בכתבה הקודמת, שעסקה בקשר שבין גוף ונפש, דיברנו על חשיבות המוח ועל ההתמחויות שיש בו – כל אותם אזורים במוח שאנו יודעים לזהות את הקשר בינם לבין תופעות אנושיות מורכבות. התעמקות בהם יכולה להסביר תופעות מופשטות כמו רגשות ועונג ואת המורכבות והיחודיות של להיות אנושי. כעת הגיע הזמן לפענח את הבסיס הביולוגי של ההנאות, הרגשות והפחדים שלנו ולגלות מה באמת קורה בגוף שלנו? איזה אזורים במוח ואיזה סוגים של פעילות עצבית ושינויים כימיים אנחנו מקשרים עם התופעות שמזוהות כחוויות רגשיות, כמו הנאה, מוטיבציה ואפילו צריכת סמים?

מסלול הגמול וההנאה
בשנות ה-50 של המאה הקודמת גילו חוקרים שיש במוחן של חולדות אזור שהן תהיינה מוכנות למות רק כדי לגרות אותו. החוקרים לימדו חולדות ללחוץ על דוושה תמורת פרס מסוים, כמו אוכל או שתייה מתוקה, או ללחוץ על דוושה אחרת שרק יוצרת גירוי חשמלי של מקום מסוים במוח. להפתעתם גילו החוקרים שעד מהרה פעילות הגירוי העצמי הזו הפכה למוקד ההתנהגות של החולדות, והן הזניחו למענו את הרגלי הניקיון הרבים שלהן, את צאצאיהן ואפילו את מזונן. שוב ושוב גירו החולדות את האזור האחד הזה במוח על חשבון התנהגויות אחרות שהיו חיוניות להישרדותן. התנהגות דומה התקבלה כשהחיות יכלו להזריק לעצמן באמצעות הדוושה את הסם קוקאין.


חולדה לוחצת על דוושה שוב ושוב כדי לקבל זריקת קוקאין לדם או למוח | מתוך ערכת הדרכה באתר המכון הלאומי של ארה"ב לשימוש לרעה בסמים (NIDA)

הממצאים הובילו את המדענים להסיק שקיים במוח אזור שפעילות שלו נתפסת כגמול והנאה. במהלך החיים התקין האזור הזה מופעל ברגעים שבהם בעל החיים נחשף למתגמלים הטבעיים שלו – מזון, מין, משפחה, חברים, מוזיקה אצל בני אדם ועוד. התברר שכאשר האזור הזה מופעל שוב ושוב בעוצמה רבה מספיק, החיה מפתחת צורך לחזור על הפעולה שוב ושוב.


"מסלול הגמול וההנאה", באזור שהמדענים מכנים "המערכת המזו-לימבית" | תרשים: אתר NIDA

למעשה, מסלולי מוח רבים מעורבים בהפעלה חוזרת על ידי סמים. הפעולה המשותפת של הסמים היא בעיקר על אזור הגמול, אבל הקשרים העצביים מתחברים למסלולים נוספים בקדמת המוח שקשורים לקבלת החלטות ולמידה.

כמו כל אזורי המוח, גם המסלול הזה מורכב מתאי עצב (נוירונים) שמתקשרים זה עם זה באמצעות אותות חשמליים וכימיים. האותות הכימיים  עוברים בצמתים שנקראים סינפסות. הפעלה חוזרת של תאי העצב האלה גורמת לעלייה ניכרת בכמותו של המתווך העצבי דופמין, שממלא תפקידים חשובים במקומות רבים במוח. באופן טבעי, אזור הגמול וההנאה מופעל על ידי מתגמלים טבעיים, או במילים אחרות דברים שעושים לנו טוב.


הפעלת מסלול הגמול על ידי סמים ממכרים כאלכוהול, קוקאין, הרואין וניקוטין | תרשים: מערכת הדרכה בנושא סמים של NIDA

בראייה אבולוציונית יש חשיבות רבה לקיומו של אזור כזה במוח, כי הוא מאפשר הנאה וחזרה על דברים שמסייעים להישרדותו של הפרט. מתגמלים טבעיים ידועים הם מזון, מין, חברים, קשרים אישיים, מוזיקה ועוד. סמים שבני אדם לוקחים, כמו הרואין וקוקאין, משפיעים על האזור הזה, ישירות או בעקיפין, ומפעילים אותו באופן מלאכותי. מסיבות שונות, יש אנשים שמעדיפים הפעלה כזאת של האזור על פני הגירוי הקשה יותר להשגה שמספקים המתגמלים הטבעיים. 


אילוסטרציה: מעדיפים גירוי ישיר

הסמים משנים את תפקוד המוח
כאמור, סמים מתערבים ביעילות ובעוצמה בפעילות ובכימיה של מסלול הגמול וההנאה.  כאשר מעוררים בעוצמה את מסלול הגמול וההנאה באופן חוזר ונשנה, למשל בהשפעת סמים, משבשים את טווח פעילותו הביולוגית. במוח מתרחשות התאמות, שמתבטאות בשינויים כימיים ומבניים בתאי העצב עצמם ובקשרים ביניהם. הדבר קורה במסגרת מנגנון ביולוגי טבעי שקיים בגוף ומאפשר לו להגיב על שינויים.

חלק מהשינויים האלה חולפים, אך אחרים מטביעים את רישומם במוח באופן בלתי הפיך ומשאירים חותם תפקודי מתמשך וקשה מאוד לתיקון. לא פעם ההשפעה של החומר הזר תמשיך להכתיב את התנהגותו ואפילו את אישיותו של משתמש הסמים למשך כל חייו. השינויים הכימיים והמבניים שמתרחשים בהשפעת סמים דומים לאלה שמתרחשים בלמידה ובזיכרון, ולא פעם השפעתם מתמידה לאורך זמן, שנים רבות אחרי שהחומר כבר יצא מגופו של המשתמש והוא בכלל שכח שאי פעם השתמש בסם הזה.

ד"ר דבורה כהן
מכון דוידסון לחינוך מדעי
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.

16 תגובות

  • מייק

    יש מחקרים חדשים שמערערים על ההנחה

    הם טוענים שגרעין שהצפה של גרעין האקומבנס יוצר דחף ולא הנאה. http://www.sciam.co.il/%D7%94%D7%A0%D7%90%D7%95%D7%AA-%D7%94%D7%9E%D7%95...

  • עמית

    מעוניין לדעת האם ניתן להתמכר

    מעוניין לדעת האם ניתן להתמכר לאדם ולמה זה קורה? והאם סוכרים גם נחשבים לסם?

  • אורית

    מעונינת לדעת על הקשר בין אזור

    מעונינת לדעת על הקשר בין אזור הגמול במוח, דכאון ,וראטאלין

  • מייק

    הכלב של פבלוב

    עד כמה זמן מרגע יצירת הגירוי המותנה ניתן לתת את האוכל, כדי לגרום ללמידה של גירוי בלתי מותנה בעקבות גירוי מותנה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןיעל כורם

    תשובה

    היי מייק,
    בניסוי המקורי של פבלוב שבו לימד כלבים לקשר בין צלצול פעמון ובין קבלת אוכל, נמצא שלתזמון קבלת האוכל חשיבות רבה. ככל שהזמן בין השמעת הצלצול לקבלת האוכל היה קצר יותר, כך הקישור ביניהם נלמד מהר יותר והיה חזק יותר. בניסוי המקורי נבדקו פערי זמן של דקה אחת עד עשר דקות בין שני הגירויים. בערך מפער של שמונה דקות ומעלה לא נראה עוד אפקט.
    יעל

  • מייק

    תודה, עוד שאלה

    האם גירוי שניתן בפרק זמן קצר מאוד אחרי הגירוי הראשון למשל בהפרש של שנייה אחת, יקודד עם הגירוי הראשון כאירוע יחיד, והמוח יתפוס אותו כאותו אירוע, או יקודד כאירוע שנגרם בעקבות האירוע הראשון? בהנחה שיש ביטוי שונה בנוירונים לשני סוגי הלמידה השונים. קרי, קידוד כחלק מהאירוע, וקידוד כנגרם מהאירוע, .

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןעידו מגן

    תשובה

    <p>
    מייק שלום,</p>
    <p>
    אני יכול לתת דוגמה לשני אירועים שמתרחשים לא בהפרש של שניה אחת אלא אפילו פחות: מגע של היד בחפץ חם ורתיעתה כתוצאה מכך. ברור שהרתיעה נתפסת כתוצאה של המגע בחפץ החם.</p>
    <p>
    במקרה של הכלב של פבלוב, אני מניח שההבנה שאירוע אחד הוא תוצאה של אירוע אחר היא נגזרת של מספר הפעמים ששני האירועים הללו מופיעים בסמיכות פעם אחר פעם, ופחות של הפרש הזמן ביניהם - בהנחה שההפרש הזה קצר דיו כדי שיתאפשר בכלל קישור בין שני האירועים (כלומר, שלא מדובר בהפרש של מעל שמונה דקות). לאחר שנלמד הקשר ביניהם, משתנה גם דפוס הירי של הנוירונים בהתאם.</p>
    <p>
    עידו</p>

  • מייק

    לסיכום?

    כדי שמרכיב מסוים יקודד כחלק מאובייקט מסוים, עליו להיקלט במקביל לקליטת האובייקט. אולם אם המרכיב נקלט עד שמונה דקות לפני האובייקט הוא עשוי להיחשב כגורם לאובייקט. ואם הוא נקלט אחרי האובייקט הוא ייחשב כנגרם מהאובייקט.
    אכן?
    ומה הכוונה במקביל לאובייקט? בו זמנית או בתוך נניח לפחות מספר מילי שניות? כי הרי לא כל החושים פועלים באותו המהירות, ולא כל מרכיבי האובייקט מגיעים בהכרח מאותו מרחק, כך שיש להניח שיש איזה פרק זמן שעדיין נחשב כמקביל.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןעידו מגן

    תשובה

    באופן כללי אתה צודק, אני חושב שזה הרבה יותר מורכב מכפי שאתה מנסה לתאר זאת. לא רק סמיכות הזמנים חשובה כאן, אלא גם אופיים של הגירויים (כלומר, על אלו חושים הם פועלים, וכו'). צריך לזכור שאנשים הם גם לא 'לוח חלק', כך שהם מסוגלים להבחין בין שני גירויים שיש ביניהם קשר של סיבה ותוצאה לבין כאלו שאין ביניהם קשר. אין לי תשובה ברורה לשאלה מהו פרק זמן שנחשב ל"למקביל". כשאתה יורד לרזולוציה של אלפיות שניה, אז אי אפשר באמת לדבר על "בו זמני". מה שנראה לנו "בו זמני" אינו "בו זמני" מבחינת המוח. עידו

  • מייק

    רעיון למחקר

    צריך שיהיה קודם כל אבחנה בין סינפסות שמדווחות לתא שהאירוע שמאוחסן בו קרב ובא בעקבות הגורם (שהוא התא הבתר סינפטי). לבין סינפסות שמדווחות ממערכת עיבוד מידע סנסורי לתא שהאירוע שמאוחסן בו מתרחש ברגע זה. ההבדל בין מערכות זיהוי ומערכות חיזוי מלאכותיות אולי אינו גדול אבל הבדלים מסוימים בהם יכולים אולי לעזור לעשות את האבחנה גם במוח. לאחר מכן יהיה ניתן לבדוק גם את נושא הזמנים של הקידוד.
    האם יש סיכוי למחקר כזה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןעידו מגן

    ייתכן

    זה נשמע כמו מדע בדיוני כרגע, אבל יש מדענים שעובדים על זה ועוסקים בחישוביות עצבית, למשל עידן שגב מהאוניברסיטה העברית ואלעד שניידמן ממכון ויצמן. אני מודה שזה לא בדיוק התחום שלי, לכן התעכבתי במתן התשובה. יש בהחלט אבחנה בין נוירונים שחוזים התרחשותו של אירוע מסוים לנוירונים שמדווחים עליו לאחר שכבר התרחש או ברגע התרחשותו. אני לא בקי בפרטים הטכניים של מחקר כזה, אבל בגדול אני מניח שמשתמשים ברשתות נוירונים מלאכותיות שהן למעשה הדמיה של רשתות הנוירונים במוח. עידו

  • מייק

    האבחנה שאני מכוון לה היא בסינפסות ולא בנוירונים. אסביר.

    לפי מודל הפנדמוניום הזיכרון בנוי בהיררכיה, כשנניח שכבה A מכילה נוירונים שכל אחד מהם מאכסן אובייקט פשוט. ושכבה B מכילה נוירונים שכל אחד מהם מאכסן אובייקט מורכב יותר וכן הלאה. כל נוירון בשכבה B מבוסס על מספר נוירונים בשכבה A על ידי שכמה מהנוירונים בשכבה A מחווטים במשותף לנוירון בודד בשכבה B. כלומר הנוירון בשכבה B מכיל אובייקט שמורכב מכמה אובייקטים פשוטים שמיוצגים בA.
    זיהוי בנוירון בשכבה B מתרחש כשמרבית הנוירונים שמחווטים אליו מA מופעלים בעקבות קלט שהתקבל, מה שגורם גם לו לעבור את סף המנוחה ולירות. והמשמעות של הירי שלו הוא שקיים סיכוי שקלט שנצפה הוא האובייקט המאוכסן בו, כלומר יש זיהוי. כלומר הסינפסות שמחווטות את A לB הם סינפסות זיהוי. סינפסות חיזוי הם בעצם חיווט בין אובייקט גורם לאובייקט נגרם, בשונה מזיהוי שהוא כאמור בין אובייקטים פשוטים לאובייקטים מורכבים. חיזוי מתרחש כאשר האובייקט הגורם מופעל ומפעיל בעקבותיו את האובייקט הנגרם דרך החיווט ביניהם ובעצם חוזה אותו. לא מן הנמנע שחיווט של זיהוי יהיה גם בין אובייקט לאובייקט באותה השכבה או בשכבה C הבאה, כך שלכאורה נוירון יכול להיות גם חוזה וגם מזהה במקביל, הדבר תלוי רק בסוג הסינפסה המחווטת בין הנוירונים. לכן כאמור האבחנה שאני מנסה להשיג הוא בין סינפסות ולא בין נוירונים. כדי לבדוק האם יש במוח חלוקה בין סינפסות זיהוי לחיזוי בהנחה גם שמודל הפנדמוניום נכון. נראה לי שהניסוי האמין ביותר הוא להפעיל נוירון אחד כנראה בהיפוקמפוס ובמקביל נוירון דומה נוסף. בשלב השני להפעיל את הנוירונים בהפרשי זמן, נניח החל מהפרש של מאה מילישניות ויותר. לבסוף לבדוק האם יש מאפיינים שונים בסינפסות מעוררות שנוצרו\שונו בניסוי הראשון, לבין הסינפסות שנוצרו\שונו בניסוי השני. הניסוי הראשון עשוי לקודד סינפסות זיהוי, והניסוי השני אמור לקודד סינפסות חיזוי.

  • רני

  • ויגדור רכניץ

    2 מוסרות הטבע, תענוג ויסורים

    אני רואה שכל בחירה שלי נובעת מחישוב תועלתי.
    אם בטווח הקצר, ואם בטווח הארוך (גם כשאני נותן שקל לעני אני עושה את זה כדי להרגיש טוב יותר וגם ללמוד 7 שנים מקצוע אני עושה כי אני מעריך שאני אקבל מזה סיפוק)
    והשאלה שלי היא: אם כל בחירה, מהתנוחה שבה אני נמצא ועד לבחירות הקריטיות ביותר שלי - מונעות על ידי כוח שבעצם גורם לי לבחור באותם בחירות, האם הדבר הופך אותנו ליצורים דטרמיניסטים לחלוטין?

  • ד"ר דבורה כהן

    תשובה

    הי ויגדור.
    אתה מעלה שאלות קשות ומעוררות למחשבה על דטרמינזים רצון חופשי ותועלת ועוד שאכן שייכים לתחומים רבים. אתה יכול לחפש מידע נוסף בחיפוש בתחום שמתפתח בשנים האחרונות - נוירואתיקה neuroethics שבו יש התייחסות גם לשאלות כאלה. גם בתחום זה שואלים וחושבים מה משמעות של הגילויים מתחום חקר המוח ומשמעותם לערכים, ומה הוא מה...

    כל טוב

    דבורה

  • חיים חביב

    שאלות פילוסופיות

    שלום ויגדור, השאלה שלך שיכת יותר לעולם הפילוסופיה מאשר לעולם המדע ולכן לצערי לא נוכל לענות לך עליה. אני ממליץ לך להפנות השאלה לפורומים אחרים המתאימים יותר.