gutchess, A. 2014. Plasticity of the aging brain: new directions in cognitive neuroscience. Science 346:579–82. doi: 10.1126/science.1254604
[3] ↑ Brown, A., and Weaver, L. C. 2012. The dark side of neuroplasticity. Exp. Neurol. 235:133–41. doi: 10.1016/j.expneurol.2011.11.004
[4] ↑ Fuhrmann, D., Knoll, L. J., and Blakemore, S. J. 2015. Adolescence as a sensitive period of brain development. Trends Cogn. Sci. 19:558–66. doi: 10.1016/j.tics.2015.07.008
[5] ↑ Makinodan, M., Rosen, K. M., Ito, S., and Corfas, G. 2012. A critical period for social experience-dependent oligodendrocyte maturation and myelination. Science 337:1357–60. doi: 10.1126/science.1220845
[6] ↑ Simões, E. L., Bramati, I., Rodrigues, E., Franzoi, A., Moll, J., Lent, R., et al. 2012. Functional expansion of sensorimotor representation and structural reorganization of callosal connections in lower limb amputees. J. Neurosci. 32:3211–20. doi: 10.1523/JNEUROSCI.4592-11.2012