פרופסור ג'ון אוֹקִיף (John O’Keefe) זכה בפרס נובל בתחום של פיזיולוגיה או רפואה לשנת 2014 עם הפרופסורית מֶיי-בריט מוֹסֶר (May-Britt Moser) והפרופסור אדוָרד מוֹסֶר (Edvard Moser) על גילוי הַתָּאים המהווים את מערכת המיקום במוח.

כשאתם חושבים על ניווט מנקודה אחת לנקודה אחרת, מה הדבר הראשון שעולה במחשבתכם? האם זו מערכת ה-GPS שיש בניידים החכמים? או אולי מפת השטח שקיבלתם בטיול האחרון של הצופים? כשחושבים על זה לעומק, אנחנו מנווטים ממקום למקום כל הזמן בחיי היום-יום שלנו – אפילו כשאנחנו מוציאים את הכלב לטיול או הולכים למכולת כדי לקנות את החטיף האהוב עלינו. המוח שלכם מַפעיל את מערכות הניווט שיש בו, גם אם גופכם אינו מְנַוֵּט בפועַל ואתם נוסעים באוטובוס, ברכבת או במכונית. האם תהיתם אֵי פעם כיצד מערכת הניווט הפנימית פועלת, איך אנשים מזהים מקומות מסוימים, וכיצד אנחנו מגיעים ממקום למקום?

מסלולים לעומת מפות

לפני שנדבר על מערכת הניווט שבמוח, עלינו להיות מוּדעים לכמה עקרונות. העיקרון הראשון הוא ההבדל בין מסלולים לבין מפות. מסלול מתייחס בדרך כלל לדרך אחת המובילה ממיקומו הנוכחי של אדם למיקום מסוים אחר. אתם יכולים לחשוב על מסלול כמערכת הוראות שמובילה אדם מהמקום ההתחלתי למקום המבוקש, תוך שימוש בנקודות ציון. לדוגמה, ייתכן שאתם יודעים שאם תלכו ברחוב שלכם, תפנו שמאלה, ואז תפנו ימינה ליד בית הקפה, תגיעו למכולת. אם אתם רוצים לקנות חטיף במכולת, כל שעליכם לעשות הוא לפעול אחר ההוראות וללכת בעקבות ציוני הדרך האלה, ואינכם צריכים לדעת מה המרחק בין הבית שלכם למכולת, או אילו רחובות וחנויות אחרות נמצאים בסביבה.

אולם מה יקרה אםהרחוב שלכם יֵחָסֵם בגלל עבודות בנייה, או אם בית הקפה יוחלף בחנות בגדים? האם עדיין תדעו ללכת מהבית שלכם למכולת, רק לפי ההוראות המוּכרות לכם? התשובה היא לא – תצטרכו מַפָּה כדי להגיע למכולת בתנאים החדשים. זהו המַפְתֵּחַ להבנת מערכת הניווט של המוח. כפי שאתם מבינים מדוגמת המכולת, כדי לנווט בהצלחה בעולם, צריך להיות במוח שלכם ייצוג פנימי של המקומות המתאימים, כמו גם של היחסים שבין אותם המקומות. הייצוג שיוצר מַפָּה מנטלית של סביבתכם מאפשר לכם לנווט בעולם בגמישוּת – כך אתם יכולים לחשוב על מסלולים רבים שמובילים לאותו המקום. הגמישוּת הזאת כֹּה חשובה, עד שֶחיות בוחרות לעיתים קרובות ''להתאמץ'' ולהשתמש במסלולים שונים, בִּמקום להשתמש רק בדרך מוּכרת אחת. במילים אחרות, המפה המנטלית היא האסטרטגיה המועדפת במוחותיהם של בַּעֲלֵי החיים המאפשרת להם לנווט בסביבתם.

תָּאֵי מִיקוּם

מפת המיקומים המנטלית הזאת נוצרת במוח באמצעות תאים מיוחדים הנקראים תָּאֵי מִיקוּם [1] . תאֵי המִיקוּם נמצאים באזור במוח הנקרא הִיפּוֹקָמְפּוּס, המכיל חֶלֶק נכבד ממערכת הניווט במוח (איור 1A). מתברר שכל תא מיקום מגיב למיקום מסוים בעולם. משמעות הדבר היא שכאשר בעל חיים משוטט בסביבתו, תא מיקום מסוים מופעל כאשר בעל החיים נמצא במיקום מסוים במרחב (איור 1B).

הנה דוגמה מהחיים האמיתיים שמראָה איך הפעילות של תאֵי המיקום יוצרת מפה במוח. כשאתם נמצאים במקום מסוים בשכונה שלכם, למשל בגינה שליד הבית, קבוצה מסוימת של תאֵי מיקום פועלים. פעילותו של כל תא מבוססת על המיקום המסוים שבו אתם נמצאים בגינה. כשאתם נמצאים בְּמָקום אחר בשכונה שלכם, נניח בחצר בית הספר, קבוצה אחרת של תאֵי מיקום יפעלו – כל תא במיקום אחר בחצר (איור 2A). פעילות זו של תאֵי המיקום בַּהִיפּוֹקָמְפּוּס מאפשרת לכם ליצור מפה מנטלית של השכונה שלכם (איור 2B). [2] .

מה נהגי מוניות יכולים ללמד אותנו על אודות הַהִיפּוֹקָמְפּוּס?

לפני עשרים שנה, לפני עידן הטלפונים החכמים המצוידים ב-GPS, אנשים ניווטו באמצעות הזיכרון שלהם. אחת האוכלוסיות שנדרשו להשתמש לעיתים קרובות בכישורי ניווט הייתה נהגי המוניות! בתקופה זו נהגי מוניות התבססו על המפות המנטליות של העיר, כפי שהצטיירו במוחם, ועל היכרותם עם תנאי התנועה בשעות מסוימות של היום כדי להסיע אנשים ממקום למקום בצורה היעילה ביותר. מחקר שנערך בשנת 2000 הראה שאזור מסוים בהִיפּוֹקָמְפּוּס אצל נהגי מוניות בלונדון היה גדול יותר מזה של אנשים שלא ניווטו בעיר בצורה נרחבת כמוהם [3]. זו הייתה רְאָיָה חשובה לכך שההִיפּוֹקָמְפּוּס מהווה חלק ממערכת הניווט של המוח. עוד הוּכַח כי ההִיפּוֹקָמְפּוּס של נהגי המוניות היה גדול יותר, רק כל עוד הנהגים המשיכו לנווט לפי הזיכרון, והצטמצם חזרה לגודל הרגיל אם הנהגים הפסיקו לנווט מהזיכרון.

הסקרנות מסייעת לַחַיוֹת ליצור מפות מנטליות

כעת, משאנחנו יודעים שהמוח יוצר מפה פנימית של סביבתנו באמצעות תאֵי המיקום, הבה נחשוב על בניית המפה הפנימית הזאת מזווית אחרת. כדי לִבנות מפה של הסביבה, בעל חיים חייב לשוטט ולחקור אזורים שונים בסביבתו, אולם מה מניע את החיה לעשות זאת? הגיוני שתחשבו שאם בעל חיים חש רָעָב או צָמָא תהיה לו סיבה טובה לחקור את סביבתו, אך מתברר שבַּעֲלֵי חיים חוקרים את סביבותיהם אפילו יותר כשהם אינם רעבים או צמאים (איור 3) [4]!

אם כך, מלבד תחושות של רָעָב וְצָמָא מה יכול לעודד חיה לשוטט בסביבתה? הנה רֶמֶז קטן: מה אתם מרגישים כשאתם מגיעים למקום חדש? ודאי ניחשתם זאת – סקרנות! הסקרנות היא מניע עוצמתי מאוד שגורם לַחַיוֹת לחקור את סביבתן. במילים אחרות, הסקרנות היא חלק מִטִבְעֵנוּ – בהיותנו יצורים חיים –והיא מהווה נדבך במערכת בניית המפות המנטליות. המדענים מאמינים שהסקרנות נוצרה בתהליך האבולוציה, כדי להניע אותנו לחקור את סביבותינו כך שֶנְמַפֶּה אותן במוחנו, וכך נוכל לנווט בהצלחה ברחבי העולם. כשחושבים על כך, הסקרנות מניעה אותנו ללמוד דברים חדשים. לכן מעניין אותנו להבין אם הדחף האבולוציוני העתיק הזה – לנווט בסביבתנו – הוביל אותנו לבסוף גם לגַלוֹת סקרנות ולהתעניין בתחביבים, בכישורים ובמלאכות האהובים עלינו!

מרחב מנטלי או מרחב פיזי?

אציג בפניכם חידה פילוסופית מעניינת ומורכבת: האם אנחנו בונים את הייצוגים המנטליים של המרחב המבוססים על סביבתנו כפי שהיא בַּפּוֹעַל, או שאנחנו יוצרים את המאפיינים של המרחב הפיזי בהתבסס על מודל מנטלי של מרחב, שֶעִימו אנחנו נולדים?

באופן אישי, אני תומך באפשרות השנייה, שעולָה בקנה אחד עם רעיונותיהם של הפילוסוף הידוע עמנואל קָאנט ושל הפסיכולוג אדוארד טוֹלְמָן (Edward Tolman). על פי גישה זו, אנחנו נולדים עם קובץ של מִבְנִים במוח שמארגנים עבורנו את העולם בצורה מאוד מסוימת ובסיסית, כך שנוכל להבין את המידע שאנחנו קולטים על העולם באמצעות החושים שלנו. במילים אחרות, המוח מאורגן ובנוי כך שנוכל לַחְווֹת את העולם בצורה מסוימת בעזרת ''עדשה'' או ''חלון'' מסוימים, שדרכם אנחנו מבינים את העולם בצורה מסוימת. לפי גישה זו, משתמע שאנחנו קולטים את המרחב בצורה מסוימת, כי המוח שלנו בנוי בצורה מסוימת, ולא כי העולם החיצון הפיזי בנוי כפי שאנחנו קולטים אותו. אני מודה שקשה להבין עד הסוף את הרעיון הזה, אז חִשבו על כך וראו לאן הרעיון הזה יוביל אתכם.

המלצות למוחות צעירים המלצות בהשראת המוח לקבלת ההחלטות החשובות בחיים

ברצוני לספר לכם את הסיפור האישי שלי, ולחלוק אִתכם כמה תובנות שנוצרו מהתפיסה הנוכחית שלנו של המוח. היה לי קשה מאוד בלימודיי בתיכון, וכשהייתי בן 18 וחשבתי על העתיד שלי, היה עליי להחליט אִם אשלים עִם היותי כישלון או לא. החלטתי שעליי להיות אחראי על פיתוח האישיוּת שלי ועל ההתקדמות בחיי, ושאיני יכול להאשים את העולם בכישלונותיי. אני ממליץ גם לכם לעשות זאת, בעזרת ההבנה שהמוח הוא איבר פעיל מאוד. אנחנו מקדישים זמן רב כדי להחליט מה לעשות, איזה מידע לקלוט, כיצד להתמודד עם המידע הזה ואיך לפרש אותו. המשמעות היא שביכולתנו להיות אחראים על הרבה מהפעולות שלנו, כמו גם על תוצאותיהן.

בנוסף לכך, אני שואב השראה ממערכת הניווט במוח. אני מאמין שעליכם לבחון את עצמכם ואת מצבכם, ולנסות לתכנן היכן אתם רוצים להיות – שאינו בהכרח תואם את המקום שבו אתם נמצאים עכשיו. אפשר לראות את מערכת הניווט של המוח כמטאפורה למציאת דרכֵּנו בחיים. כשאתם נמצאים במקום מסוים במסלול חייכם, נסו להחליט לאיזה כיווּן אתם רוצים ללכת. אולי לא תגיעו לשם – אולי תגלו שיש כל מינֵי מחסומים בדרך – אבל זו עדיין דרך טובה להחליט כיצד יֵרָאוּ חייכם. זִכְרוּ שמסלולים רבִּים יכולים להוביל לאותו היעד, אז הֱיוּ גמישים, במיוחד כאשר אתם נתקלים במכשולים שמסיטים אתכם מהמסלול המקורי שלכם!

שאבו הנאה מהמדע

כדי להיות מדען טוב, עליכם לסגל השקפה אובייקטיבית על העולם, ולַדעת לשנות את דעתכם בהתאם לרְאָיוֹת הניצבות מולכם. העיסוק במדע אינו מתאים לכולם, משום שיש אנשים שמתקשים בהתמודדות במצבים של חוסר ודאות הכרוכים בגילוי אמיתות בלתי צפויות. עם זאת, עבוּר אלה שנהנים ממסעות כאלה, הקריירה המדעית יכולה להיות אחד העיסוקים המתַגמלים, המרגשים והמספקים ביותר בעיניי (איור 4). זה כמו לִחְיות בסיפור בלשי שאינו נגמר, כשבכל פעם שאתם פותרים תעלומה אחת, מופיעות סוגיות מעניינות רבות אחרות!

החוכמה היא לבחור סוגייה בתחום מדעִי חשוב שאפשר לפתור בעזרת כלים זמינים, או סוגיה שתוכלו לנסות לפתור באמצעות כלים חדשים שביכולתכם לפתֵחַ. כך תזכו לַחְווֹת מדֵי פעם את ההתלהבות והסיפוק הנלווים להבנה שגיליתם משהו חשוב על הדרך שבה העולם עובד, והתגלית שלכם יכולה להשפיע על צורת מחשבתם של אנשים רבים, ואולי אף על חייהם. השפעה מסוג זה היא בהחלט אחד המַפתחות לחיים מוצלחים ומאושרים.

מילון מונחים

מפה מנטלית (Mental Map) : ↑ ייצוג של מקומות בעולם ושל היחסים ביניהם, הנבנים במוחו של בעל חיים כשהוא חוקר את סביבתו.

תָּאֵי מִיקוּם (Place Cells) : ↑ תָּאֵי עָצָב במוח שעוזרים בבניית המפה המנטלית. הם ממוקמים בהִיפּוֹקָמְפּוּס ונכנסים לפעולה כשבעל חיים נמצא במיקום מסוים בסביבתו.

הִיפּוֹקָמְפּוּס (Hippocampus) : ↑ אזור שצורתו מזכירה סוסון-ים הממוקם עמוק במרכז המוח – בין האוזניים. הוא מכיל את תאֵי המיקום, המהווים חֶלֶק חשוב ממערכת הניווט של המוח.

הצהרת ניגוד אינטרסים

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

תודות

ברצוני להודות לנועה שגב על עריכת הריאיון שהיווה את הבסיס למאמר זה, ועל הכתיבה המשותפת של המאמר, ולזהבה כהן עבור האיורים.