רעיון מרכזי מדעי המוח ופסיכולוגיה פורסם: 15 בספטמבר, 2023

כמה שיותר, יותר טוב? מה קורה במוחכם בזמן ריבוי משימות

תַקצִיר

האם אי פעם חשבתם מה קורה במוחכם כשאתם מבצעים משימות רבּות במקביל? אף על פי שמצב זה מתרחש לעיתים קרובות במהלך היום, מגבלות של יכולתנו הַמֶּנְטָלִית מוֹנעוֹת ממוחותינו מלעבד באמת כמה מטלות בו בזמן. במקום זאת, אנו למעשה מחליפים ביניהן. הדבר מתבצע כל כך מהר שאנו עשויים אפילו שלא להיות מודעים לכך. שני אזורי מוח נראים כחשובים במיוחד עבור ריבוי משימות (מוּלְטִיטַסְקִינְג)–קליפת המוח הקודקודית וקליפת המוח הקדם-מצחית, שהאינטראקציה המורכבת ביניהן מהווה מוקד מתמשך לחקירה מדעית. הפופולריוּת ההולכת וגדלה של מכשירים טכנולוגיים חדשים כמו טלפונים ניידים, מפתה אותנו לבצע באמצעותם ריבוי משימות לעיתים תכופות יותר. עקב כך חיוני להבין כיצד ריבוי משימות משפיע על היכולת להשלים מטלה מהר ובצורה נכונה. שאלות רבות נותרו פתוחות לגבי ריבוי משימות והשפעותיו על המוח ועל כישורינו הקוגניטיביים. בד בבד, מחקרים שזמינים כיום מצביעים על חשיבוּת פיתוח הרגלי ריבוי משימות נבונים.

האם יותר יכול להפוך ליותר מדי?

לעיתים, יותר זה טוב יותר. דמיינו את עצמכם במטבח שלכם עם חברים, אופים את עוגיות השוקולד צ'יפס האהובות עליכם. היות שהכמות אינה מַסְפֶּקֶת, החלטתם להכפיל את המתכון היום! בזמן שאתם אוספים את הרכיבים, הבטן המקרקרת מזכירה לכם את מה שלמדתם בשיעור ביולוגיה האחרון, על תפקידי העיכול המרתקים של חיידקי המעיים. אתם מתחילים לחלוק את הַיֶּדַע שרכשתם בנושא עם חבריכם, ובו בזמן מנסים לחשב את הרכיבים הכפולים במתכון, ולערבב אותם יחד. אך רגע, כמה סוכר אתם צריכים בדיוק? כדי לוודא שהחישוב מבוצע נכון, אתם מבינים שעליכם להפסיק את ההסבר על חיידקי המעיים. אם כן, ברור שיותר זה לא תמיד טוב יותר: בעוד שבטנכם עשויה להיות מסוגלת להתמודד עם עוגיות נוספות, הוֹסָפַת מטלות לעיבוד עלולה להתברר לעיתים כיותר מדי עבור מוחכם.

ודאי ביצעתם שני דברים, כמו למשל אפייה ודיבור עם חברים, באופן נפרד, פעמים רבות ללא כל בעיה. אך, אם תנסו לבצע את שניהם בבת אחת, אתם עשויים למצוא את עצמכם מתקשים להתמודד עם כל אחת מהמטלות. זהו המחיר של ריבוי משימות, והוא בא לידי ביטוי כאשר אותם המשאבים הקוגניטיביים (של המוח) נדרשים עבור שתי מטלות או יותר באותו הזמן.

מדוע מדעני מוח מתעניינים בריבוי משימות? סביר להניח שבני אדם תמיד ביצעו ריבוי משימות, אולם לאחרונה טכנולוגיות חדשות גרמו לכך להיות מאפיין שכיח יותר של פעילויותינו היומיומיות. טלפונים חכמים, לדוגמה, היו עבורנו לִבְנֵי לוויה קבועים, ולעיתים קרובות משמשים אותנו לביצוע כמה דברים בו בזמן.

ריבוי משימות מוגבר מעורר מגוון שאלות ודאגות. הורים ומורים רבים מודאגים מכך שדור של צעירים חובבי טכנולוגיה יפצל את הַקֶשֶׁב שלו יותר מדי בין פעילויות שונות, ועלול לגדול לחבורה בלתי ממוקדת של ''מוחות מפוזרים''. אולי תהיתם בעצמכם לגבי ההשפעה של ריבוי משימות תכוף–האם זה ''טוב'' או ''רע'' עבורכם? לפני שנתייחס לשאלה זו, נדון בְּמָה הופך ריבוי משימות למאתגר, ונבחן מה קורה במוח בזמן זה.

צוואר בקבוק במוח?

מדוע יכולתנו לבצע שתי מטלות בו בזמן היא מוגבלת? מדענים פיתחו ניסויי מעבדה שהשוו בין הביצועים של משתתפים כאשר ביצעו מטלה אחת בלבד, לבין ביצועיהם שעה שביצעו שתי מטלות במקביל (איור 1, בהתבסס על המטלה שמתוארת ב-[1]). בשתי מטלות נפרדות, משתתפים התרכזו בסדרה של אותיות בודדות באנגלית. במטלה הראשונה הם היו צריכים לדווח אם האות הייתה תנועה או עיצור, ובמטלה השנייה, אם האות הייתה גדולה או קטנה. בשני המטלות אופן הדיווח נעשה באמצעות לחיצה על כפתור. במצב שנקרא 'מטלה בודדת', המשתתפים ביצעו רק מטלה אחת בכל פעם, בעוד שבמצב של 'מטלה כפולה' הם נדרשו להשלים את שתי המטלות בו בזמן. אם כן, בעוד שבמטלה הבודדת נדרשה רק לחיצה אחת על כפתור בתגובה לכל אות, המטלה הכפולה הצריכה שתי לחיצות כפתור לכל אות: אחת עבור החלטה לגבי עיצור/תנועה, ושנייה עבור החלטה אם האות גדולה או קטנה. בניסוי זה ובניסויים אחרים כְּמוֹתוֹ, נמצא כי משתתפים נוטים להגיב לאט יותר לכל אחת משתי המטלות במצב המטלה הכפולה, בהשוואה למצב המטלה הבודדת.

איור 1 - מערך הניסוי.
  • איור 1 - מערך הניסוי.
  • (A, B) במטלה הבודדת, משתתפים התמקדו בשאלה אם האותיות המוצגות נכתבו כאות גדולה (capital), או כאות קטנה (lowercase), ואם האותיות היו עיצורים (consonant) או תנועות (vowel). מטלות אלה בוצעו בנפרד, במהלך פרקי זמן בלתי תלויים. (C) במטלה הכפולה, משתתפים נדרשו להתמקד בשתי המשימות עבור כל אות בו בזמן, כשהמַּעֲבָר בין אותיות התבצע בתוך 2.5 שניות.

כדי להסביר את הממצא הזה, מדענים פיתחו כמה תיאוריות. אחת המובילות שבהן נקראת תיאוריית צוואר הבקבוק [2]. חִשְׁבוּ על צוואר של בקבוק שמלא בחרוזים: בכל זמן נתון רק חרוז אחד יכול לעבור דרך צוואר הבקבוק. באופן דומה, רק מטלה אחת בזמן נתון מסוגלת לנוע דרך צוואר הבקבוק של יכולת העיבוד המוגבלת שלנו במוח. המטלה האחרת צריכה להמתין עד שהמטלה הראשונה תושלם.

בדוגמה הקודמת שהבאנו, של אפיית העוגיות, ניתן לְדַמּוֹת את מדידת הסוכר תוך סיפור לחבריכם על שיעור הביולוגיה, כשני חרוזים נפרדים שמנסים לנוע דרך צוואר בקבוק. לאחר מכן, הכפלה מֶנְטָלִית של מדידות המתכון מוסיפה חרוז שלישי שצריך לעבור דרך צוואר הבקבוק. חלק מהמטלות האלה מסובכות יותר, ולכן דורשות יותר מהקיבולת של מוחותיכם. מאפיין זה מיוצג על ידי גודל החרוז (איור 2). חרוזי המטלה אינם יכולים לנוע דרך צוואר הבקבוק באותו הזמן, ולכן מטפלים בהם זה אחר זה. לאחר ביצוע חֶלְקִי של מטלה אחת, אתם מחליפים במהרה למטלה הבאה, ואז חזרה לראשונה, באופן מחזורי. לכן, אתם מרגישים שאתם מבצעים כמה מטלות בו בזמן.

איור 2 - תיאוריית צוואר הבקבוק.
  • איור 2 - תיאוריית צוואר הבקבוק.
  • תיאוריית צוואר הבקבוק טוענת כי למוחנו יש יכולת מוגבלת של עיבוד וביצוע ריבוי משימות במקביל. כדי להמחיש את הרעיון הזה, דַּמְיְנוּ שמוחכם הוא בקבוק מלא חרוזים, וכל חרוז מייצג מטלה. כאשר אתם מבצעים מטלה אחת, החרוז התואם לה צריך לעבור דרך צוואר הבקבוק. אבל, רק חרוז אחד יכול לעבור דרך צוואר הבקבוק בכל פעם. באופן דומה, רק מטלה אחת יכולה להיות מעובדת במוחכם בזמן נתון. נוסף על כך חלק מהמטלות דורשות יותר קיבולת מוחית, והן מיוצגות על ידי חרוזים בגדלים שונים. Marbles (tasks) = חרוזים (משימות) Bottle neck (capacity) = צוואר הבקבוק (קיבולת).

האם ישנם ''אזורים חמים'' של ריבוי משימות במוח?

באמצעות טכנולוגיה שנקראת דימוּת תהודה מגנטית תפקודי (fMRI) [3], מדענים יכולים למדוד עד כמה אזורים שונים במוח פעילים בזמן שמישהו מבצע מטלה. בעזרת טכנולוגיה זו, מדענים זיהו שני אזורים עיקריים במוח שבהם מתרחש הַמַּעֲבָר בין מטלות במהלך ריבוי משימות. קליפת המוח הקדם-מצחית וקליפת המוח הקודקודית פעילוֹת יותר כאשר משתתפים משלימים שתי מטלות בו בזמן, בהשוואה למצב שבו הם מעבדים מטלה בודדת. אם כן, נדמה שאזורי המוח האלה חיוניים עבור ריבוי משימות. באמצעות ניסויים מחוכמים, מדענים פיתחו רעיון לגבי מה אזורי המוח האלה עושים כשאנו מבצעים ריבוי משימות (איור 3). קליפת המוח הקודקודית מאחסנת את הקשר שבין אירוע חיצוני, כמו למשל תמונה או צליל (שנקראים גירוי), לבין התגובה שאמורה להתרחש בעקבותיו. זה נקרא מיפוי גירוי-תגובה. בניסוי הדוגמה שלנו, חוקי המטלה של לחיצה על כפתור שמאלי צהוב אם האות היא גדולה, ולחיצה על כפתור ימני כחול אם האות היא תנועה, הן דוגמאות למיפוי גירוי-תגובה שמאוחסן בקליפת המוח הקודקודית. קליפת המוח הקדם-מצחית חיונית לבחירת מיפויי הגירוי-תגובה הנכונים וליצירת תגובה ראויה. אם כן, אם תראו אות גדולה ''A'' במצב המטלה הבודדת בצהוב, קליפת המוח הקדם-מצחית תוודא שבתגובה לכך תלחצו על הכפתור השמאלי הצהוב [4]. קליפת המוח הקדם-מצחית עשויה להיות מיקומו של צוואר הבקבוק. אימון אינטנסיבי בריבוי משימות יכול להגביר את המהירות שבה קליפת המוח הקדם-מצחית מעבדת מטלות מרובות [5], וכן לשפר את ריבוי המשימות אפילו עבור מטלות שלא תורגלו. אולם, איננו יודעים עד כמה ההשפעות האלה ארוכות טווח, ואם אימון מסייע לנו לשפר כישורי ריבוי משימות בחיי היומיום שלנו.

איור 3 - אזורים במוח שמעורבים בריבוי משימות.
  • איור 3 - אזורים במוח שמעורבים בריבוי משימות.
  • קליפת המוח הקדם-מצחית (Prefrontal Cortex, בצהוב) וקליפת המוח הקודקודית (Parietal Cortex, בירוק) פעילוֹת שתיהן במהלך ריבוי משימות. קליפת המוח הקודקודית מאחסנת (storage) מיפויי גירוי-תגובה (S-R-mapping), שמתארים את הקשר שבין אירוע חיצוני לתגובה שמתעוררת על ידי האירוע הזה. קליפת המוח הקדם-מצחית חיונית לבחירת (selection) מיפוי הגירוי-תגובה הנכון עבור המטלה, ליצירת תגובה מתאימה ולביצוע המשימה (task performance). Back of the brain–חלקו האחורי של המוח Front of the brain–חלקו הקדמי של המוח Brainstem–גזע המוח.

מעניין לדעת כי חלק מהאנשים יכולים להחליף בין מטלות או בין מקורות של מידע בקלות רבה יותר מאחרים. גורמים רבים משפיעים על יכולת ריבוי המשימות, אך נמצא כי הגיל הוא חשוב במיוחד [6]. אולי הבחנתם בכך שלאחיכם הצעירים קשה יותר לבצע כמה דברים במקביל לעומתכם, או שיכולת ריבוי המשימות שלכם השתפרה מאז שהייתם קטנים. הסיבה לכך היא שאזורי המוח שמעורבים בריבוי משימות וְהַקְּשָׁרִים שלהם זה עם זה זקוקים לזמן כדי להתפתח, והם נעשים הכי חזקים בשלהי גיל ההתבגרות או בבגרות המוקדמת. ממש כפי שמוחכם ממשיך להשתנות אחרי גיל ההתבגרות, כך גם יכולת ריבוי המשימות שלכם. כשאנו מתקרבים לגילים של הסבים והסבתות שלנו, אזורי המוח שאחראים על החלפה בין מטלות מְתַפְקְדִים באופן פחות יעיל, מה שגורם לריבוי המשימות להיות שוב קשה יותר [6].

אנו חיים בעידן ריבוי משימות הקשורות למֶדְיָה

ריבוי משימות יכול להיות מאתגר עבור אנשים ללא תלות בגיל, אך הוא גם ה''נורמלי החדש'' של התקופה שבה אנו חיים. אפילו כשהמצב אינו דורש זאת, המכשירים האלקטרוניים שלנו עשויים לְפַתּוֹת אותנו לבצע ריבוי משימות. לדוגמה, אתם יכולים ליהנות מהאזנה למוזיקה ולהתעדכן במֶדְיָה חברתית בזמן שאתם משלימים את שיעורי הבית שלכם. באופן כללי, המחקר מציע כי ריבוי משימות הקשורות למֶדְיָה עלול לפזר את תשומת הלב וּלְהָרַע את הזיכרון, מה שעשוי לפגום בלמידה ובביצוע מטלות. נוסף על כך ניסיון לבצע כמה דברים בו בזמן אינו חוסך זמן בהשוואה לביצוע מטלות זו אחר זו. נהפוך הוא, ריבוי משימות מֵאֵט אותנו! נדמה שזה נכון בדרך כלל אפילו עבור אנשים שמבצעים ריבוי משימות הקשורות למדיה לעיתים קרובות, והם בעלי ''ניסיון'' רב וביטחון ביכולתם להחליף בין מטלות [7]. אולם, לכלל הזה עשויים להיות יוצאי דופן מסוימים. נראה כי אנשים שמנוסים במשחקי וידיאו מסוגלים להחליף בין מטלות טוב יותר מאנשים שאינם מְשַׂחֲקִים, לכל הפחות אם המטלות אינן דומות מאוד [8]. אין זה מעיד בהכרח על כך שמשחקי וידיאו משפרים יכולות ריבוי משימות–ייתכן שאנשים שמשחקים במשחקים אלה טובים יותר מלכתחילה בהחלפה בין משימות. לבסוף, חוקרים עדיין עמלים במטרה לגלות אם לריבוי משימות באופן תכוף יש השפעות ארוכות-טווח, חיוביות או שליליות, על יכולותינו הקוגניטיביות, או על מוחותינו.

הֱיוּ חכמים לגבי ריבוי משימות!

אף על פי שתיאוריית צוואר הבקבוק קיבלה תמיכה מרובה מניסויים מדעיים, ישנם גם הסברים מתחרים, ועדיין קיימים פערים ביֶדַע שלנו. נדרש מחקר נוסף כדי לחשוף כיצד ריבוי משימות פועל בדיוק, ומדוע הוא מאתגר עבור מוחותינו. ריבוי משימות ''כאן כדי להישאר'', ודאגות ביחס להשפעותיו ככל הנראה ימשיכו להתקיים עד שרְאָיוֹת מדעיות נוספות תהיינה זמינוֹת. בינתיים, חשוב לזכור כי ריבוי משימות הוא יכולת אנושית, שאינה ''טובה'' או ''רעה''. בכל זאת, נסו להיות מודעים לאֵילוּ סוגי פעילויות אתם משלבים. לדוגמה, אם מטלה היא חשובה ודורשת את תשומת ליבכם, כמו למשל למידה למבחן, מומלץ להתמקד בה ולהימנע מריבוי משימות. בניגוד לכך, אם זמן אינו מהווה עניין, והסיכון נמוך, ריבוי משימות לא יגרום נזק גדול. אם כן, בעוד שאינכם יכולים לתרגל את מוחותיכם כדי שיעבּדו יותר ממטלה אחת בו בזמן, זיכרון של תיאוריית צוואר הבקבוק יוכל לסייע לכם לבצע ריבוי משימות בחוכמה!

מילון מונחים

קוגניטיבי (Cognitive): שקשור לתהליכים מנטליים כמו למידה, חשיבה, זיכרון ופתרון בעיות, אשר מבוצעים על ידי המוח.

תיאוריית צוואר הבקבוק (Bottleneck Theory): לפי תיאוריה זו, למוח יש יכולת מוגבלת לעיבוד מטלות מרובות בו בזמן, ממש כשם שחרוז אחד בלבד יכול לעבור דרך צוואר בקבוק צר בזמן נתון.

דימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI-Functional Magnetic Resonance Imaging): טכנולוגיה זו עושה שימוש בשדה מגנטי חזק כדי לדמות את המוח. לדוגמה, כאשר משתתפים בניסוי עובדים על מטלה, דימות תהודה מגנטית תפקודי יכול להראות את אזורי המוח שמופעלים בזמן ביצוע אותה מטלה (לקריאה נוספת לחצו כאן).

קליפת המוח הקדם-מצחית (Prefrontal Cortex): אזור בחלק הקדמי של המוח, אשר מעורב בריבוי משימות על ידי בחירת מיפוי הגירוי-תגובה הנכון עבור מטלה, ויצירת תגובה מתאימה.

קליפת המוח הקודקודית (Parietal Cortex): אזור בחלק העליון האחורי של המוח, אשר מעורב בריבוי משימות באמצעות אחסון של מיפוי הגירוי-תגובה עבור כל מטלה.

גירוי (Stimulus): אירוע או רמז, כמו למשל תמונה או צליל, שמפעילים את קולטני החושים וגורמים לתגובה של אורגניזם.

מיפוי גירוי-תגובה (S-R-Mapping: Stimulus-Response-Mapping): הקשר שבין גירוי לבין התגובה שמתאימה לו; ניתן לדמיין אותו כמפת דרכים שמְחַבֶּרֶת בין הגירוי לתגובה.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כל המחקר נערך בהעדר כי קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.

תודות

אנו מודות לחברינו השותפים לפרויקט Mechanisms and Sequential Progression of Plasticity עבור תובנותיהם והמשוב שלהם למאמר.


מקורות

[1] Dreher, J. C., and Grafman, J. 2003. Dissociating the roles of the rostral anterior cingulate and the lateral prefrontal cortices in performing two tasks simultaneously or successively. Cereb. Cortex. 13:329–39. doi: 10.1093/cercor/13.4.329

[2] Pashler, H. 1984. Processing stages in overlapping tasks: evidence for a central bottleneck. J. Exp. Psychol. Human. 10:358–77. doi: 10.1037/0096.1523.10.3.358

[3] Hoyos, P., Kim, N., and Kastner, S. 2019. How is magnetic resonance imaging used to learn about the brain? Front. Young Minds. 7:86. doi: 10.3389/frym.2019.00086

[4] Worringer, B., Langner, R., Koch, I., Eickhoff, S. B., Eickhoff, C. R., and Binkofski, F. C. 2019. Common and distinct neural correlates of dual-tasking and task-switching: a meta-analytic review and a neuro-cognitive processing model of human multitasking. Brain Struct. Funct. 224:1845–69. doi: 10.1007/s00429-019-01870-4

[5] Dux, P. E., Tombu, M., Harrison, S., Rogers, B. P., Tong, F., and Marois, R. 2009. Training improves multitasking performance by increasing the speed of information processing in human prefrontal cortex. Neuron 63:127–38. doi: 10.1016/j.neuron.2009.06.005

[6] Courage, M. L., Bakhtiar, A., Fitzpatrick, C., and Brandeau, K. 2015. Growing up multitasking: the costs and benefits for cognitive development. Dev. Rev. 35:5–41. doi: 10.1016/j.dr.2014.12.002

[7] Uncapher, M. R., and Wagner, A. D. 2017. Minds and brains of media multitaskers: current findings and future directions. PNAS 115:9889–96. doi: 10.1073/pnas.1611612115

[8] Karle, J. W., Watter, S., and Shedder, J. M. 2010. Task switching in video game players: benefits of selective attention but not resistance to proactive interference. Acta Psychol. 134:70–8. doi: 10.1016/j.actpsy.2009.12.007