הראש בבטן

אם אתם נוסעים בחזרה הביתה בכביש שנהגתם בו אינספור פעמים בעבר, קרוב לוודאי שהמחשבות שלכם ינדדו. אתם עשויים לשקוע בשיחה מעניינת במיוחד ברדיו, או להתחיל להתכונן לקראת פגישה חשובה שתתקיים למחרת. אתם מובילים את המכונית במסלול המוכר באורח כמעט אוטומטי, בלי לשים לב להגה, לתנועות העדינות של כך הרגל על הדוושות, או לתנאי התנועה המשתנים ללא הרף סביבכם. אבל אם אתם נתקלים פתאום באתגר קוגניטיבי, כמו חסימה בלתי צפויה של הדרך, אתם מסוגלים למהר ולהחליף הילוכים, לזהות מסלול אחר הביתה דרך רחוב צדדי שאתם נוהגים להשתמש בו לעתים רחוקות בלבד.

איך בדיוק מאזן המוח בין שני המצבים הקוגניטיביים – עיבוד אוטומטי יחסית ועיבוד מכוון יותר – אנו לא ממש יודעים עדיין, ונראה כי אנו זקוקים לאופני חשיבה חדשים על הנושא

מעבר כזה לחשיבה מכוונת קורה במגוון של מצבים שונים: למשל, כשאתם צריכים לחפש בקפידה פתרון להגדרה מתוחכמת במיוחד בתשבץ, או לחשוב על דרך חדשה להציג טיעון כדי לשנות את דעתו של חבר עקשן. איך בדיוק מאזן המוח בין שני המצבים הקוגניטיביים הקשורים בתרחישים הללו – עיבוד אוטומטי יחסית ועיבוד מכוון יותר – אנו לא ממש יודעים עדיין, ונראה כי אנו זקוקים לאופני חשיבה חדשים על הנושא.

כדאי להתחיל במחשבה על סוגים של תכונות במוח שלנו, העשויות לעזור לנו לטפל במצבים מאתגרים שבהם אנו נדרשים לבצע בו זמנית מספר משימות. ראשית, אנחנו צריכים להיות מסוגלים ללמוד את כל הפרטים החשובים בכל אתגר מסוים – אחרת, איך נוכל לצפות את הצעד הבא ברצף מורכב, כמו נהיגה בכביש שיש בו מכוניות אחרות והולכי רגל? אנחנו צריכים גם להיות מסוגלים לעבד את כל המידע הקשור למשימה העומדת בפנינו, בלי שהוא יחלחל לתוך תהליך אחר שברצוננו לבצע במקביל – אחרת, אנו עלולים להרשות לקרשנדו הבוקע ממערכת הסטריאו להשפיע על ההחלטה אם להפנות את הגה המכונית לעבר התנועה המתקרבת. בנוסף, ברצוננו לקבל התרעה אם משהו משתבש בתהליך שאנחנו מפעילים במקביל. ללא השליטה הזו, אנו עלולים להמשיך לנסוע באור אדום או לא לשים לב לתמרור המורה לנו לסטות מהדרך.

מידע זורם, התרעות מכל עבר, צורך מתמיד לקבל החלטות, לתעדף, לפעול. תצלום: Westwind Air Service

דבר מכל התפקודים המורכבים הללו אינו נשלט על ידי מבנה עצבי יחיד. כל אלה הם תכונות העולות מתוך אינטראקציות בין אזורים נרחבים במערכת העצבים. ישנן ראיות רבות לכך שאינטראקציות מתוזמנות בין קליפת המוח לבין התלמוס מאפשרות לנו לקשר בין הזדמנויות לפעולה (כמו הגה ודוושות) למטרות ותוכניות (נהיגה במכונית כדי להגיע לחנות). אולם, שתי המערכות העצביות העיקריות הללו אינן פועלות לבדן. למשל, שתיהן קשורות בקשר הדוק למוח הקטן, מבנה גדול בבסיס המוח. המוח הקן יוצר העתק מפורט של הפעולות שאנחנו מבצעים בהקשר נתון, ואז לומר לשלב מחדש מאפיינים של המצב ושל הפעולות המתוכננות שלנו לכדי התגובה הטובה ביותר באשר לפעולה הבאה הנדרשת בנסיבות הללו. לעומת זאת, מעגלי עכבה (inhibitory circuits) בתוך התלמוס וקליפת המוח מתאימים יותר כדי להבטיח שרצפים שונים (למשל, נהיגה במכונית והאזנה למוזיקה) לא יתערבבו אלה באלה.

היכולת לשלוט באיזון שבין עיבוד אוטומטי ומכוון מתאים היטב למערכת האפנון העצבי המעוררת. מערכת זו מורכבת מִצְבָרים (אסופה של תאי עצב) שמפוזרים בכל רחבי המוח, שם הם פולטים חומרים כימיים שמשנים את האופן שבו אזורים שונים מגיבים זה לזה. על סמך הקישוריות הנרחבת שלהם, מבנים אלה מספקים שליטה מווסתת של כל התהליכים האחרים. למשל, הנוראדרנלין שולט במרכיבים עיקריים בעוררות, ואילו הדופמין חשוב יותר למוטיבציה.

מנקודת מבט כזו, איזו מערכת נוירו-כימיקלית היא החשובה ביותר לשליטה באיזון שבין העיבוד הקוגניטיבי היותר אוטומטי שלנו וזה המכוון? על פי מחקרים קודמים, עמיתיי ואני שיערנו שכדאי לבדוק את המערכת הסרוטונרגית. סרוטונין מופרש אל המוח ממגוון רב של גרעינים ובכלל זה מצבר תאי העצב המכונה raphe nuclei ומהתצורה הרשתית הפנימית. מרגע שהוא מופרש, יש לסרוטונין מגוון השפעות מורכבות במיוחד, משום שישנו מגוון של קולטני סרוטונין שונים לגמרי שיכולים לגרום בנוכחותו של החומר לתוצאות שונות בתא. למעשה, חוקרים התקשו להציע הסבר פשוט למערכת, כזה שיקיף אותה במלוא מורכבותה.

יותר מ-95 אחוזים מהסרוטונין בגוף משמש בעצם במערכת העיכול. סרוטונין המופרש במעי שולט תנועת השרירים הלא רצונית שמניעה את תוכן מערכת העיכול. לכן תהינו: מה אם נשתמש במערכת העיכול כאנלוגיה לאופן שבו המוח משתמש בסרוטונין?

שותפיי למחקר ואני גילינו דרך חדשה להתמודדות עם בעיית הסרוטונין וגם עם בעיית מצב התודעה. התחלנו מעובדה מעניינת: יותר מ-95 אחוזים מהסרוטונין בגוף משמש בעצם במערכת העיכול. סרוטונין המופרש במעי שולט בתנועה הפריסטלטית, תנועת השרירים הלא רצונית שמניעה את תוכן מערכת העיכול. לכן תהינו: מה אם נשתמש במערכת העיכול כאנלוגיה לאופן שבו המוח משתמש בסרוטונין? במקום עיכול (כלומר עיבוד) מזון, מה אם הסרוטונין היה משמש את המוח שלנו כדי לעכל מידע – כלומר, כדי לעבד מעבר של מידע בין המעגלים השונים של תאי העצב הנדרשים כדי לזהות, להחליט ולפעול?

בכל פעם שישנה בעיה הדורשת פתרון או החלטה שיש להחליט, המוח שלנו חייב להחליט באילו משאבים להשתמש כדי לעמוד במשימה. הגיוני שהמוח יעדיף קודם כל גישות מנוסות ובדוקות. כשאתם מושיטים את היד לקחת ספל קפה שניצב על השולחן, אתם משתמשים באחיזה הרגילה כתואמת את צורתו של ספל אופייני. אם הגישה הפשוטה הזו מצליחה, יתר המוח שלכם פנוי להתמקד במטלות אחרות (כמו שיחה עם חברה). המוח הקטן, שאחראי לביצוע פעולות שנלמדו היטב, כמו זו, מוצף לחלוטין בקלט סרוטונרגי שמגביר את היכולת לספק היזון חוזר מהיר ומדויק לקליפת המוח. בקליפת המוח, סרוטונין פועל גם כמעכב של פלט באמצעות קולטני 5-HT1 מגבילים – שמאותתים כי המוח הקטן יכול לעכל את המידע בלי עזרה מקליפת המוח.

באמצעות התהליך הזה, סרוטונין עוזר למוח להמשיך בגישה האוטומטית או ביישום הרגלים כלפי מצב, כשנדמה שהגישה פועלת היטב. ממש כמו בעיכול: אם המזון שאתם אוכל ניתן לפירוק בקלות, סרוטונין יעזור להקל על מעברו דרך תהליך העיכול האופייני.

הסרוטונין מגביר את מגוון התאים השונים בקליפת המוח שניתן להשתמש בהם כדי לפתור את הבעיה העומדת בפנינו

אבל לעתים, הגישה הזו כושלת. יתכן שלספל הקפה יש צורה משונה, או שהוא אינו ניצב במקום שבו קל לכם לתפוס ואתו. או, אם נחזור לדוגמת הנהיגה, המסלול הרגיל שבו אתם מגיעים הביתה נסגר. במקרים כאלה, קולטני 5-HT2A מגבילים בקליפת המוח עומדים בהיכון כדי לתפוס פקוד. הקולטנים הללו – המופעלים על ידי סרוטונין – מצפים תאי מעוררים דמויי פירמידה בקליפת המוח ומעודדים העברת קלט תלוי הקשר לתאים. באופן כזה, הסרוטונין מגביר את מגוון התאים השונים בקליפת המוח שניתן להשתמש בהם כדי לפתור את הבעיה העומדת בפנינו – למשל, מציאת דרך לאחוז בספל או מסלול חלופי כדי לנסוע הביתה. הרעיון הזה תואם את המצב במעי. אם ישנה חסימה (שאולי נגרמה בגלל זלילת יתר במסיבת פונדו), אז המעי יכול להגביר את ההתכווצויות כדי להתמודד איתה. אנחנו מדמיינים מצב מקביל הנוגע לבעיות קוגניטיביות: אם ישנה חסימה (למשל, הגישה הראשונית שלכם אינה פועלת), אז עליכם ליצור הזדמנויות חדשות לפתרון הבעיה.

כשהתנועה חסומה, צריך למצוא דרך עוקפת, פתרון חלופי: דרכו של הטבע. תצלום: פרנצ'סקו בנוונוטו.

מה שהדהים את עמיתיי ואותי היה ההתאמה המושלמת של רעיון העיכול והשובע לשפת הקוגניציה, וההתאמה של המסגור החדש לחשיבה על מה שהסרוטונין עשוי לעשות (או לא לעשות) כשהמערכת נדחקת למצבי קיצון

למה דווקא הסרוטונין, ולא מוליך עצבי אחר, הוא שממלא תפקיד כזה בעיבוד הקוגניטיבי? כמו במקרים רבים בתחום חקר המוח האבולוציוני, קשה לענות באורח חד משמעי, בשל הזמן הרב שחלף מאז האירועים שזירזו את הופעת התפקוד המשוער הזה. בהשוואה לכימיקלים אחרים המשפיעים על מערכת העצבים – כמו דופמין או נוראדרנלין – אין לסרוטונין מאפיינים מיוחדים. כל אחד מאלה יכול להיווצר במהלך העיכול של מוצרי מזון והם משמשים באותם סוגים של מנגנונים בתא כדי לחולל שינוי במערכת העצבים. במילים פשוטות, אלה היו בוודאי סוגי המזון שהיו זמינים כשבעלי החיים (ואולי תאים בודדים) נזקקו לאמצעי העברה של מסרים פשוטים (למשל, זה עתה אכלנו, הגיע הזמן לעכל!) למערכת מורכבת שיש בה חלקים שלובים. אולם, מה שהדהים את עמיתיי ואותי היה ההתאמה המושלמת של רעיון העיכול והשובע לשפת הקוגניציה, וההתאמה של המסגור החדש לחשיבה על מה שהסרוטונין עשוי לעשות (או לא לעשות) כשהמערכת נדחקת למצבי קיצון.

נקודת מבט כזו יכולה לעזור להבנת חלק מההשפעות האחרות של הסרוטונין. למשל, המרכיב הפעיל בסמים פסיכדליים רבים הוא ההפעלה של קולטן העירור 5-HT2A, אם כי באופנים שמשנים את טווח הזמן הטיפוסי שבו הקולטנים פועלים בדרך כלל. ההשפעה לגרום למוח לפעול כאילו פתרונות לבעיות שנלמדו קודם אינם ניתנים ליישום, באופן שאינו תואם את המצב הנוכחי – אתם עשויים לשבת לכם בנוחות על הספה ולהאזין למוזיקה, אבל לחוות תפישה ויזואלית שונה שנגרמת בשל הצלילים שאתם שומעים, הגורמת לכם לעבד את השיר בדרך שונה לגמרי. נקודת המבט הזו תואמת מגוון גדול של פרויקטים ליצירת דימויים ומודלים, המראים כי חומרים פסיכדליים מגבירים פעילות מתואמת ברחבי המוח ועוזרים להסביר את השילוב בין חוויות חושיות על פני מצבים שונים.

בפעם הבאה שתנהגו הביתה במכונית או תשבו בהנאה לשולחן כדי לאכול, הקדישו מחשבה לדרכים שבהם המרק הנוירו-כימי במוח שלכם מחקה את המעי שלכם: עוזר לכם לעכל דפוסי מידע מורכבים בזמן שאתם מפלסים לכם דרך בשגרת היומיום הסבוכה

באורח דומה, הפרספקטיבה שלנו יכולה לעזור לנו למסגר מחדש בעיות ותיקות בתחום הפסיכיאטריה. למשל, את מי שמתמקדים באופן חסר שליטה במחשבות שליליות ניתן לראות כסובלים ממצב דומה ל״עצירות״ קוגניטיבית. אפשרות אחת היא ששחרור של סרוטונין במוחם (באמצעות תרופות SSRI הנפוצות) עשוי לתרום למצב של זרימה בעיבוד המידע שיפתח מגוון של אפשרויות, ועשוי לאפשר להם להעריך מחדש מצבים שאחרת היו מגיבים אליהם באופן אוטומטי יחסית (כדאי לציין, עם זאת, כי למצבים כמו דיכאון יש סיבות מורכבות והם אינם נגרמים פשוט מרמות נמוכות של סרוטונין).

לעומת זאת, מצב כרוני של רמות גבוהות של סרוטונין במוח עשוי להיתפס כ״שלשול״ קוגניטיבי – אפילו כאשר כל הבעיות (מזון) עוכלו, יתכן שעדיין נותרה מידה רבה של תפקוד קוגניטיבי בלתי נחוץ (התכווצויות במעי) שמובילה למצבי מוח בלתי תפקודיים.

במקום לנסות לפתור את הבעיות הפסיכוסוציאליות המורכבות הללו, עמיתיי ואני פשוט מקווים שהפרספקטיבה החדשה הזו על תפקוד המערכת הסרוטונרגית פותחת ערוץ לרעיונות וטיפולים חדשים. בפעם הבאה שתנהגו הביתה במכונית או תשבו בהנאה לשולחן כדי לאכול, הקדישו מחשבה לדרכים שבהם המרק הנוירו-כימי במוח שלכם מחקה את המעי שלכם: עוזר לכם לעכל דפוסי מידע מורכבים בזמן שאתם מפלסים לכם דרך בשגרת היומיום הסבוכה.

ג׳יימס מ. שיין (Shine) הוא נוירו-ביולוג מערכתי. הוא עמית מחקר באוניברסיטה של סידני באוסטרליה, שם הוא מנהל מעבדה בינתחומית שנועדה לשלב בין חקר המוח, התאוריה האבולוציונית ומערכות מורכבות, כדי להבין כיצד הנוירו-ביולוגיה תומכת במודעוּת ובהתנהגות מקבילה גמישה.

AEON Magazine. Published on Alaxon by special permission. For more articles by AEON, follow us on Twitter.

תורגם במיוחד לאלכסון על ידי דפנה לוי

תמונה ראשית: סריקה טומוגרפית תלת-ממדית של המעיים. תצלום: Callista Images, אימג'בנק / גטי ישראל