מרק בראש

חוקרת מחוננת פיתחה שיטה חדשנית לבחינת מוחותיהם של בעלי חיים. הממצאים באשר לבעל החיים האנושי מפתיעים מאוד
X זמן קריאה משוער: 18 דקות

המוח הוא נושא מרתק וקשה להבנה בעת ובעונה אחת. במהלך העשור האחרון ראו אור בזה אחר זה ספרים רבים המתיימרים להסביר לנו כיצד המוח פועל ומה טיב מערכת היחסים שלו עם הנפש, התודעה, היצירתיות ותכונות רבות אחרות הנחשבות ליתרונות של בני האדם על פני בעלי חיים אחרים. מה מקור הייחודיות האנושית – נוירוני מראה, מכניקת קוונטים, או אולי ה-Inferior Frontal Gyrus (או בקיצור, IFG) שבקליפת המוח? איזו הקלה לקבל ספר המספק תשובה פשוטה ומשכנעת גם יחד. סוזנה הרקוּלָנו-הוּזֶל (Herculano-Houzel) טוענת שמקור היתרון האנושי הוא שמונים ושישה מיליארד הנוירונים הדחוסים בתוך 1.4 קילו בלבד של חומר – כלומר במוח האנושי.

מה שמדהים יותר מאשר מספר הנוירונים במוחנו הוא מבחינת המספרים עצמם, אין במוח שלנו שום דבר מיוחדמה שאולי מדהים יותר מאשר מספר הנוירונים עצמו – הרי לעתים קרובות העריכו שבמוח יש מאה מיליארד נוירונים – הוא ששמונים ושישה מיליארד נוירונים הם נתון טיפוסי לחלוטין לפרימט בגודלנו. כלומר מבחינת המספרים עצמם, אין במוח שלנו שום דבר מיוחד. כשבוחנים את היחס בין מסת הגוף למסת המוח בפרימטים חיים ובמיני "אדם" שנכחדו, מתברר כי לא בני האדם הם החריגים, אף על פי שמוחנו גדול פי שלושה מזה של השימפנזים, הפרימטים הקרובים אלינו ביותר. לא. החריגים הם קופי האדם – הגורילות והאורנגאוטנים – שמוחותיהם קטנים בהרבה מהצפוי ביחס למסת גופם. אנחנו התקן החדש באבולוציה, ואילו קופי האדם הם התופעה החריגה הדורשת הסבר.

אבל אנחנו מיוחדים במובן אחר. שמונים ושישה מיליארד הנוירונים שלנו זקוקים לאנרגיה רבה כל כך, שלוּ אורח חיינו היה זהה לזה של הפרימטים האחרים, לא היה לנו שום סיכוי לשרוד: פשוט לא היו לנו די שעות ביממה כדי להזין את מוחנו הרעב. המוח זקוק לחמש מאות קלוריות ביום כדי לתפקד, עשרים וחמישה אחוז מסך כל הקלוריות שהגוף זקוק לו. אולי זה נשמע לכם הרבה, אבל ספל אחד של גלוקוז יכול לספק למוח די אנרגיה ליום שלם – מעט יותר מכפית לשעה. עם זאת, אצל רובם המכריע של בעלי החוליות, המוח תובע עשרה אחוז בלבד מהצרכים המטבוליים. במהלך האבולוציה האנושית למדנו טריק מחוכם, שבזכותו יש לנו די זמן להזין את מוחותינו עמוסי הנוירונים: התחלנו לבשל את המזון שלנו. כך אנו מפיקים מכמות נתונה של צמחים או בשר יותר אנרגיה משהיינו מפיקים לוּ היינו אוכלים אותם נאים.

ריצ'רד רנגהם (Wrangham) כבר כתב בעבר על תפקיד הבישול באבולוציה האנושית בספרו Catching Fire: How Cooking Made Us Human (משנת 2009), וזמן רב לפני כן היה זה קלוד לוי-שטראוס שהבין כי הנא והמבושל הם בעלי חשיבות יסודית בכל הקשור לקיום האנושי. הרקולנו-הוזל טוענת שבישול אינו סתם בונוס שה"אדם" הפרהיסטורי זכה בו, אלא צורך בסיסי, שבלעדיו לא היו יכולים מוחותינו לגדול. זאת הייתה גם גישתו של רנגהם, אבל  "היתרון האנושי" (The Human Advantage), ספרה של הרקולנו-הוזל, מספק לנו סיבות נוספות לחשוב כך – שמונים ושישה מיליארד סיבות נוספות.

אם הגודל קובע, מדוע פילים אפריקניים ולווייתני זרע, שמוחותיהם שוקלים חמישה קילוגרם ותשעה קילוגרם בהתאמה, לא הגיעו לקלפיות להצביע לנשיאות ארצות הברית במקום בני האדם, שמוחם שוקל 1.4 קילוגרם בלבד?

פויקה, Potjie, בישול, קדרה

בישול: היתרון האנושי. תצלום: סקוט מקלין

אמנם סוגיית בישול המזון עולה רק לקראת סופו של הספר, המתמקד בעיקר במספרים ובנתונים, אך עניינו המרכזי הוא הכנתו של "מרק מוח". ב-2004 פיתחה הרקולנו-הוזל שיטה לצמצום המוח לכדי נוזל, זאת במטרה לספור את הנוירונים המצויים בו. בעגה הטכנית, השיטה הזאת נקראת Isotropic Fractionator. ממצאיה נדונים בקרב חוקרי מוח, וכעת מגיעים גם אל הציבור הרחב בספר המרתק הזה, המשקף את תשוקתה הגדולה של מדענית אשר יצאה למסע להבנת המוח.

לפני המחקר של הרקולנו-הוזל, מדענים פשוט הניחו (כך היא אומרת לנו) שמוחותיהם של כל היונקים בנויים באותה צורה ומכאן שהיחס בין מסת המוח למסת הגוף נחשב לגורם המכריע בכל הקשור ליכולת קוגניטיבית. תפישה זו באה לידי ביטוי במדד encephalization quotient (EQ) שפיתח הארי ג'ריסון (Jerison) בשנות השבעים (ה-EQ הוא מדד המתאר את הצמיחה בגודל המוח ביחס לגודל הגוף). ג'ריסון טען שהמוח האנושי גדול פי שבעה וחצי מהצפוי ליונק בגודלנו. לפי גישה זו, בני אדם הם חריג אבולוציוני.

אף על פי שרבים עדיין משתמשים במדד ה-EQ, יש המפנים כלפיו ביקורת רבה: אם למינים אחדים יש מוח גדול מהצפוי – ולכן יש להם יכולת לבצע פעולות שאינן קשורות להישרדות גרידא – הרי יש בהכרח, מבחינה סטטיסטית, מינים בעלי גודל מוח קטן מהצפוי. איך הם שורדים, אם המוח שלהם אינו מסוגל לתפעל פונקציות גופניות בסיסיות? יתרה מזאת, היונק הבא בדירוג ה-EQ לאחר בני האדם – כלומר היונק בעל המוח הגדול ביותר ביחס למסת הגוף – הוא הקפוצ'ין: האם הקוף הזעיר הזה, בעל דירוג EQ של 2, באמת אינטליגנטי יותר מאשר קופי האדם, שאמורים להתקשות לשרוד כיוון שהם בעלי EQ של פחות מ-1?

אז אם ה-EQ אינו קובע את האינטליגנציה, אולי יש לבחון את גודלו האבסולוטי של המוח. אבל אם כך, למה שימפנזים פיקחים יותר מפרות (בכל מדדי הפיקחות שהעלינו על הדעת), אף על פי שלשני המינים יש מוח השוקל 400 גרם בערך? ואם הגודל קובע, מדוע פילים אפריקניים ולווייתני זרע, שמוחותיהם שוקלים חמישה קילוגרם ותשעה קילוגרם בהתאמה, לא הגיעו לקלפיות להצביע לנשיאות ארצות הברית במקום בני האדם, שמוחם שוקל 1.4 קילוגרם בלבד? התעלומות האלה לגבי מסת המוח, מסת הגוף ואינטליגנציה, הן הסיבה שהרקולנו-הוזל פנתה למסוֹרים, סכיני קצבים ומערבלים וניגשה להכין מרק מוח.

לעתים קרובות, המחקרים הטובים ביותר שואלים את השאלות הבסיסיות ביותר. ולעתים קרובות, השאלות הבסיסיות ביותר הן אלה שקשה לנו יותר מכול לשאול, מכיוון שהן עלולות לחשוף את מגבלות הידע שלנו. הרקולנו-הוזל שאלה את אחת השאלות האלה זמן קצר לאחר שהתחילה לעבוד כמרצה באוניברסיטה הפדרלית של ריו דה ז'ניירו ב-2002: כמה נוירונים יש במוח? אולי היא הצליחה לעשות זאת בזכות ההכשרה שלה בתחום התקשורת המדעית [הנגשת המדע לציבור] והגיוון הרב בתחומי הלימוד הקודמים שלה. זהו לֶקח לכל חוקר צעיר כיום. היא התחילה כסטודנטית לתואר ראשון באוניברסיטה הפדרלית של ריו דה ז'ניירו, המשיכה לתואר שני בתחום מערכת העצבים באוניברסיטת "קֵייס ווסטֶרן ריזֶרב" בקליבלנד, ולאחר מכן השלימה דוקטורט בנוירו-פיזיולוגיה של הראייה במכון מקס פּלאנק לחקר המוח בפרנקפורט.

לוויתן זרע

לוויתן זרע. תצלום: Biodiversity Heritage Library

אחר כך, כשחזרה לריו, עבדה בתחילה ב"מוזיאון החיים", שם תכננה משחקי מדע לילדים וכתבה ספר פופולרי בנושא חקר המוח. אחר כך חזרה לאוניברסיטה שבה החלה את לימודיה, כדי לאמן חוקרים צעירים בסוגיות של תקשורת – וקיבלה גם רשות לעסוק במחקר. את ההשראה למחקר שערכה בסופו של דבר היא שאבה מהמיתוסים הרווחים לגבי המוח, בהם נתקלה שוב ושוב. לדוגמה, זה שלפיו אנו משתמשים רק בעשרה אחוזים מיכולתו של המוח. יתרה מזאת, אף אחד מחוקרי המוח הנכבדים שאיתם שוחחה, לא ידע לומר לה מה מקור הטענה שבמוח יש מאה מיליארד נוירונים. ובכל זאת כולם האמינו בזה.

לפני שרקחה את מרק המוח, השיטה המהימנה היחידה לספירת נוירונים הייתה שיטת ה-Stereology. בשיטה זאת מכניסים גלאים לפרוסות דקות של רקמות מוח, סופרים את התאים ואז מחייצים (מבצעים אקסטרפולציה) לפי נתון זה את מספר הנוירונים באזור המוח הנבדק, או במוח כולו. הבעיה בשיטה זאת היא ההטרוגניות של המוח: באזורי מוח שונים יש דחיסות שונה של נוירונים, לעתים גם בהבדל של פי אלף בין אזורי מוח קטנים. לכן קשה מאוד לחייץ במדויק את מספר הנוירונים במוח על סמך מספרם באזור נתון.

מרק המוח הוא השיטה שהרקולנו-הוזל פיתחה כדי להתמודד עם בעיית ההטרוגניות של מוחנו. בהליך שלה ממיסים מוח של מין כלשהו, על כל מיליוני או מיליארדי הקרומים בתאיו, בתוך דטרגנט, כדי לייצר תרחיף שבו צפים להם בחופשיות גרעיני תא בהתפזרות הומוגנית. כך היא יכולה לדגום את התרחיף, לצבוע את הגרעינים בצבע כחול, לספור אותם ולחייץ בביטחון את מספר התאים במוח כולו, או בכל חלק של המוח שאיתו היא עובדת.

התאים האלה הם משלושה סוגים – נוירונים, תאי גלייה, ותאי אנדותל. תאי גלייה הם בעלי תפקיד מכריע בתהליך העברת מידע בין הנוירונים באמצעות הסינפסות, ואילו האנדותלים יוצרים את קירות הנימים שמובילים את החמצן ואת חומרי המזון אל המוח באמצעות הדם. למרבה השמחה, ניתן לסמן את הנוירונים באמצעות נוגדן בצבע אדום, ייחודי להם, הנצמד לחלבון NeuN בגרעין התא. הרקולנו-הוזל ספרה את הנוגדנים שהפכו מכחול לאדום כשהיא הוסיפה את הנוגדן לתרחיף, וכך ידעה את שיעור הנוירונים מתוך כלל התאים.

לא זאת בלבד שהשיטה הזאת פשוטה למדי, אלא שאפשר ליישם אותה במהירות. היא כותבת בספר שתוך יום אחד בלבד אפשר לקחת מוח שלם, לחלק אותו לאזורים עיקריים – לרוב קליפת המוח, המוח הקטן ו"כל השאר" – לקצוץ כל חלק לחתיכות קטנות, להמס אותן, לדגום את התרחיף, להוסיף צבע ונוגדנים, ולספור. לא היה פשוט להוכיח את תקפותה של השיטה – איך אפשר לאמת את הספירה אם אין שום שיטה אחרת בנמצא? למרבה המזל, עד אז נערכו כבר מספיק מחקרי Stereology בקליפת המוח של עכברושים ובמוח הקטן שלהם, ועל-פיהם היה ניתן לראות שהספירה שנעשתה באמצעות מרק המוח מדויקת – לפחות בכל הקשור למוחותיהם של מכרסמים.

לאחר שהרקולנו-הוזל פיתחה את הפרוטוקול, הצעד הבא במחקר שלה – ובחייה, יש להניח, כיון שמחקר כזה הוא לבטח תובעני עד מאוד – היה להשיג מוחות שאותם היא תוכל להפוך למרק. הייתה לה גישה נוחה למוחותיהם של החשודים המידיים בכל מעבדה – עכבר, עכברוש, קביה, אוגר - אבל היא הייתה זקוקה לכמות גדולה יותר של מוחות גדולים יותר. היא הפיצה את השמועה. שני ראשי קפיברה (מכרסם גדול) הגיעו במהרה, צפים בפורמלין בתוך קופסת קלקר, וזמן קצר לאחר מכן הגיעו גם שני מוחות אָגוּטי. כעת היה לה מדגם של שישה מיני מכרסמים, שאותו השוותה למוחות הפרימטיים הראשונים שהצליחה להשיג – של מרמוסט, גלגו ודורוקולי (קוף לילה). היא מיד ראתה שמספר הנוירונים במוחותיהם של פרימטים גדול הרבה יותר ממספר הנוירונים במוחותיהם של מכרסמים.

מרמוסט

מרמוסט. תצלום: יעקב בוטר

היא רכשה מוחות נוספים. כשהרקולנו-הוזל "פשפשה" במקפיא של אחד מעמיתיה, היא מצאה ארבעה מוחות-קטנים גדולים, שלושה של אורנגאוטנים ואחד של גורילה. המוחות האלה הושארו בדלי של פאראפורמלין, נשכחו לכאורה, למשך עשור. היא כותבת שהמוחות הקטנים האלה היו כמו מתנת חג בשבילה. ב-2009 הסכים עמית נוסף מדרום אפריקה לתת לה "הֶמיספרה" שלמה, כלומר חצי מוח, של פיל. זה היה נכס עצום (מילולית) – מכיוון שהוא גדול יותר ממוח אנושי, הוא נתן לה הזדמנות לגלות אם יש בו נוירונים רבים יותר מאשר במוחנו. אך במהרה התברר שבלתי אפשרי להעביר את מוח הפיל הזה בביקורת הגבולות בדרום אפריקה, אף על פי שמספר מוחות אחרים – של עטלפים, של מכרסמים, של ג'ירפה ושל אנטילופה – עברו בלי בעיה.

את המוחות שהזדקקה להם היא הצליחה לקנות במקום אחר בדרום אפריקה. היא רכשה אותם מחברה חוקית שסיפקה מתקן מאובטח לחיות בר שחולצו מציידים לא מורשים או נתפסו באופן חוקי מהטבע, ואז הוחזרו לסביבתם הטבעית או נמכרו לגני חיות – או למדענים הזקוקים למוחות (היא לא הייתה היחידה). הרקולנו-הוזל קיבלה רשימה של בעלי חיים זמינים ומחירים, בחרה מתוכה, ושכנעה את גופי המימון שלה לשלם. וטרינרים המיתו את החיות, ואחר כך היא והסטודנטים שלה הסירו את המוחות. היא מתארת כיצד למדה במהירות לעבוד באופן מדויק עם מסור. הבשר ניתן כמזון לחתולים הגדולים במתקן, ועובדיו קיבלו רשות לקחת את הפרוות לעצמם.

עשר שנים לאחר פיתוח מרק המוח פרסמו הרקולנו-הוזל ועמיתיה נתונים לגבי ארבעים ואחד מינים שונים, והצליחו לזהות דפוסים מדהימים. מוחות פרימטים אכן בנויים בצורה שונה למדי ממוחותיהם של כל סוגי היונקים האחרים – דחיסות הנוירונים בהם גדולה הרבה יותר. זה נכון גם למוח הקטן וגם לקליפת המוח. המוח הקטן מכיל כשמונים אחוז מהנוירונים בכל סוגי היונקים – מלבד יוצא הדופן שאתאר עוד מעט. לדוגמה, קליפות המוח של הקפיברה וקוף הבונט זהות בגודלן, מעט יותר מארבעים ושמונה גרם, אבל בקליפת המוח של הקפיברה יש שלוש מאות וששה מיליון נוירונים ואילו בזו של קוף הבּוֹנֶט יש 1.7 מיליארד.

נהוג לומר שמוחותיהם של יונקים לא פרימטים הם בעלי גודל "אינפלציוני", כי כאשר הם צוברים נוירונים המסה שלהם גדלה בקצב מעריכי של +1.6, ואילו אצל פרימטים יש יחס ליניארי, של אחד לאחד, בין העלייה במספר הנוירונים והעלייה במסת המוח. כך קורה גם עם המוח הקטן, אף על פי שכאן הצמיחה המעריכית היא מעריכית-פחות – יחס של +1.3. יש יוצא דופן אחד: קבוצת היונקים הידועה בשם Eulipotyphla (חפרפרות וחדפיים) מוסיפה נוירונים למוח הקטן שלה ביחס ליניארי למסת המוח, כמו פרימטים לא אנושיים.

הסיבה המשוערת להבדל הזה בין לא-פרימטים לפרימטים קשורה לגודל הממוצע של הנוירונים, אשר גדל מעריכית ככל שמספר הנוירונים עולה בבעלי חיים שאינם פרימטים (אך לא בפרימטים). כשמספר הנוירונים של קליפת המוח של לא-פרימטים גדל פי עשרה, הנוירונים עצמם גדלים פי ארבעה, ולכן מסתהּ של קליפת המוח גדלה פי ארבעים. אם קליפת המוח צוברת פי מאה נוירונים, הנוירונים נעשים, בממוצע, גדולים פי שישה עשר, ולכן קליפת המוח גדלה פי 1,600. בפרימטים, לעומת זאת, הגודל הממוצע של הנוירונים נשאר קבוע גם כשמספר הנוירונים גדל, ונותר פחות או יותר זהה לגודלם של הנוירונים בקליפת המוח של מכרסם קטן.

הפאנץ' ליין האבולוציוני הוא שכאשר הפרימטים התפצלו מהאב הקדמון המשותף להם וללא-פרימטים, לפני כשישים וחמישה מיליון שנה, לא זאת בלבד שהם פיתחו תכונות ייחודיות כמו ראייה סטריאוסקופית, ידיים המסוגלות לאחוז ומוחות גדולים יותר, אלא שהם פיתחו גם דרך חדשה לבנות את המוח: עלייה במספר הנוירונים לא הובילה עוד לעלייה בגודל הנוירונים הממוצע (אף על פי שעדיין היה להם צורך בנוירונים גדולים אחדים). כך יכלו הפרימטים לדחוס הרבה יותר נוירונים באותה מסה מוחית. זה מקור היתרון הפרימטי: נפח המוח שלהם, הקטן-יחסית, מסייע להפצה מהירה של אותות במוח ולאינטגרציה של מידע.

ומה לגבי היתרון האנושי? צעדיה הראשונים של הרקולנו-הוזל עם מוחות אנושיים כשלו. המוחות שקיבלה מהמחלקה הפתולוגית היו רוויים מדי בפורמלין ולא ניתן היה להשתמש בהם בהליך שלה: בישול בחומצה ציטרית, הלבנה תחת תאורה צבעונית וחימום במיקרוגל – כל אלה לא עזרו לנוגדנים הצבועים לסמן את הנוירנים שבמרק המוח שלה. אך לשמחתה היא מצאה מקור נוסף בבית הספר לרפואה בסאו פאולו, שם השתמשו בשיטה עדינה יותר לטיפול במוחות שנתרמו. הם היו במצב אידיאלי לחיתוך במכונה ולהמסה בדטרגנט.

הנה המספרים שהיא מצאה: במוח האנושי הממוצע יש שישה עשר מיליארד נוירונים בקליפת המוח, שישים ותשעה מיליארד במוח הקטן, ומעט פחות ממיליארד בשאר המוח. הממצאים האלה התיישבו באופן כמעט מושלם עם סולם הנוירונים היחסי שנקבע על-פי ממצאים מפרימטים לא-אנושיים: יש לנו מוח פרימטי נורמלי לחלוטין, בדיוק מספר הנוירונים המתאים למסת מוחנו ולמסת גופנו.

הממצא הזה סתר את החוכמה המקובלת, שאמרה כי על-פי המתאמים שנמצאו בין גודל הגוף לגודל המוח בפרימטים חיים (כולל קופי אדם), נראה שמוחם של בני אדם גדול פי שלושה מהצפוי. אבל הרקולנו-הוזל טוענת שקופי האדם, לא בני האדם, הם החריגים. אמנם קופי האדם מתאימים לסולם הנוירונים היחסי – כלומר הנוירונים שלהם אינם גדלים מעריכית ככל שמספרם עולה – אך מוחותיהם קטנים בהרבה מהצפוי  בהתחשב בגודל גופם.

הסיפור האבולוציוני שהיא מספרת כאן מתמקד בבחירה בין מוח לכוח. קופי האדם הקדומים היו מוגבלים לשמונה שעות שיחוּר מזון ביום ולכן הם בחרו בכוח (משמעות הדבר, מן הסתם, היא שהם עברו ברירה טבעית/זוויגית שביכרה גוף גדול): כמות האנרגיה שהייתה להם הושקעה בבניית גוף גדול, ולא מוח גדול. במשקל של שבעים וחמישה קילוגרם היה אפשר לתפעל מוח של שלושים מיליארד נוירונים לכל היותר. ה"אדם" הקדום בחר בדרך אחרת: הוא שיפר את קליטת האנרגיה שלו באמצעות שימת דגש רב יותר על איסוף שאריות מזון וציד, זאת בשעה ששמר על גודל גוף קטן-יחסית. זאת הסיבה ששני מיליון שנה לאחר מכן על פי ההעשרות של ההומו הבּיליס גדל ל-40-50 מיליארד נוירונים. אבל זה היה הגבול: לא נותרו די שעות ביום, או די מקורות מזון לנצל. כדי להגדיל עוד את המוח, היה צורך למצוא שיטה שתאפשר לנו למצות טוב יותר את האנרגיה מאותם סוגי מזון ומאותה כמות של מזון. ולפני מיליון שנה וחצי זה בדיוק מה שעשו אבותינו: הם התחילו לבשל את האוכל שלהם.

הומו הביליס

שרידי גולגולת של הומו הביליס, במוזיאון הסמית'סוניאן, וושינגטון. תצלום: ריאן סומה

מה יש בהם, בנוירונים הרבים שבמוחנו, שמייצר את היתרון האנושי? אפשר לבחון תחילה את ההנחה שהעניין קשור להתרחבות קליפת המוח – זוהי התפישה המקובלת לגבי היתרון האנושי, והיא שמה את הדגש על קליפת המוח הפרה-פרונטלית, שם מתרחש תכנון ההתנהגויות הקוגניטיביות המורכבות. אך אף על פי שמסת קליפת המוח האנושית היא שמונים ושניים אחוז ממסת המוח הכוללת – יותר מבכל שאר היונקים – מתברר שהיא מכילה תשעה עשר אחוז בלבד ממספר הנוירונים במוח – אותו שיעור שנמצא אצל קביות וקפיברות, באמצע הטווח הנפוץ אצל רוב היונקים, שהוא 15-25 אחוז.

כיצד התרחבה כל כך קליפות המוח האנושי בהשוואה לשאר המוח, ובה בעת שמרה על שיעור נוירונים הזהה לשיעור הנוירונים בקליפות המוח של פרימטים בעלי מוח קטן? תשובתה של הרקולנו-הוזל נסמכת הן על מספר הנוירונים בקליפת המוח האנושית והן על העובדה שסולמות שונים של נוירונים משמשים להערכת קליפת המוח ועל המוח הקטן.

הסולמות האלה תקפים לכל מיני הפרימטים: כשנוירונים מתווספים למוח, מסת הקליפה גדלה הרבה יותר מהר מאשר מסת המוח הקטן. הסיבה לכך היא שקליפת המוח דורשת נוירונים גדולים יותר מאשר המוח הקטן – נוירונים בעלי קישורים באורך של סנטימטרים אחדים, המקשרים בין אזורים שונים בקליפת המוח. הנוירונים במוח הקטן, לעומת זאת, הם באורך של מילימטרים אחדים ותו לא. לכן קליפת המוח גדלה הרבה יותר מהר, אף שהיחס בין הנוירונים בקליפה לנוירונים במוח הקטן נותר זהה. כך, אצל בני האדם, שישה עשר מיליארד הנוירונים שבקליפת המוח אחראים לשמונים ושניים אחוז ממסת המוח כולו, אף על פי שהמוח האנושי הוא אופייני לחלוטין לפרימט מבחינת יחס הנוירונים בין קליפת המוח למוח הקטן.

יתר על כן, היתרון האנושי אינו נובע מהתרחבות קליפת המוח הפרונטלית או הפרה-פרונטלית. שני האזורים האלה הם בעלי מסה סטנדרטית ומספר נוירונים סטנדרטי לפרימטים בגודלנו. ונראה גם שהיתרון האנושי אינו נובע מהקישוריות המשופרת: נפח החומר הלבן בקורטקס הפרה-פרונטלי גם הוא נורמלי לפרימטים בגודלנו. וככל שניתן לקבוע, טיבם של הקישורים במוחנו – תרשים החיווט שלנו – דומה גם הוא לזה של פרימטים אחרים. כל שנותר, ככל הנראה, הוא מספר הנוירונים האבסולוטי.

אף על פי שיש לנו מספר נוירונים סטנדרטי לפרימטים בגודלנו, הרי לפרימטים אחרים שגודלם דומה לשלנו, כמו בּוֹנוֹבּוֹ ואורנגאוטן, יש מוחות קטנים הרבה יותר מהצפוי לפי מסת גופם, כפי שכבר ציינתי. על כן יש לנו מספר נוירונים גדול מאוד בהשוואה לקופי אדם בגודלנו ובהשואה לפרימטים קטנים מאיתנו: בקליפת המוח הפרה-פרונטלית שלנו יש 1.3 מיליארד נוירונים (שמונה אחוז מסך כל הנוירונים), זאת בהשוואה ל-230 מיליון אצל בבונים, 127 מיליון אצל קופי מקוק ועשרים מיליון אצל מרמוסטים. היתרון האנושי אינו אלא יתרון מספרי.

ומה לגבי מוחותיהם הגדולים הרבה יותר של הפילים והלווייתנים? בעת כתיבת מאמר זה, הרקולנו-הוזל עדיין לא ניתחה מוח של יונק ממשפחת הלווייתנאים, אבל היא הצליחה להשיג את ההֶמיספרה של מוח פיל, כפי שכתבתי. היה מסובך לחתוך אותו, ולשם כך נדרש סט חדש של סכיני קצבים וצבא סטודנטים שיכינו כמות גדולה של מרק מוח פיל. והנה ההפתעה: במוח הפיל היו יותר נוירונים מאשר במוח אנושי. לא מעט יותר, אלא פי שלושה: מאתיים ארבעים ושבעה מיליארד לעומת שמונים ושישה המיליארד שלנו. אבל תשעים ושמונה אחוז מהם ממוקמים במוח הקטן שבחלקו האחורי של המוח, ולכן נותרים 5.6 מיליארד נוירונים בלבד בקליפת המוח, השוקלת 2.8 קילו, לעומת שישה עשר מיליארד בקליפת המוח האנושית, השוקל 1.2 קילו. מה עושים כל הנוירונים האלה במוח הקטן של הפיל, פי עשרה יותר מהצפוי? סביר להניח שהם מנהלים את המאפיין המדהים האחר של הפילים – חדק שרירי במשקל מאה קילו בעל יכולות חישה מפותחות.

פיל, חדק

פיל מפעיל את החדק. תצלום: פאול שאפנר

אם סולם נוירונים יחסי חדש העניק לנו את היתרון הפרימטי לפני שישים וחמישה מיליון שנה, והבישול העניק לנו את היתרון האנושי לפני מיליון שנה וחצי, אפשר לשאול מה נתן לנו את "יתרון האדם הנבון" לפני כשבעים אלף שנה? זאת התקופה שבה אבותינו נפוצו מאפריקה, תפסו בסופו של דבר את מקום כל בני האדם האחרים והגיעו לפינות המרוחקות ביותר בכדור הארץ ולאקלימים הקיצוניים ביותר. סיבת יתרונו של האדם הנבון אינה גודל המוח, כי לניאנדרתלים היה גודל מוח זהה לזה של אדם הנבון, ההומו ספיינס. הניחוש שלי הוא שיתרוננו קשור להמצאה אחרת: אולי האמנות הסימבולית העצימה את כוחם של שמונים ושישה מיליארד הנוירונים שלנו, ואולי היא יצרה סוגים חדשים של קישוריות שהעניקו לנו את יכולת השפה.

ספרה של הרקולנו-הוזל כתוב בתשוקה, והוא עוסק במסע מדעי שאותו ערכה בתשוקה – מסע אחר התשובה לשאלה פשוטה שגם ילד עשוי לשאול, אך חוקרי המוח הבכירים התעלמו ממנה. קריאתו הייתה אימון הכושר הטוב ביותר שהנוירונים שלי עשו זה זמן רב, ואולי זאת הסיבה שמתחשקת לי כעת ארוחה מבושלת טובה.

אם הגעת עד לכאן...
יש לנו בקשה קטנה. קוראים רבים נהנים מהתכנים האיכותיים ש'אלכסון' מציע ללא כל תמורה. כחלק מתפיסת עולמנו החלטנו לוותר על הכנסה מפרסומות וממקורות אחרים כדי לא להפריע את חווית הקריאה. הפקת כתב העת ברמה כזאת כרוכה בהשקעה רבה של עבודה וכסף: עריכה, תרגום ורכישת זכויות פרסום בחו'ל. אם הערכים והרעיונות ש'אלכסון' מקדם קרובים לליבך ואם יש בך הערכה לעבודתנו אנו מבקשים את תמיכתך כדי להבטיח את הקיימות ארוכת הטווח של כתב העת. לתמוך באלכסון

על הספר

The Human Advantage: A New Understanding of How Our Brain Became Remarkable, Suzana Herculano-Houzel, MIT Press, 256 pp.

סטיבן מיתֶן (Mithen) הוא מרצה לתקופה הפרהיסטורית המוקדמת באוניברסיטת רדינג. בין ספריו: The Prehistory of the Mind, After the Ice: A Global Human History, The Singing Neanderthals  (משנת 1998) וכן  Thirst: Water and Power in the Ancient World(משנת 2012).

תורגם במיוחד לאלכסון על ידי תומר בן אהרון

© 2017  New York Review of Books.

תמונה ראשית: דגם של מוח אנושי, מחוטי וחיבורים אלקטרוניים. תצלום: דווייט אשלימן, אימג'בנק / גטי ישראל

מאמר זה התפרסם באלכסון ב על־ידי סטיבן מיתן, The New York Review of Books.


תגובות פייסבוק