פרופסור Trevor Robbins זכה בפרס המוח בשנת 2014, יחד עם Stanislas Dehaene ו-Giacomo Rizzolatti, "על מחקרם החלוצי בנושא מנגנוני מוח גבוהים העומדים בבסיס תפקודים אנושיים מורכבים, כגון אוריינות שפתית, אוריינות מתמטית, התנהגות מונעת מוטיבציה וקוגניציה חברתית, ועל מאמציהם להבין הפרעות קוגניטיביות והתנהגותיות".

פרס המוח הוא פרס בין-לאומי שמעלה על נס פריצות דרך מקוריות וחדשניות בכל תחומי חקר המוח, ממדעי המוח הבסיסיים ועד למחקר קליני יישומי. מאז שנוסד בשנת 2011 ועד שנת 2025, הוענק פרס המוח ל-49 מדענים מ-11 מדינות.

קליפת המוח הקדם-מצחית: המנכ"לית של המוח שלכם

דמיינו שהמוח שלכם פועל כמו חברה גדולה; "מחלקות" מטפלות, כל אחת במשימה שלה – אחת מעבדת מידע שמגיע מן החושים שלכם, האחרת שולטת בתנועות שלכם ועוד אחת מאחסנת את הזיכרונות שלכם. כדי שתוכלו להשיג את המטרות הכלליות שלכם, יש לתאם באופן בלתי פוסק בין המשימות הללו – החל מהתמצאות בשכונה ועד להשלמת פרויקטים בבית הספר.

לכל חברה יש משרד הנהלה שמפקח על כל הפעילות שלה, כדי לוודא שהעסק מתנהל הכי טוב שיש. "משרד ההנהלה" במוח שלכם נמצא באונות המצחיות, שנמצאות ממש מאחורי המצח. בתוך האונות המצחיות נמצאת קליפת המוח הקדם-מצחית, שאפשר לחשוב עליה בתור המנכ"לית של המוח שלכם. קליפת המוח הקדם-מצחית היא המקום שבו מתרחשים התיאום והשליטה על חלק גדול מן ההתנהגויות שלכם [1]. קליפת המוח הקדם-מצחית מפקחת כל הזמן על הפעילות של אזורי מוח אחרים ועוקבת אחריה. אחת העובדות המעניינות ביותר בקשר לקליפת המוח הקדם-מצחית היא שהיא לא מבשילה לגמרי עד גיל 25 בערך! מרכז הבקרה של המוח עדיין נמצא "בבנייה" ולומד כיצד לבצע את עבודתו ביעילות, ולכן, ייתכן שלפעמים קשה לכם לשלוט בהתנהגות שלכם.

אחד האתגרים המרגשים ביותר במדעי המוח כיום הוא להבין מה מתרחש בקליפת המוח הקדם-מצחית. אנחנו יודעים שהיא מחוברת למערכות של שליחים כימיים בעומק המוח. אותן מערכות שולחות אותות באמצעות מולקולות שאולי שמעתם עליהן: דופמין, סרוטונין, נוראדרנלין ואצטילכולין. המדענים לא יודעים בדיוק כיצד השליחים הכימיים הללו משפיעים על קליפת המוח הקדם-מצחית, אבל התיאוריה שלי היא שהם "מכווננים" אותה, ועוזרים לה לפעול ביעילות במצבים משתנים (איור 1). לדוגמה, אם אתם משתעממים בזמן ביצוע משימה, ייתכן שאצטילכולין נשלח אל קליפת המוח הקדם-מצחית שלכם, כדי לשמור על יכולתכם למקד את הקשב שלכם, ולעזור לכם להשלים את מה שהתחלתם. אפילו המנכ"לית של המוח שלכם זקוקה לפעמים לעזרה כדי לעשות עבודה מצוינת!

קליפת המוח הקדם-מצחית מנהלת את המחשבות ואת הפעולות שלכם

על אף שעדיין איננו מבינים לחלוטין כיצד קליפת המוח הקדם-מצחית פועלת, אנו יודעים שהיא אחד הגורמים שמסייעים לשלוט במחשבות ובפעולות באמצעות מה שנקרא תפקודים ניהוליים [1]. התפקודים הניהוליים הם הפעילויות של מנכ"לית המוח, המתאמת בין כל התפקודים הבסיסיים יותר של המוח – דברים כמו תפיסה (כלומר, קליטה ומיון של מידע שמגיע מהחושים), זיכרון (כלומר, אחסון ושליפה של מידע) וסוגים מגוונים של למידה. התפקודים הניהוליים מכווינים גם תפקודים מוחיים מורכבים יותר, ובהם תכנון, חשבון, חשיבה לוגית והבנת שפה.

קליפת המוח הקדם-מצחית מתאמת בין כל התפקודים המגוונים הללו, כדי שתגיעו לתוצאה הטובה ביותר האפשרית – לדוגמה, להשיג מטרה שהצבתם לעצמכם. המדענים עוד לא הסכימו על כך שכל התפקודים הניהוליים הם חלק ממערכת כללית אחת, אך קיימת הסכמה רחבה על כך שתפקודים ניהוליים מסוימים נשלטים כנראה על ידי חלקים מסוימים של קליפת המוח הקדם-מצחית (ככל הנראה מדובר בעשרות חלקים שכאלו), ושהתפקודים הניהוליים שולטים במספר היבטים של ההתנהגות שלנו.

שלושת הגדולים: זיכרון עבודה, גמישות קוגניטיבית ועיכוב תגובה

עכשיו אספר לכם על שלושה תפקודים ניהוליים מרכזיים שמדענים זיהו: זיכרון עבודה, גמישות קוגניטיבית ועיכוב תגובה.

זיכרון עבודה: עיבוד מידע בראש

זיכרון עבודה הוא היכולת "להחזיק" מידע בראש ולהשתמש בו כדי להשלים משימה [2]. הוא חיוני לפעילויות יום-יומיות רבות, החל מדיבור וכתיבה, ועד ללמידת מיומנויות חדשות ולפתרון תרגילי חשבון בראש (איור 2A).

הנה ניסוי קטן: קראו את המספר הבא, ואז עצמו מיד את העיניים ונסו לחזור עליו לאחור בלי להסתכל: 077365878. עכשיו עצמו את העיניים ובדקו כמה ספרות אתם מצליחים לזכור לאחור. המשימה הזאת מדגימה את זיכרון העבודה שלכם בפעולה – המוח שלכם צריך "להחזיק" את המספר בראש, לארגן אותו ולחזור עליו בצורה נכונה לפני שהוא מתפוגג מזיכרונכם.

גמישות קוגניטיבית: שינוי אופן החשיבה

גמישות קוגניטיבית היא היכולת לשנות את צורת החשיבה ולהסתגל [3]. דמיינו שאתם משחקים במשחק מחשב פשוט שבו צריך ללחוץ על צורה צהובה כשהיא מופיעה על המסך. אבל פתאום, אחרי כמה דקות, הכללים משתנים – עכשיו עליכם ללחוץ על צורה אחרת – משולש, למשל, בכל צבע שהוא. ככל שתעברו מהר יותר מן הכלל הישן (צורה צהובה) אל הכלל החדש (משולש) ותצליחו במשחק, זה מעיד על כך שהגמישות הקוגניטיבית שלכם טובה יותר.

מדענים חושבים שיש שני סוגים לפחות של גמישות קוגניטיבית: הגמישות האסטרטגית עוזרת לכם לחקור סביבות חדשות ולהבין מהי הדרך הטובה ביותר להתמצא בסביבה חדשה. הגמישות במעבר בין משימות חשובה לדברים כמו ריבוי משימות, ומשמעה שאפשר לעבור במהירות מפעילות אחת לאחרת (איור 2B). כשמתרכזים לסירוגין בפתרון שיעורי בית במתמטיקה ובקריאת הודעות מחבר, למשל, אתם רותמים את הגמישות שלכם במעבר בין משימות.

כאשר הגמישות הקוגניטיבית גבוהה, אנשים מסתגלים היטב – הם יכולים להתאים את עצמם במהירות להוראות חדשות ולסביבות חדשות. במקרה שאינה פועלת היטב, היא יכולה לתרום למצבים כמו הפרעה טורדנית-כפייתית (OCD), שבה אנשים נתקעים בדפוסים חוזרים ואינם מצליחים "לרענן" את החשיבה שלהם כך שתתאים טוב יותר לסביבה הנוכחית שלהם [3]. למשל, תלמיד שתמיד צריך שהשולחן שלו יהיה מסודר בצורה מושלמת לפני שהוא מתחיל לעבוד, עשוי להרגיש שאינו מסוגל להתרכז כשהוא עובר לכיתה חדשה שבה השולחנות מסודרים אחרת. אף שהסידור החדש מתאים לגמרי, המוח שלו מתקשה להסתגל לשינוי.

עיכוב תגובה: ללחוץ על הבלמים

עיכוב תגובה הוא היכולת לעצור את עצמכם לפני שאתם עושים או אומרים משהו בלי שחשבתם עליו עד הסוף [4, 5]. זה כמו "דוושת בלם" עבור ההתנהגות שלכם. ככל שעיכוב התגובה שלכם טוב יותר, כך השליטה העצמית שלכם חזקה יותר.

עיכוב התגובה מונע מכם לצעוק תשובות שגויות בכיתה או לחצות את הכביש כשעוברות מכוניות, ועוזר לכם לשלוט בהתנהגויות אימפולסיביות, כמו לאכול יותר מדי ממתקים (איור 2C). זאת ועוד – עיכוב התגובה גם עוזר לכם "לעכב" מחשבות, רגשות וזיכרונות לא רצויים.

שוקולד או תפוח? שני סוגים של עיכוב תגובה

מבין שלושת התפקודים הניהוליים שתיארנו, עיכוב התגובה חשוב במיוחד לקבלת החלטות טובות בחיי היום-יום. דמיינו שאתם מחליטים לשפר את התזונה שלכם, ולאכול פחות שוקולד ויותר פירות. אתם נכנסים למטבח ורואים עוגת שוקולד טעימה על השיש, ליד תפוח טרי. אתם יודעים שהתפוח הוא הבחירה הבריאה יותר, אבל עוגת השוקולד נראית מדהים. מה תעשו? האם תפעלו לטובת המטרה שלכם ותיקחו את התפוח, או תיכנעו לפיתוי?

אם אתם מתנגדים לדחף שלכם לאכול שוקולד, ובמקום זאת מושיטים יד אל התפוח, השתמשתם בעיכוב תגובה מיידי. סוג זה של עיכוב תגובה נשלט בידי אזור שנמצא על פני השטח הצידי של קליפת המוח הקדם-מצחית, קרוב יותר לאמצע שלה. אם אתם יודעים שיש עוגת שוקולד במטבח ומחליטים לא להיכנס למטבח בכלל, השתמשתם בעיכוב אסטרטגי [6]. סוג זה של עיכוב נשלט בידי אזור שנמצא קרוב יותר לחלק הקדמי של קליפת המוח הקדם-מצחית.

העובדה שעיכוב אסטרטגי נשלט בידי אזור שנמצא קרוב יותר לחלק הקדמי של המוח מרמזת שלמוח עשויה להיות היררכיה, כלומר דירוג, של פעולות – עיכוב אסטרטגי נמצא "גבוה" יותר בדירוג מאשר עיכוב תגובה מיידי. זה אומר שהוא מערב חשיבה מורכבת יותר ותכנון מראש, ולא רק תגובה ברגע עצמו.

המדענים חושבים שגם תפקודים ניהוליים אחרים, ובהם זיכרון עבודה וגמישות קוגניטיבית, עשויים להיות מאורגנים בהיררכיה עם רמות מיידיות ורמות אסטרטגיות, אך עדיין צריך לאשש זאת.

אימפולסיביות וכפייתיות: כאשר התפקודים הניהוליים משתבשים

כיום, אני מתעניין מאוד בשני מצבים מרכזיים שבהם התפקודים הניהוליים אינם פועלים כראוי: אימפולסיביות וכפייתיות [7]. אימפולסיביות קשורה לתגובה פזיזה או מהירה מדי. זה יכול להיות כל דבר, החל מלצעוק על מישהו שהרגיז אתכם, ועד לכך שאינכם מצליחים להפסיק לאכול עוגת שוקולד. כפייתיות קשורה ל"היתקעות", כלומר, כשמתנהגים בצורה מסוימת, ולא מצליחים לשנות זאת. זה יכול להתבטא במחשבות חוזרות שמתנגנות ב"לופים" בתוך הראש, בקיבעון על מטרה מסוימת – אף שהיא כבר אינה חשובה, או בביצוע פעולות בצורה קבועה ואוטומטית, כמו לרחוץ ידיים שוב ושוב, גם כשהן כבר נקיות. הכפייתיות ממלאת תפקיד חשוב בהתמכרות וב-OCD ‏[8].

במעבדה שלי, אנו חוקרים כיום את קליפת המוח הקדם-מצחית ואזורים אחרים במוח, וכן את המנגנונים ההתנהגותיים המעורבים בשליטה בכפייתיות ובאימפולסיביות. המחקר הזה עשוי לעזור למדענים ולרופאים למצוא טיפולים להפרעות כמו OCD.

עצות מעשיות לאימון המנכ"לית של המוח שלכם

עמיתיי ואני עובדים כיום על כיוון מחקר נוסף, במטרה למצוא דרכים לאמן תפקודים ניהוליים ולשפר אותם (איור 3). המחקר על גמישות קוגניטיבית עדיין נמצא בשלביו הראשונים, ולכן עדיין אין לנו הצעות לשיפור התפקוד הניהולי הזה. עם זאת, כשמדובר בשיפור עיכוב תגובה ובהפחתת אימפולסיביות, הנה כמה עצות שאני יכול לחלוק עמכם:

• עצרו לרגע: לפני שאתם עושים או אומרים משהו, במיוחד כשאתם מרגישים צורך להגיב במהירות, בחרו לעצור לרגע.

• חשבו: קחו רגע ושאלו את עצמכם, "האם זה הדבר הנכון לעשות?"

• שימו לב לפעולות שלכם: אחרי שאתם עושים משהו, חשבו עליו בדיעבד ושאלו את עצמכם, "האם פעלתי נכון?" המעקב הזה עוזר לכם לתכנן את האסטרטגיות העתידיות שלכם.

• התאפקו רגע: אם אתם מרגישים עצבניים או מוצפים רגשית, אולי עדיף להירגע לפני שאתם עושים או אומרים משהו. שימו לב ל"סימני האזהרה" שלכם ונסו להישאר רגועים.

• היו אסטרטגיים: חשבו מראש על מצבים שעלולים לעורר התנהגות אימפולסיבית ותכננו דרכים להימנע מהם – למשל, לא להיכנס למטבח כשאתם מנסים להימנע מ"נשנושים" לא בריאים.

מילון מונחים

האונות המצחיות (Frontal Lobes): ↑ האזורים הגדולים בחלק הקדמי של המוח, שעוזרים לכם לתכנן, לקבל החלטות ולשלוט בפעולות שלכם.

קליפת המוח הקדם-מצחית (Prefrontal Cortex): ↑ החלק הקדמי ביותר של האונות המצחיות – זוהי מעין "מנכ"לית" של המוח, שעוזרת לכם לשמור על ריכוז, ארגון ושליטה.

תפקודים ניהוליים (Executive Functions): ↑ מיומנויות חשיבה שמתבצעות בעיקר בקליפת המוח הקדם-מצחית, ועוזרות לכם לתכנן, למקד את תשומת הלב, לזכור הוראות ולנהל כמה דברים בבת אחת, כדי להשיג את המטרות שלכם.

זיכרון עבודה (Working Memory): ↑ היכולת "להחזיק" מידע בראש ולהשתמש בו – למשל, כשפותרים תרגיל חשבון בראש, או זוכרים הוראות הגעה.

גמישות קוגניטיבית (Cognitive Flexibility): ↑ היכולת לשנות את אופן החשיבה או את ההתנהגות כשהכללים או המצב משתנים – למשל, להחליף אסטרטגיה במשחק.

עיכוב תגובה (Inhibition): ↑ היכולת לעצור את עצמכם לפני שאתם עושים או אומרים משהו – "דוושת הבלם" של המוח.

אימפולסיביות (Impulsivity): ↑ תגובה מהירה מדי או פזיזה; כשפועלים בלי לחשוב לעומק, או כשקשה לעמוד בפני פיתויים מיידיים.

כפייתיות (Compulsivity): ↑ היתקעות בדפוסי התנהגות שחוזרים על עצמם, וקושי לשנות אותם, גם כשכבר אינם מועילים.

הצהרת ניגוד אינטרסים

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

תודות

ברצוני להודות לאור רפאל על עריכת הריאיון ששימש בסיס למאמר הזה ועל הכתיבה המשותפת של המאמר, לאיריס גת על האיורים, ול-Susan Debad על עריכת הלשון של כתב היד. ברצוני להודות גם ל-Brais על סקירת כתב היד הזה. Brais אוהב להשתתף בתחרויות מתמטיקה, לבנות ערכות עץ ולפתור חידות. הוא גם מנגן בכינור ובפסנתר, ומתנדב בתור חונך עמית במתמטיקה.

חומרי קריאה נוספים (אנגלית)

• The Brain Prize 2014: Higher Brain Functions

הצהרת כלי בינה מלאכותית

הכותבים מצהירים שאינם השתמשו בכלי בינה מלאכותית בכתיבת מאמר זה.

טקסט חלופי הנלווה לאיורים במאמר זה נוצר על ידי פרונטירז בסיוע כלי בינה מלאכותית, ונעשו מאמצים על מנת להבטיח את דיוקו, כולל בדיקה על ידי כותבי המאמר כאשר הדבר התאפשר. אם ברצונכם לדווח על בעיה, אנו צרו איתנו קשר.

---

מקורות

[1] ↑ Friedman, N. P., and Robbins, T. W. 2022. The role of prefrontal cortex in cognitive control and executive function. Neuropsychopharmacology 47:72–89. doi: 10.1038/s41386-021-01132-0

[2] ↑ Baddeley, A. 2010. Working memory. Curr. Biol. 20:R136–40. doi: 10.1016/j.cub.2009.12.014

[3] ↑ Robbins, T. W. 2022. Cognitive flexibility, OCD and the brain. Brain 145:814–5. doi: 10.1093/brain/awac046

[4] ↑ Aron, A. R., Robbins, T. W., and Poldrack, R. A. 2004. Inhibition and the right inferior frontal cortex. Trends Cogn. Sci. 8:170–7. doi: 10.1016/j.tics.2004.02.010

[5] ↑ Bari, A., and Robbins, T. W. 2013. Inhibition and impulsivity: behavioral and neural basis of response control. Prog. Neurobiol. 108:44–79. doi: 10.1016/j.pneurobio.2013.06.005

[6] ↑ Crockett, M. J., Braams, B. R., Clark, L., Tobler, P. N., Robbins, T. W., and Kalenscher, T. 2013. Restricting temptations: neural mechanisms of precommitment. Neuron. 79:391–401. doi: 10.1016/j.neuron.2013.05.028

[7] ↑ Robbins, T. W., Gillan, C. M., Smith, D. G., de Wit, S., and Ersche, K. D. 2012. Neurocognitive endophenotypes of impulsivity and compulsivity: towards dimensional psychiatry. Nat. Rev. Neurosci. 13:674–86. doi: 10.1016/j.tics.2011.11.009

[8] ↑ Robbins, T. W., Banca, P., and Belin, D. (2024). From compulsivity to compulsion: the neural basis of compulsive disorders. Nat. Rev. Neurosci. 25:313–33. doi: 10.1038/s41583-024-00807-z