חוקרים גילו בילדה חריגה מדהימה - היעדר נורות חוש ריח בעלות חוש ריח שמור. בואו ננסה להבין מדוע זה אפשרי וכיצד המוח מתמודד עם הצורך "להחליף" אזורים בעייתיים.
פעם חשבנו ש"תאי עצב אינם מתחדשים ". כמובן, רבים שמעו על יכולות הפיצוי של המוח, שיקום לאחר שבץ, ואולי אפילו זה, בעצם, מופיעים נוירונים חדשים בכל חיינו. אבל המוח האנושי הוא קופסה עם הפתעות כאלה שלפעמים אי אפשר לדמיין, אבל אתה יכול רק לראות ולחפש הסבר להן.
מטופל עם טוויסט - או יותר נכון, בלי
מאמר של מדענים ישראלים ממכון ויצמן שפורסם לאחרונה בכתב העת Neuron חוקר תעלומה מדעית מסוג זה.
מחברי היצירה חקרו תחילה תחום אחר לגמרי: הם רצו לדעת כיצד חוש הריח מעורב ביחסים בין -מגדריים ומה תפקידו במציאת בן זוג. המוח של כל משתתף בניסוי נסרק באמצעות MRI.
לפתע, באחת התמונות, החוקרים לא מצאו נורות ריח. אבל זה לא היה בולט: בעולם, כל עשרת אלפים איש סובל מאנוסיה. עם זאת, לאנשים הסובלים מאנוסיה אין כלל חוש ריח או כמעט לחלוטין. אבל המשתתף בן ה -29 בניסוי, שנתוניו הדהימו את המדענים, התברר כ"הרחרח "מצוין. היא עברה את כל הבדיקות, הראתה את התמונה הרגילה של הפעילות של החלקים הדרושים של קליפת המוח, ובאופן כללי חיה טוב להפליא, כלל לא חשדה שמערכת הריח שלה לא תקינה בדרך כלשהי.
ליתר ביטחון, פנו המחברים למהנדסים אחרים באוניברסיטת מלבורן. הם הציעו כי התקלה יכולה להיות פגם או אי דיוק של ה- MRI. עם זאת, השיטות החדשות הראו בביטחון כי אין נורות.
מה הקאץ
נורות הריח הן חלק בלתי נפרד (כפי שחשבו עד כה) ממערכת הריח שלנו במוח. זהו איבר מזווג: שתי נורות כאלה המורכבות נוירונים ממוקמות באזור החללים התוך גולגולתי של האף. החומרים הכימיים באף לוכדים את המולקולות של חומרים נדיפים, שולחים אות דרך עצב הריח אל הנורות, שם הוא מעובד, ולאחר מכן מועברים למרכזים תת קליפת המוח ולבסוף לאזור הטמפורלי, שבו מרכז הריח הקליפת המוח של המוח נמצא.
היעדר נורות חותך ביעילות את הנתיב הרב-שלבי הזה. עם זאת, העובדה ברורה: יש ילדה, יש חוש ריח, אין נורות. כדי לבדוק האם זהו מקרה ייחודי, המדענים בחנו עוד כמה נשים באותו הגיל, וקבעו שמאלנות כגורם נוסף ("המטופל אפס" היה שמאלי). בניסיון התשיעי מצאו נערה נוספת מאותו סוג. לאחר מכן, לאחר שבדקו 1113 אנשים נוספים, מצאו מדענים שלוש נשים עם חריגה דומה. לאף אחד מחמש מאות הגברים שנבדקו לא הייתה בעיה כזו. אולי, בדרך כלשהי, כוח -על כזה קשור למין, אולי בהתחשב בדירותו, לפחות גבר אחד כזה יימצא במדגם גדול יותר.
איך זה יכול להיות? המקרה הזה מדהים, מדענים מושכים בכתפיהם בהלם - או לא?
החוקרים עדיין לא מצאו הסבר ברזל למנגנון התופעה, כמו גם הסיבות להופעתה, רק רשמו את קיומה.אבל האפשרות הסבירה ביותר היא נוירופלסטיות, שיכולה ממש לחולל פלאים.
Brain-Proteus: מהי נוירופלסטיות
במשך זמן רב, ההנחה היא שהמוח האנושי נוצר ברחם, משלים את התפתחותו בילדותו, ונשאר ללא שינוי מבני בבגרותו. מחקר מודרני הוכיח שזה לא המצב. לאורך כל החיים, המוח נשאר משתנה ופלסטי.
נוירופלסטיות, כלומר יכולתו של המוח האנושי להשתנות בהשפעת ניסיון חדש, כוללת לא רק את היכולת לתקן קשרים עצביים שנפגעו מפגיעה, ליצור קשרים חדשים או לחזק את הקיימים במהלך הלמידה.
מחקרים שנעשו לאחרונה מראים כי המוח מסוגל לגדל כמויות משמעותיות של נוירונים חדשים במחלקותיו השונות, ואם אי אפשר להחליף לגמרי את האבודים, הוא יכול "להקצות" קבוצה אחת של נוירונים לביצוע תפקידים של אחרת. יתר על כן, דוגמאות לאפשרויות של "תחליפים" כאלה מעצימות לפעמים את הדמיון.
האדם אינו משתמש ב -90% ממוחו
הביטוי הזה היה פופולרי להפליא לפני 10-20 שנים, בתקופת הזוהר של טכניקות פסאודו-מדעיות שונות שהבטיחו לשחרר את היכולות האינטלקטואליות של כולם ולצמוח גאון מכל מנהל סוליטר במקום העבודה. עם זאת, המדע יודע מקרים בהם ביטוי זה קרוב לאמת. לפעמים - ממש "לא איזו עובדה, אלא האמת הטהורה"!
הדוגמאות הנפוצות ביותר הן שיקום לאחר שבץ. ילדים שעברו אירוע מוחי לא היו שונים ביכולותיהם המנטליות מבני גילם, ותפקודי האזורים הפגועים בחצי הכדור השמאלי, האחראים לדיבור, הצליחו לבצע באופן מלא את האזורים הסימטריים של הימין. אבל ישנן גם דוגמאות בולטות יותר.
אז, בקיץ, רופאים באזור מוסקווה גילו אדם ללא חצי הכדור המוחי השמאלי. בכלל. בסריקות ה- MRI ניתן לראות את החלל הריק במקום הזה. לדברי הרופאים, אליהם אושפז החולה עם איסכמיה, הוא חי כך כל חייו, עד 60 שנה, אך לא ידע על ייחודו. ההתפתחות לא הלכה כל כך טוב ברחם, אבל שאר המוח הצליח לפצות על החלק החסר. האיש לא הראה בעיות עם מוטוריקה, ראייה או נפש; יתר על כן, הוא למד די בהצלחה ועבד כמהנדס שנים רבות.
אבל מינוס חצי כדור אחד אינו הגבול לנוירופלסטיות. זה מוכיח צרפתי, שבשנת 2007 אובחן עם הרס של 90% מקליפת המוח. מאז ילדותו סבל האיש מהידרוצפלוס, מה שהוביל לתוצאות כה הרסניות. עם זאת, לא הוא ולא משפחתו ידעו על השינויים המתרחשים, ועד גיל 44 החולה דאג רק מחולשה קלה באחד הגפיים.
אפילו מנת המשכל שלו לא הורדה לרמה של פיגור שכלי, למרות שכל הפעילות האנושית הפסיכולוגית הגבוהה יותר קשורה לתפקוד קליפת המוח. אף על פי כן, עובד מדינה רגיל (כן, הוא התמודד היטב עם תפקידיו) ויתר בהצלחה על שרידי קליפת המוח, גזע המוח והמוח הקטן.
המוח מסוגל להתמודד לא רק עם אובדן חלקים מהקליפת המוח. כך, סינית שחיה חיים תקינים, ילדה שני ילדים וחוותה רק ליקויים מוטוריים קלים, הפכה למטופלת בעלת ערך עבור מדענים. התברר שהיא חיה כל חייה ללא המוח הקטן כלל.
כל המקרים הללו מראים כי למרות שפגיעות מוח או חריגות בהתפתחותו מסוכנות ולעתים קרובות גורמות לתוצאות עצובות, אין חלקים שאין להם תחליף במוח. כי ממש כל חלק במוח, אם לאדם יש מזל, אפשר למצוא סוג של "משחק".
איך זה בכלל עובד
מה נוירופלסטיות יכולה לעשות נשמע כמו קסם. אך אין זה קסם יותר מכל תהליך אחר המתרחש בגופנו, אם מסתכלים עליו בפירוט מנקודת המבט של המדע.
באופן כללי, המוח הוא מערכת די יציבה עם מרווח בטיחות מסוים.בלי זה לא היינו יכולים לשרוד. המוח ממפה אותנו לחלוטין: לכל מה שאנחנו עושים, לכל מיומנות או חלק בגוף יש את ה"ייצוג "שלו בצורה של מסלולים עצביים ונוירונים המחוברים זה לזה. ככל שהפעילות גבוהה יותר, כך הייצוג הזה גדול יותר, ופחות זמן שאנו מקדישים למשל לאימון מיומנות מסוימת, כך הקשרים הופכים חלשים יותר.
במהלך החיים, הנוירונים הכלולים במבנים כאלה מתעדכנים חלקית, בעוד שהמעגל עצמו נשמר. כילד, אנו גדלים לאלף קשרים עצביים חדשים בשנייה. לאחר תקופה זו של הקבלה הגבוהה ביותר, הגיע הזמן לגיזום עצבי (סינפטי). המוח מבקש להפוך את תוכניות האינטראקציה של נוירונים בייצוגי רשת לפשוטים ככל האפשר. מספר הסינפסות והנוירונים ברצועות אלה נוטה למינימום האופטימלי, ומנתק את העודף באמצעות חיסול הסינפסות. תהליך זה מתנגד לקשרים החדשים המתפתחים כל הזמן בין נוירונים לקבוצות שלהם במהלך תהליך הלמידה. במילים פשוטות, ללא גיזום, המוח שלנו יהפוך לסבך עצום של חיבורים, לא יעיל הן לעיבוד מידע והן מבחינת איזון האנרגיה. על ידי שמירה מתמדת על איזון בין יצירת קשרים ושבירתם, למוח יש את היכולת, במידת הצורך, לחפש דרכים חדשות לתפקוד חלקים שבורים לפתע.
לדוגמה, טכניקות שיקום לאחר שבץ מבוססות על תכונות אלה של המוח. אם המטופל נאלץ לנסות להשתמש באיבר שמרכז השליטה שלו במוח ניזוק, הוא מפעיל את שאר חלקי המערכת הזו, המחפשים "דרכים לעקיפת הבעיה".
על ידי תקשורת עם נוירונים המתאימים לתפקודיהם, המבנה מנסה להניח מחדש את צורתו הרגילה, ככל שניתן. ככל שנוירונים מקוריים יותר שרדו וככל שיהיו יותר "מורים מחליפים" סביבם, הפונקציה תשוחזר קלה ושלמה יותר.
בנוסף, ככל שאדם צעיר יותר ברגע שהמוח צריך להמציא דרך פעולה חדשה של חלק כלשהו ממנו, כך גדלים הסיכויים להצלחה. עם פגמים מולדים, מבנה כזה מחדש מוכן אפילו ברחם. במקרה של המטופל הצרפתי, ההרס במוחו, למרות שהיה נרחב להפליא והתחיל, סביר להניח, לאחר 14 שנים, אך זה קרה לאט, מה שנתן למוח זמן לבנות לאט לאט.
נחזור למסתורין של נשים שיכולות להריח, אם כי בתיאוריה אין להן כלום. בואו ננסה לסכם: האם זה באמת קשור לנוירופלסטיות?
מה יכול היה לתת השפעה כזו? אחת האפשרויות היא הפרעות גנטיות, אפשריות קשורות למין, בהן נורות הריח מצטמצמות כך שמידע הריח עובר במעגל.
השני הוא נוירופלסטיות ישנה וטובה. אולי מערכות אחרות באזורים ובמבנים של המוח הקשורים לחוש הריח הצליחו ליצור הרכבים שהחליפו את כל הפונקציות של הנורות מבלי לאבד את איכות החיים. כפי שראינו, ההיסטוריה לא מכירה מקרים כאלה.
שלישית, יש סיכוי שיש לנו מושג לא שלם או שגוי מיסודו של כל המנגנון של מערכת הריח האנושית. אם יש הוכחות לכך, כותבי המאמר המקורי, כמובן, ירכשו את זרי הדפנה של מדענים ששינו ענף שלם של המדע. אולם התרחיש הזה (ללא ספק מחמיא להם) כמעט ואינו אפשרי. לא כל המחקרים בבעלי חיים על מערכת הריח ניתנים לשכפול בבני אדם - בעיקר מבחינה אתית. ובכל זאת, הוא ממופה היטב, וסביר להניח שאנו מדברים על שתי הסתברויות אחרות.
ובכן, אל תוותרו על העובדה שיש עדיין סיכוי (אם כי קטן מאוד) לטעות פשוטה. הנורות יכולות להיות פשוטות או קטנות מאוד או מסודרות בצורה לא אופיינית במיוחד. טרנספוזיציה של איברים אינה מקרה נדיר, ולפעמים קורה שלמטופל, למשל, צומחת שן באפו.אז אולי בזמן שהעולם המדעי מנסה להמציא הסבר יפה לתופעה ייחודית, הנורות חיות בשלום את חייהן אי שם בחצר האחורית של החלק השכן של המוח ואינן דואגות לשום דבר.