על ראש שמחתם

בשנת 1938, במהלך מלחמת האזרחים הספרדית, נורה בראשו אדם שייקרא לימים מטופל M. הכדור חדר את גולגלתו ויצא החוצה, כשבדרך הוא פוגע קשות ברקמת המוח העדינה. M התאושש מהפציעה, אך מאותו יום עולמו השתנה ללא היכר: הוא החל לראות הפוך. לעיתים שמאל היה הופך לימין, ולפעמים למעלה היה הופך ללמטה והעולם היה עומד על ראשו. הכיוונים של עצמים קיבלו משמעות חדשה בשביל M, שהיה מסוגל כעת לקרוא מילים ומספרים משמאל לימין ומימין לשמאל באותה המהירות, ולקרוא את שעון המחוגים מכל זווית. גם הצבעים התנהגו מוזר, ולעיתים "התנתקו" מהעצמים הצבעוניים. באופן כללי, בעקבות פציעתו חל שינוי ניכר בדרך שבה M חווה את העולם וניתח אותו.

הסיפור הייחודי של M יכול ללמד אותנו הרבה על תפקוד המוח. הפציעה המורכבת שלו השפיעה על מגוון יכולות שהמוח אחראי להן, אך לא השביתה אותן כליל. מכאן אפשר אולי להסיק שאזורים שונים במוח משתפים פעולה, ושאין אזור שאחראי לבדו על מיומנות מסוימת באופן בלעדי.

ההתנהגות האנושית שמרתקת את חוקרי המוח סבוכה ומורכבת להבנה, אולם כדי לחקור את המנגנונים הפיזיולוגים שמאחוריה נדרשים ניסויים פולשניים בבני אדם, שאינם מתבצעים כלאחר יד או לעיתים קרובות. לעיתים קשה להסביר את מעורבות המוח באופן שבו בני האדם מגיבים לעולם. אנשים כמו M, שחוו פגיעה מוחית ובעקבותיה חל אצלם שינוי מהותי, סיפקו לחוקרים הזדמנויות ייחודיות לבחון את אופן פעולתו של המוח האנושי, ולהסיק מסקנות שיקדמו את הידע שלנו לגביו ואת אפשרויות הטיפול בו. כך, לאורך ההיסטוריה כתבו רופאים על מטופלים שעברו פגיעה מוחית, תיעדו את התסמינים ואת טיב הפגיעה, וניסו לקשר בין אזורים ספציפיים במוח לבין התנהגויות וכישורים שמושפעים מהם. בכתבה נזכיר חלק מהם, ונראה איך התקדם הידע האנושי על אודות פעילותו של המוח בזכות תאונות אקראיות שאת תוצאותיהן אי אפשר היה לשער.

לאחר הפציעה M החל לראות את העולם הפוך. חדר עם רהיטים עומדים על הקירות והתקרה | Zastolskiy Victor, Shutterstock

האישיות החדשה של פיניאס גייג'

פיניאס גייג' (Gage) היה פועל שהשתתף בפינוי סלעים לצורך סלילת פסי רכבת במאה ה-19. חומר הנפץ ששימש לפינוי הסלעים התפוצץ בטרם עת, ובתאונת העבודה החמורה שהתרחשה כתוצאה מכך, חדר מוט ברזל גדול את גולגלתו של גייג' ויצא מצידה השני. במפתיע, גייג' שרד למרות החור שנפער בראשו, והמשיך לחיות תריסר שנים נוספות. זיכרונו, יכולת התנועה וכושר העבודה שלו נשארו כשהיו. עם זאת, המקורבים לו דיווחו שאופיו השתנה לחלוטין לאחר התאונה. הוא הפך גס רוח, היה חסר מנוחה, הִרבָּה לגדף והתקשה להתנהל בחברה באופן תקין. שנים לאחר מותו של גייג', בחנו את הגולגולת שלו כדי להבין באיזה אזור של המוח עבר מוט הברזל שפגע בו ושינה את אישיותו.

התברר שגייג' נפגע בעיקר בקדמת ראשו, באזור שנקרא "קליפת המוח הקדם-מצחית" (prefrontal cortex). נהוג לחלק את קליפת המוח לארבעה חלקים שנקראים אוּנות; קליפת המוח הקדם-מצחית ממוקמת, כמשתמע משמה, באוּנה המצחית (frontal lobe). כיום ידוע שהאזור הזה משפיע על כישורים רבים, לרבות היכולת לשלוט בדחפים ולווסת את ההתנהגות – אותן מיומנויות שנפגעו במקרה של גייג'. יתרה מזאת, יש לו חלק מרכזי בפעילות הקוגניטיבית ה"גבוהה" – כלומר, כישורים מנטליים מורכבים כמו זיכרון, קשב, למידה וחשיבה מופשטת – ואפילו באישיות שלנו ובאופן שבו היא באה לידי ביטוי.

המידע שיש לנו היום על אודות קליפת המוח הקדם-מצחית מסביר גם את השפעתו של ניתוח מוח בשם לובוטומיה, שהיה נפוץ החל משנות ה-30 של המאה הקודמת. כיום הוא נחשב שנוי במחלוקת הן מבחינה רפואית והן מבחינה מוסרית. מטרת הניתוח הייתה לקטוע את הקישור שבין האונה המצחית לשאר חלקי המוח, בהנחה שהקטיעה תפתור בעיות שנובעות מתפקוד לא תקין שלה. ההליך נועד בעיקר לטיפול באנשים עם פגיעה נפשית כמו סכיזופרניה, אך בפועל בוצע גם על הומוסקסואלים, על אנשים עם מוגבלות שכלית התפתחותית ואפילו על נשים שהפגינו "חוסר עניין בילדים" או "התנהגות מוזרה". כיום השימוש בלובוטומיה נדיר למדי. מרבית הרופאים והחוקרים רואים בה הליך מיושן ולא מדויק, והיא עלולה לגרום סיבוכים רפואיים כגון דימום מוחי, פרכוסים, זיהומים ואפילו מוות.

פגיעה בקליפת המוח הקדם-מצחית קשורה ביכולת לשלוט בדחפים ולווסת את ההתנהגות ולמעשה באישיות שלנו. מכלול החוויות והזיכרונות של אישה צעירה | GoodStudio, Shutterstock

הזיכרון הייחודי של הנרי מולייסון

סיפורו של הנרי מולייסון (Molaison), שידוע בעיקר בראשי התיבות של שמו, .H.M, חולל פריצת דרך של ממש בהבנה שלנו את הזיכרון האנושי. בעקבות תאונת אופניים שאירעה בילדותו, חווה מולייסון התקפי פרכוסים קשים שהקשו עליו לנהל אורח חיים תקין. בשנת 1953, כשהיה בן 27, הוא עבר ניתוח לא שגרתי: חלק גדול יחסית הוסר ממוחו על מנת להוריד את תדירות ההתקפים. הניתוח אכן הקטין דרמטית את מספר התקפי האפילפסיה של מולייסון בשנים שלאחר מכן, אך הייתה לו תופעת לוואי בלתי צפויה: לאחר הניתוח, מולייסון לא יצר זיכרונות חדשים. נשארו לו זיכרונות מחייו לפני הניתוח, אך הוא לא זכר דבר ממה שהתרחש אחריו. ברנדה מילר, חוקרת הזיכרון שליוותה את מולייסון במשך עשרות שנים, נאלצה להציג את עצמה בפניו מדי יום מחדש.

ההסבר למצבו הייחודי של הנרי מולייסון, שמכונה אמנזיה אנטרוגרדית (ובעברית "שיכחון למאוחר"), טמון בחלק חשוב שהוסר ממוחו בזמן הניתוח. זהו איבר מפותל שנקרא היפוקמפוס, "סוס ים" ביוונית, בשל צורתו. בניגוד לחוקרי המוח בימינו, המנתחים של אותה תקופה לא ידעו שלהיפוקמפוס יש תפקיד מרכזי בתהליך יצירתם של זיכרונות חדשים. לאחר שנוצרו, הזיכרונות "נודדים" לאזורים אחרים במוח, שם יהיו מאוחסנים בשנים הבאות, בלי להיות תלויים לחלוטין בהיפוקמפוס. בזכות התהליך הזה התאפשרה למולייסון גישה לזיכרונות מעברו, גם לאחר שנותח. 

אף שהיכולת לזכור חוויות או אנשים חדשים נפגעה, מולייסון כן הצליח ללמוד מיומנויות חדשות ולהטמיע אותן בזיכרון. בשנים הבאות הוא היה מעורב במספר מחקרים מדעיים, ובמסגרתם למד לבצע מטלות מוטוריות מסובכות, כמו ציור תמונה מורכבת כשהוא מתבונן רק בהשתקפות שלה במראה. לאחר שלמד את המטלה, חזר עליה והתאמן, ביצועיו של מולייסון השתפרו, על אף שלא זכר את חוויית הלימוד עצמה. 

כך גילו החוקרים שהזיכרון שלנו אינו מִקשה אחת, אלא מורכב מכמה תת-יכולות שתלויות בחלקים שונים במוח. הזיכרונות שיצירתם נפגעה אצל מולייסון, זיכרונות של חוויות, נקראים "זיכרונות דקלרטיביים" (מפורשים, בשל היכולת שלנו להצהיר עליהם במפורש) והם תלויים בהיפוקמפוס. לעומת זאת, זיכרונות של מיומנויות נקראים "זיכרונות פרוצדורליים", וביצירתם מעורבים חלקים אחרים במוח – חלקים שלא הוסרו ממוחו של מולייסון. לזיכרונות הפרוצדורליים שלנו, כמו כישורי רכיבה על אופניים או נגינה בפסנתר, יש משמעות בלתי מבוטלת עבורנו. הם אולי לא מודעים כמו הזיכרונות הדקלרטיביים, אך משפיעים על חיינו במידה רבה ועשויים להיות חלק מההגדרה העצמית שלנו. 

בעל תפקיד מרכזי בתהליך יצירתם של זיכרונות חדשים, שלאחר מכן מאוחסנים באזורים אחרים במוח. איבר ההיפוקמפוס | Designua, Shutterstock

מרכזי השפה של ברוקה ושל ורניקה

היכולת להבין שפה ולהשתמש בה היא אחת מהיכולות האנושיות המרשימות ביותר, והיא מאפשרת לנו לנסח רעיונות מורכבים ולתקשר ביעילות עם בני אדם אחרים. אנשים שהמוח שלהם נפגע עלולים לאבד חלק מכישורי השפה שלהם; לצד הקושי שהם ללא ספק חווים כתוצאה מהפגיעה, הודות למקרים כאלה התקדמו הידע וההבנה שלנו על השפה ועל הכישורים המנטליים שדורש השימוש בה. 

פייר פול ברוקה (Broca), רופא צרפתי בן המאה ה-19, הבחין שחלק מהמטופלים שלו איבדו את יכולת הדיבור לאחר פגיעה בצד שמאל של חזית ראשם. אחד ממטופליו היה אדם בשנות ה-50 לחייו בשם לואי ויקטור לבורן (Leborgne), שבעקבות נזק מוחי בצעירותו יכול היה לומר אך ורק "טאן". בד בבד, מנת המשכל שלו נשארה כשהייתה, והוא הבין היטב את הסובבים אותו. לאחר מותו של לבורן, ברוקה חקר את המוח שלו ומצא פגיעה באזור ספציפי באונה המצחית, שנקרא כיום על שמו, אזור ברוקה.

מצבו של לבורן מכונה היום אפזיה אקספרסיבית (מהמילה express, להביע), או אפזיית ברוקה. המושג אפזיה (aphasia, מיוונית ἀ+φασία, מילולית היעדר דיבור ובעברית שַׁתֶּקֶת) מתאר כל פגיעה בכישורי השפה שמקורה בנזק פיזי למוח. אנשים שיש להם אפזיה אקספרסיבית מבינים את מה שנאמר להם, אך לא מסוגלים להביע את עצמם במילים. 

ברוקה לא היה היחיד שקישר בין כישורי השפה למיקום ספציפי במוח. לאחר פרסום הממצאים של ברוקה תיאר קרל ורניקה (Wernicke), רופא גרמני, אזור נוסף במוח – בחיבור שבין האוּנה הקודקודית (parietal lobe) לאוּנה הרקתית (temporal lobe) – שפגיעה בו פגמה בכישורי השפה של מטופלים. גם הוא זכה שהאזור ייקרא על שמו, "אזור ורניקה".

בשונה מהמטופלים של ברוקה, מטופליו של ורניקה דווקא שמרו על יכולת הדיבור, אך במילים ובמשפטים שלהם לא ניכרה הבנה של שפה. הם לא הבינו את זולתם ויצרו משפטים ארוכים שנענו לכללי התחביר, אך חלק מהמילים הוחלפו במילים אחרות, באופן שעיקר את המשפט כולו ממשמעות. פגיעה מהסוג הזה נקראת היום אפזיה רצפטיבית (מהמילה recept, לקלוט) או אפזיית ורניקה, והסובלים ממנה מדברים בשטף, לעיתים בלי להיות מודעים לחוסר ההיגיון שבדבריהם, אך לא מסוגלים להבין (או "לקלוט") שפה.

בעבר רווחה תיאוריה שניסתה להסביר איך אנחנו מתכננים את פעולת הדיבור ומוציאים אותה לפועל, וקישרה בין אזור ברוקה לאזור ורניקה. לפי התיאוריה, בניית המשפטים ותכנונם מתרחשים באזור ורניקה, והביצוע בפועל, בעזרת פעילות מוטורית, מתרחש באזור ברוקה. כיום אנחנו יודעים שהמצב מורכב יותר. לאזור ברוקה ואזור ורניקה יש תפקידים חשובים בכישורי השפה והדיבור שלנו, אך הם אינם אחראים להם באופן בלעדי. אזורים נוספים במוח משתתפים בתהליך המורכב של הבנת השפה והפקתה.

אחראים ליכולות הדיבור והבנת השפה, אך כיום ידוע שגם אזורים נוספים במוח משתתפים בתהליך. אזורי ורניקה וברוקה במוח | Pepermpron, Shutterstock

מוח חצוי

המוח הוא אומנם איבר אחד, אך הוא בנוי משני חצאים שנקראים המיספרות. בין ההמיספרות מחבר צבר שלוחות של תאי עצב בשם כפיס המוח (corpus callosum), שמאפשר את התקשורת ההדוקה ביניהן. כפי שראינו בעניין השפה, חלק מתפקודי המוח מערבים צד אחד שלו יותר מאשר את השני, אך במצב תקין מתרחשת תקשורת רציפה בין ההמיספרות, וזו מאפשרת אינטגרציה של מידע המגיע משני צידי המוח. מה היה קורה, אם כן, אילו הקשר הזה היה ניתק, וכל המיספרה הייתה מתפקדת עצמאית, במנותק מרעותה, בלי תקשורת ביניהן?

המצב הזה מכונה "מוח חצוי", והוא בדרך כלל תוצאה של פעולה כירורגית, אם כי ילדים מעטים נולדים כשכפיס המוח שלהם אינו מתפקד כהלכה. במקרים חמורים במיוחד של אפילפסיה, מחלה שנגרמת מפעילות חשמלית בלתי מבוקרת במוח, יש רופאים שמציעים לחתוך את כפיס המוח של המטופל בניתוח, כדי למנוע מהתקפי אפילפסיה שמקורם בהמיספרה אחת להתפשט גם לשנייה. הבודדים שעברו את הניתוח מאפשרים לחוקרים לשאול שאלות מרתקות וללמוד עוד על האופן שבו אנחנו חווים את העולם ומבצעים פעולות שמערבות בדרך כלל את שני צידי המוח. 

חשוב לציין שהמוח פועל באופן קונטרה לטרלי – כלומר, מידע שנקלט בעזרת איבר חישה בצד אחד שלנו מגיע להמיספרה שבצד האחר. כך למשל מעבד המוח את מה שאנחנו חווים באמצעות חוש הראייה: החלק השמאלי של שדה הראייה שלנו נקלט ומפוענח בהמיספרה הימנית, ולהפך. בניסוי מפורסם שחקר אנשים חצויי מוח, הציגו לנבדקים חפץ שנמצא באחד מצידי שדה הראייה שלהם וביקשו מהם לנקוב בשמו. כפי שלימדו אותנו מחקריהם של ברוקה וורניקה, אזורים במוח שמעורבים בהפקת דיבור ממוקמים בהמיספרה השמאלית. מסיבה זו, הנבדקים הצליחו לזהות את החפץ רק כשהוא נמצא מימינם, נצפה בעזרת עין ימין והמידע עליו הגיע להמיספרה השמאלית. לעומת זאת, כשהחפץ נמצא בצד שמאל של הנבדקים ונצפה בעזרת עין שמאל, המידע עליו לא הגיע להמיספרה השמאלית, וכתוצאה מכך, הנבדקים השיבו שאינם רואים דבר. 

לעיתים, בעקבות נזק שנגרם לאחת ההמיספרות, מטופלים "יתעלמו" מהחלק במרחב שהיא מנתחת ומעבדת בדרך כלל. המצב הזה נקרא "תסמונת הזנחת צד" (neglect syndrome), והוא יכול להתרחש, למשל, בעקבות שבץ מוחי. אנשים עם תסמונת זו עשויים לאכול רק מצד אחד של הצלחת ולצייר רק על אחד מצידי הדף, בלי להיות מודעים לקיומו של הצד השני.

צבר תאי עצב המחבר בין שני חצאי המוח (המיספרות) ומאפשר את התקשורת ההדוקה ביניהם. כפיס המוח | decade3d - anatomy online, Shutterstock

לא רק נבדקים – בני אדם 

לאורך ההיסטוריה תיעדו חוקרי מוח סיפורים של אנשים שאיתרע מזלם לסבול מפגיעה במוח ובעקבותיה לחוות את העולם באופן שונה מהרגיל. ניתוח מעמיק של מקרים כאלה שינה ללא היכר את מה שידוע לנו על אודות המוח האנושי, ואפשר לחוקרים ללמוד עוד על האופן שבו התנהגויות ותכונות מורכבות מגולמות במבנים הפיזיולוגיים בתוכו. חשוב לזכור שהידע הזה נאסף בעזרת אותם נבדקים, שחלקם לא יכלו לנהל אורח חיים תקין ולעיתים נתפסו כמושאי מחקר ותו לא. בסופו של דבר, הנבדקים הם בראש ובראשונה בני אדם, ועלינו להתייחס אליהם בכבוד הראוי, לשמור על פרטיותם ולנסות להיטיב עימם.

בעקבות המחקרים שתוארו בכתבה ומחקרים רבים נוספים, כיום אנשי הרפואה יודעים לטפל טוב יותר באנשים שחוו פגיעה מוחית. בעזרת המשך והעמקה של המחקר על פעילות המוח נוכל ללמוד עוד על יכולת החשיבה האנושית, ולספק, בתקווה, מזור למטופלים שמוחם ייפגע בעתיד.
אדם שעבר ניתוח לניתוק כפיס המוח, המחבר בין שני חצאי המוח (אנגלית)