מבט חדש על התפתחות המוח

זיהוי פרצופים הוא בין היכולות החשובות ביותר לבעל חיים חברתי כמו האדם: הוא מאפשר לנו להבדיל – ולהגיב בהתאם – בין חבר, בוס, והשכן שמנדנד לנו על תשלום לוועד הבית. היכולת הזו קיימת גם אצל ילדים קטנים, אך היא הולכת ומשתפרת ככל שאנחנו מתבגרים. מחקר חדש מראה שהשיפור הזה מגיע כתוצאה משינוי שמתרחש במוח שלנו במעבר מילדות לבגרות, שינוי מסוג שלא היה ידוע עד כה.

זה מכבר ידוע שהמוח שלנו עובר שינויים במהלך חיינו, ובעיקר בגיל צעיר מאוד, בין הלידה לגיל שנתיים. חלק גדול מהשינוי נובע מתהליך המכונה "גיזום עצבי" (synaptic pruning), שבו נהרסים בצורה סלקטיבית קשרים מסוימים בין תאי עצב. נראה שהגיזום העצבי מהווה סוג של "כוונון" של המוח, ואחריו נשארים רק הקשרים החשובים ביותר.

לפי המחקר החדש, זו אינה הדרך הדרך היחידה שבה המוח מתבגר. את המחקר הובילה פרופסור כלנית גריל-ספקטור מאוניברסיטת סטנפורד בארה"ב, בוגרת מכון ויצמן למדע, בשיתוף פעולה עם חוקרים מאוניברסיטאות בגרמניה ובישראל.

החוקרים בחנו את מוחם של 22 ילדים (בני 5-12) ושל 25 מבוגרים. הם עשו זאת בעזרת שיטה חדשה של שימוש ב-MRI, שפותחה על ידי ד"ר אביב מצר, כיום חוקר באוניברסיטה העברית בירושלים, ומאפשרת לכמת את ההבדלים ברקמות המוח בין אזור לאזור ובין אדם לאדם. הם התמקדו באזור המכונה "בליטת פיוזיפורם" (fusiform gyrus) הידוע כאחראי על זיהוי פנים, ובאזור האחראי על זיהוי מקומות כביקורת. בנוסף, הם בחנו את  הנבדקים בזיהוי פרצופים שראו קודם לכן ובזיהוי פרצופים חדשים, והשוו בין כושר הזיהוי למבנה האזורים הרלוונטיים במוח.

כך גילו החוקרים שבעוד החלק במוח האחראי על זיהוי מקומות נראה פחות או יותר אותו דבר אצל ילדים ואצל מבוגרים, זה אינו המצב בחלק האחראי על זיהוי פנים. באזור זה ראו כי הרקמה אצל מבוגרים שונה מאשר אצל ילדים, אך לא היה ברור לחלוטין על מה השוני מעיד.

כדי לבדוק זאת, החוקרים בחנו את האזורים האחראים על זיהוי פנים וזיהוי מקומות במוחם של עשרה מבוגרים בנתיחה לאחר המוות. הם מצאו כי ההבדל בין שני האזורים לא התבטא במספר תאי-עצב, אלא בצורתם. באזור של זיהוי הפנים היו לתאי העצב יותר דנדריטים – החלקים בתא האחראים על קבלת מסרים מתאים שכנים – ויותר ציפוי של מיאלין, המזרז את העברת המסרים. החוקרים סבורים שאלו הם השינויים הנראים ב-MRI בין אזורי זיהוי הפנים במוחות ילדים ומבוגרים, והם עוזרים לתאי העצב באזור זה לפעול במהירות וביעילות.

זיהוי פנים. פרופ' כלנית גריל-ספקטור עם תלמיד המחקר ג'סי גומז וד"ר קווין ויינר | צילום: Brianna Jeska, Stanford

אזורים פעילים

בשלב הבא בדקו החוקרים במכשיר MRI תפקודי (fMRI) את תגובתם של משתתפי המחקר לתמונות של פנים. מכשיר זה מודד זרימת דם המעידה על פעילות רבה באזור מסוים במוח. הם גילו כי באזורים העשירים יותר בדנדריטים ובמיאלין, אכן נצפתה הפעילות המוחית הרבה ביותר בעת שהנבדקים התבוננו בפרצופים. הבדלים אלה התבטאו גם ביכולתו של המוח לזהות פרצופים: ככל שהאזור היה עשיר יותר, כך בעל המוח השיג תוצאות טובות יותר במבחני זיהוי הפנים. לפיכך, נראה שההבדלים במבנה הרקמה קשורים ישירות ליכולת זיהוי הפנים.

המחקר לא רק מספק הסבר נוירולוגי לשיפור הנראה ביכולת זו ככל שאנו מתבגרים, אלא גם מציג צורת חדשה בה מתפתח המוח, השונה לחלוטין – ואפילו הפוכה - ממה שהיכרנו עד היום. נראה שבניגוד לגיזום העצבי, שנחשב לדרך העיקרית בה המוח שלנו מתבגר בתקופת הילדות, חלקים מסוימים במוח שלנו גדלים במשך חיינו ומפתחים קשרים חדשים.

החוקרים מציעים שהשיפור ביכולת שונות המגיע עם הגיל נובע מכמה שינויים – גם במבנה המוח, וגם בצורה שבה הוא פועל. "שיטת הדימות החדשה פותחת בפנינו את האפשרות להסתכל על התנהגות ועל הבסיס האנטומי שלה בו-זמנית, ולבחון כיצד שניהם מתפתחים במהלך ההתבגרות", אומרת גריל-ספקטור לאתר מכון דוידסון "מחקרים כאלו יכולים להיעשות לא רק בנוגע לראייה, אלא על כל התנהגות המשתנה לאורך זמן".