השאלה המקורית: האם מערכת עיבוד המידע החושי מתווכת בין החושים לבין הזיכרון הסמנטי והאירועי? ואם כן, מה המערכת עושה בעצם, או יותר נכון מה המטרה של עיבוד המידע ולמה החושים לא מתקשרים עם הזיכרון הסמנטי והאירועי באופן ישיר?



מייק שלום, ותודה על שאלתך.

עצור לרגע וחשוב על מה שאתה עושה כעת. עיניך קולטות מידע על כמות האור בחדר, על האותיות והמילים שמרכיבות את הכתבה הזו, על הזבוב הטורדני שאולי חג מעליך או מרקע הטלוויזיה שמרצד מולך. הקשב היטב! האם שמעת את המכונית שחלפה ברחוב מתחת לביתך? האם אתה שומע את הציפורים מצייצות? או אולי את קריאות הילדים שמשחקים בגן הסמוך? האם אתה חש במשב הרוח הקרירה או במדע הבגדים שעל גופך?

בכל רגע נתון גופנו מוצף במידע רב שמגיע מאיברי החישה שלנו. המידע מועבר באמצעות תאי עצב תחושתיים לאזורים שונים במוח, שם הוא מעובד ולבסוף נשכח או מאוחסן. כעת, מששמת לב לכמות המידע שהמוח שלך קולט ברגעים ספורים ושגרתיים, אתה מבין בוודאי שאין לנו צורך לאחסן את כל המידע שאנו קולטים – אחסון כזה היה יוצר עומס מסוכן ומשבש את תפקוד המוח.

לכן התחושות שלנו אינן מקודדות ישירות לזיכרון אלא נקלטות בתחנות ביניים במוח ומעובדות בהן. תוכנו וחשיבותו של המידע קובעים את ההחלטה אם לאחסן אותו ואיך בדיוק.

השלב הראשון של תהליך האחסון הוא הזיכרון החושי. בשלב הזה המידע התחושתי מהסביבה מאוחסן לזמן קצר בלבד, בדרך כלל לא יותר מחצי שנייה אך לפעמים יכול להגיע לשלוש-ארבע שניות. דוגמה לזיכרון חושי היא למשל היכולת להביט במשהו לרגע ולזכור איך הוא נראה. זיכרון כזה לא דורש תודעה הכרתית והוא שלב חיוני בדרך שעובר המידע אל הזיכרון לטווח קצר.

הזיכרון לטווח קצר מאחסן מידע מועט, בדרך כלל עד שבעה פריטים, במצב זמין ובאופן מודע לתקופה קצרה של 15-10 שניות. כדי להבין את המשפט הזה, למשל, עלינו לזכור את תחילת המשפט בזמן שאנחנו קוראים את השאר. זוהי משימה של זיכרון לטווח קצר. כך גם הזיכרון של ספרה במהלך חישוב של תרגיל חיסור, זיכרון של טענה משכנעת בוויכוח עד שיריבנו יסיים לומר את דבריו, תרגום בזמן אמת שבו המתרגם מאחסן במוחו מידע בשפה אחת בשעה שהוא מבטא את המידע בשפה אחרת – כל אלה דוגמאות לזיכרון לטווח קצר.

המידע שאוחסן בזיכרון לטווח קצר ייעלם במהירות אם לא נעשה מאמץ מודע לשמר אותו בזיכרון לטווח ארוך. המעבר של המידע לזיכרון לטווח ארוך נעשה באמצעות שינון שלו או באמצעות הענקת משמעות למידע וקישור בינו לבין ידע שנרכש בעבר. זיכרון לטווח ארוך מאוחסן לרוב למשך זמן בלתי מוגבל וללא הגבלת מקום.

אם המידע שנקלט קשור בידע כללי על העולם: שפה, עובדות ומושגים, הוא יאוחסן כזיכרון סמנטי. לעומת זאת, מידע חווייתי-אישי יאוחסן כזיכרון אירועי.

מה קורה כשהעיבוד החושי אינו תקין?
שיבוש בעיבוד החושי הוא מצב שבו המוח לא מצליח לארגן את המידע שהוא קולט ולהורות על תגובה תנועתית או התנהגותית מתאימה. נוצר כך מעין "פקק תנועה" שמונע מחלקים מסוימים במוח לפענח בצורה נכונה את המידע התחושתי. השיבוש מעורר קשת רחבה של תסמינים, שכוללת רגישות יתר לקול, אור ומגע, בעיות במוטוריקה עדינה והסחת דעת קלה. מצד שני יש אנשים שאינם מגיבים לגירויים חושיים ואפילו אדישים לחום וקור קיצוניים ולכאב.

בומרנג – בחזרה אליך
צפה בסרטון ורק לאחר מכן המשך בקריאת הכתבה.

מתוך YouTube , סרטון מאת Daniel Simons

האם הבחנת בגורילה שעברה בחדר? על איזו מסוגי הזיכרון מתבסס הניסוי שבסרטון? מה קורה לעיבוד המידע החושי כשהמוח שלנו עמוס בגירויים או מבצע מטלה מורכבת?

בהצלחה,

ד"ר ענת לונדון
המחלקה לנוירוביולוגיה
מכון ויצמן למדע 



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

11 תגובות

  • מייק

    תודה רבה. שאלה

    האם ידוע האם וכיצד המוח מבצע צירופים של קלט חושי. צירוף פשוט יכול להיות של צבע חיצוני שנקלט ברשתית על ידי קולטנים שמסוגלים לקלוט מספר צבעי יסוד בודדים, המוח צריך לדעת לשחזר את הקלטים בחזרה לצבע המקורי שבחוץ. האם קיים במוח מאגר מולד של תאי זיכרון המכילים את כל צירופי הצבע האפשריים, המשמשים כבסיס לזיכרונות מורכבים יותר. או שהמוח בונה כל זיכרון מהבסיס במהלך למידה? ואם נלך יותר רחוק אז אולי גם צירוף של הצירופים, למשל של צבע מסוים במיקום מסוים בזווית מסוימת במהירות מסוימת, שזה כמובן כבר דורש מאגר זיכרון עצום.

  • דר ענת לונדון

    צירוף קלט חושי

    מייק שלום,
    הרשתית האנושית אכן מכילה שלושה סוגים של קולטני צבע. קולטנים אלו קולטים את האור שמוחזר אל הרשתית מעצמים שונים בסביבה. כל קולטן מסוגל לקלוט טווח מסוים של צבעים (טווח של אורכי גל) ולא צבע בודד. הטווחים האלה יוצרים חפיפה ביניהם ולכן כאשר אור באורך גל מסוים מגיע לרשתית הוא יכול להפעיל כמה קולטנים בעוצמות שונות. כל אור שנקלט ברשתית יוצר למעשה תבנית הפעלה ייחודית של הקולטנים.
    לאחר קליטת האור בקולטן מתחילה שרשרת אירועים בתוך תאי הקליטה (פוטורצפטורים) שמובילה לפעילות חשמלית ולהולכת אותות חשמליים לתאים אחרים ברשתית. משם מועבר האות החשמלי לאזורים שונים במוח שאחראים לעיבוד המידע בשילוב עם מידע שמגיע מחושים אחרים, מידע שמגיע בנוגע לצורה ולתנועה.
    לא קיימים "תאי זיכרון" לכל צירוף צבע אפשרי. זיכרון של צבע נוצר בחיזוק קשרים קיימים או יצירת קשרים חדשים בין נוירונים מסוימים. במידה ויגיע לאזור העיבוד במוח קלט שמקודד לצבע מסוים (קלט שנוצר מתבנית ההפעלה הייחודית של הקולטנים ברשתית) הוא יפעיל קבוצת נוירונים ויחזק את הקשרים ביניהם. אם אותה תבנית קלט צבע תגיע שוב, תבוצע הפעלה של אותה קבוצות נוירונים. ככל שהקשרים בין הנוירונים מתחזקים כך שליפת הזיכרון מהירה יותר ועוצמתית יותר.
    רשת הנוירונים שמופעלת בקלט צבע מסוים יכולה להקשר בקבוצת נוירונים אחרת שמקדדת עבור צורה, תנועה, ריח, טעם וכו'. כך שצבע מסוים יכול להקשר לריח, לטעם, או לאירוע שהתרחש בעבר.
    בברכה,
    ד"ר ענת לונדון

  • מייק

    זיכרון בסיסי

    האם יודעים איך נשמר זיכרון בסיסי כמו למשל של צבע מסוים. אני מבין שזה קשור לחיזוק קשרים. השאלה אם קיים מודל שמסביר איך בדיוק זה קורה. בהנחה שכל פיקסל ברשתית מכיל את שלושת קולטני הצבע. ושלושתם קלטו צבע מסוים ברגע נתון. אז אני מבין שלאחר העיבוד הראשוני ברשתית, אורך הגל שנקלט בכל אחד משלושת הקולטנים צריך להפעיל מסלול ייחודי במוח שנועד לאותו אורך גל. השאלה היא האם פעולה בו זמנית של שלושת המסלולים שאחראים לאורכי הגל השונים יוצר ביניהם גם חיבור סינפטי משותף לתא מסוים, במטרה לשמור באותו התא את הצירוף שמכיל את מרכיבי הצבע המקורי שנקלט מבחוץ.
    או דוגמה אחרת. שני פיקסלים צמודים ברשתית שמופעלים בו זמנית, יכולים ליצור ביניהם חיבור לתא משותף במוח. בתא המשותף שני הפיקסלים מייצגים משמעות של קו בזווית מסוימת ולא רק שתי נקודות נפרדות.

  • דר ענת לונדון

    תהליך יצירת זיכרון

    מייק שלום,
    כפי שהבנת נכונה, יצירת הזיכרון אכן מבוססת על הפעלת מסלול ייחודי במוח שנוצר כתוצאה מהפעלת קולטני האור ברשתית. תהליך אחסון הזיכרון ושליפתו במועד מאוחר יותר עדיין נחקרים וקיימים מודלים שונים לתיאור שלבי התהליך. עם זאת, הגישה הרווחת היא שהמסלול שמופעל על ידי הקולטנים השונים אינו מסתכם בתא אחד שבו נשמר הצירוף הייחודי לצבע שנקלט, אלא בתבנית הפעלה של מספר תאי עצב. כאמור, ככל שתבנית זו תופעל שוב ושוב, כך שליפת הזיכרון תשתפר (זה למעשה מה שקורה כאשר אנו משננים מידע כלשהו - הפעלה חוזרת של הרשת העצבית תשפר שליפת המידע בעתיד).
    צירוף של מידע תחושתי נוסף, מעבר לצבע, למשל, מיקומו במרחב, הצליל או הריח שמתלווה אליו, יוביל להפעלה של תאי עצב נוספים שיצורפו לתבנית ההפעלה.

    בברכה,
    ד"ר ענת לונדון

  • מייק

    לא תא אחד

    לא הבנתי איך זה סותר את הגישה הקיימת. בשביל להפעיל תא זיכרון של צבע מסוים צריך קודם כל להפעיל שלושה תאים שמייצגים כל אחד אורך גל אחר. וזה רק בשביל זיכרון בסיסי כמו צבע. זיכרון מורכב יותר שמכיל צירוף של צבע וצליל נניח. נוכל לחבר את תא הצבע לתא חדש, שאליו יתחבר גם תא זיכרון בסיסי של צליל. והתא החדש יהווה את השילוב.
    אם ניקח בחשבון שעצם יכול להכיל אלפי מרכיבים אז בשיטה הזו נצטרך צירופים של אלפי תאים כדי להפעיל זיכרון אחד.

  • דר ענת לונדון

    צירוף תאי עצב

    מייק שלום,

    אני לא בטוחה שיש סתירה. יצירת זיכרון אכן מערבת תאי קלט שונים (בין אם אלו קולטני צבע, צליל, ריח וכדומה) ותאי עצב נוספים באזורים שונים במוח שהקשרים ביניהם מתחזקים ככל שאותו קלט חוזר על עצמו. מבחינת המינוח - אין במוח "תאי זיכרון" שמאחסנים זיכרונות ספציפיים, אלא צירופים של רשתות עצביות שהפעלתן החוזרת ונשנית מעצבת את הזיכרון.

    אני מקווה שהצלחתי להבהיר את העניין.

    בברכה,
    ד"ר ענת לונדון

  • מייק

    הבנתי אותך טוב

    אני מבין שהמינוח נובע מהתפיסה הרווחת.

    מה שלא הבנתי זה למה מה שנכון לתחום המחשבים פחות מקובל בתחום המוח. נראה לי הגיוני ששיטת הקידוד במחשב צריכה להוות השראה להבנת שיטת הקידוד במוח, גם אם הטכניקה שונה, זה עדיין לא אומר שכל הרעיון שונה.?

  • מייק

    מה שאני מנסה לומר

    זה שאולי כן יש "תאי זיכרון" במוח, אלא שבמקום להמיר את הקלטים בקודים שיישמרו בתא זיכרון. ואחר כך לשלוף אותם כדי להציג את העצם השמור על המסך באמצעות המרה חוזרת של הקודים. המוח פשוט מחבר פיזית את הקלטים שמתקבלים מהקולטנים לתא יחיד באמצעות שלוחות. ובכדי לשלוף אותם יש הולכה אחורנית בשלוחות וכך הקלטים מוצגים שוב בקולטנים שנקלטו. ןכך אנחנו בעצם יכולים לצפות בזיכרון באופן תודעתי. זה בעצם דומה לקידוד זיכרון במחשב, אבל עם חיבור פיסי במקום קידוד והמרה דיגיטלי.

  • דר ענת לונדון

    שליפת זיכרון, המחשב והמוח

    מייק שלום,
    בעת שליפת זיכרון המוח משחזר תבנית של הפעלת תאי עצב שנוצרה במקור בתגובה לאירוע מסוים. השחזור אינו זהה לתבנית המקורית, אחרת לא הייתה לנו אפשרות להבדיל בין האירוע המקורי לזיכרון שלו. השחזור מעורב במודעות לתרחיש הנוכחי. כתוצאה מכך, לאורך זמן, מידע חדש יכול להשתלב בזיכרונות של אירועים ישנים.
    זיכרונות אינם מאוחסנים במוחנו כספרים בספרייה או כקבצים במחשב, אלא הם למעשה מעין קולאז' של אלמנטים שונים המפוזרים באזורים שונים במוח ומקושרים זה לזה ברשת עצבית. שליפת הזיכרון דורשת "ביקור מחדש" במסלולי הרשת העצבית שנוצרו כאשר הזיכרון קודד. חוזק המסלולים האלו יקבע את מהירות ויעילות שליפת הזיכרון.
    כפי שנענית בעבר על ידי ד"ר מיכל גורדון, חקר המוח נותן השראה למדעי המחשב ותחום מדעי המחשב עוזר לחקור ולהבין את המוח האנושי. ישנם דברים משותפים למוח ולמחשב אך עם זאת יש גם הרבה הבדלים ולא ניתן להקביל בין התהליכים המתרחשים במוח ובין אלו במחשב באופן מוחלט. בברכה, ד"ר ענת לונדון

  • מייק

    ההבדל בין התבניות

    "השחזור אינו זהה לתבנית המקורית, אחרת לא הייתה לנו אפשרות להבדיל בין האירוע המקורי לזיכרון שלו."
    אז אולי ההבדל בין תבנית שליפת האירוע מהזיכרון, לבין תבנית קלט מציאותי של האירוע הוא למשל שבעת שליפת האירוע מהזיכרון הקולטנים עובדים בתדר שונה מאשר בחשיפה מציאותית לאירוע. וכך בעת שליפה המוח יודע להימנע ממתן פקודות שמתאימות דווקא לקלט מציאותי. כלומר לא מחייב שיש הבדל מהותי בתבניות רק במטרה להבחין בין שליפה למציאות אלא רק הבדלי תדרים למשל. כך שהתזה שלי אולי כן יכולה לעבוד.

    "השחזור מעורב במודעות לתרחיש הנוכחי. כתוצאה מכך, לאורך זמן, מידע חדש יכול להשתלב בזיכרונות של אירועים ישנים."
    אני יכול לחשוב על שלושה אפשרויות של מידע משולב. אסוציאציה, סכמה, והכללה. שני הראשונים אני מניח משולבים לצד הזיכרון כלומר הם זיכרונות שיכולים להתקשר ביניהם בקלות יחסית, לא שיש ממש עירוב של זיכרונות. השלישי כן משולב בתוך הזיכרון אבל זה לא בהכרח מצב תקין. וזה קורה לפי מה שידוע לי כשאירוע חדש שנקלט לא נמצא בזיכרון ולכן מזוהה עם הזיכרון הדומה לו ביותר ואלמנטים ממנו נכללים בו. אלא שככל שנחשפים לאירוע כך ההכללה הזו יורדת ומתגבש זיכרון נפרד עבור האירוע החדש, ולא ההכללה עלולה לגרום ל"עיוותי חשיבה", כך שאירוע ממש משולב לא קיים ואם קיים אז לא רצוי. לכן אני מבין שכל אירוע מרוכז בנפרד ולא מפורז. ואם כן למה לא יכול להיות שיש "תא זיכרון" עבור כל אירוע?

    סליחה על העקשנות:)

  • אנונימי

    אתה יכול לחקור את מה שאתה אומר גם על מצבים פסיכיאטרים

    במצבים פסיכיאטרים זכרונות טראומטיים משחזרים את עצמם שוב ושוב כאילו מנגנון השליפה מהזיכרון נתקע לפעמים השחזור כל כך מדוייק ומציף שהוא גורם לאיבוד אחיזה במציאות וחיים במציאות הדמיונית של שחזור הארוע הטראומטי. מה שהופך את זה לפסיכי ולא מאפשר להבחין אם זה מציאות זה העוצמות הרגשיות של הטראומה המשתחזרת. וגם ארוע שהוא דומה ולא בדיוק עלול לגרום לשחזור... ככל שהדברים משתחזרים יותר עם שינויים פה ושם רמת החרדה יורדת ככל שיש חשיפה אפילו דמיונית לארוע אפשר להתחיל להבחין בין ההצפה המשתחזרת לפעמים בכפיה PTSD לכאורה לבין המציאות שנמצאים בה וערוצי עיבוד המידע למידע חדש במצב חדש...