טכניקה חדשנית של הפעלת תאים באמצעות אור חשפה: מנגנוני הלמידה באמצעות פחד או פרסים קשורים זה לזה קשר הדוק. בעתיד אולי נדע לרפא באותה טכניקה מחלות נפש קשות.
בתוך מוחנו קיים אזור קטן שמכונה "באזו-לטרל אמיגדלה", שמשמש מרכז לעיבוד הרגשות והתחושות שלנו. כל המידע הרגשי שנאסף בחלקי המוח השונים עובר דרך המרכז הזה ומעובד בו. צוות מחקר מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) ניסה לחשוף את סודות העיבוד הרגשי באמיגדלה והשתמש לשם כך בכלי מפתיע: אור.
החוקרים התמקדו בלמידת האספקטים הביולוגיים, הגנטיים והחשמליים של שני מנגנוני למידה עיקריים שמצויים במוחנו – למידה חיובית ולמידה שלילית. הלמידה השלילית היא למידה שמונעת מפחד, למשל תינוק קטן שלומד בגיל צעיר להיזהר מעצמים חמים שיכולים להכאיב לו ולגרום לו כוויות. למידה חיובית, לעומת זאת, מושפעת מהישגים ומפרסים, כמו שקורה למשל כשגננת משבחת ילד על התנהגות טובה.
ההתנהגויות הללו מתווכות על ידי מעגלים עצביים שתקלות בהם עלולות לעורר הפרעות נפשיות כמו חרדה, דיכאון והתמכרות. במהלך המחקר גילה הצוות, בראשות ד"ר קיי טאי, שנקודת המפגש בין שני מעגלי העצבים שאחראים על התנהגויות הלמידה נמצאים במרכז העיבוד הרגשי באמיגדלה, ושרשתות העצבים של שניהם מסובכות זו בזו. איך אזור אחד במוח יכול להיות אחראי על שני מנגנוני למידה מנוגדים כל כך? מה קורה בצומת הדרכים באזור זה של המוח? וכיצד אות חשמלי שמגיע ממעגל עצבי אחד מצליח למצוא את דרכו במזלג הדרכים המפותל שמחבר בין שתי הדרכים הללו?
המפתח: אופטוגנטיקה
כדי לענות על השאלות הללו חיפשו החוקרים דרך לשלוט על המעגלים העצביים. את הפתרון הם מצאו באופטוגנטיקה – שיטה שמאפשרת לשלוט בפעילותם של תאי עצב שעברו תהליך גנטי שיצר בהם רגישות לאור. כשמקרינים עליהם אור בצבע מסוים, תאי העצב יגיבו בצורה ספציפית לצבע הזה ויפעילו אות חשמלי. באמצעות הכלי הזה אפשר לחקור את אזורי הפרא הלא מוכרים במוחנו ובשנת 2010 הוא אף נבחר לשיטת המחקר הטובה ביותר.
מעגלים עצביים באמיגדלה | תרשים: MIT
ד"ר טאי וצוותו השתמשו בפעימה של אור כדי לעורר את המעגל העצבי שקשור ללמידה חיובית, וכך עוררו בחיה התנהגות מתאימה לגירוי חיובי, בעוד שעידוד המעגל שאחראי על למידה שלילית עורר בחיות תגובה של הימנעות. לאחר מכן הפעילו פעימת אור אחרת שנועדה לעכב את המעגל השלילי וגילו שהיא עוררה התנהגות חיובית, כלומר הדיכוי של מנגנון הלמידה השלילית עודד התנהגויות שמזוהות עם חיזוקים חיוביים. הממצא הזה מעיד ששני המעגלים העצביים הנפרדים אכן מתקשרים זה עם זה.
"המחקר מדגים את כוחה של שיטה מולקולרית שמאפשרת לנו לדחוף או לעכב את אותו מעגל עצבי במוח וכך לראות איך זה משפיע על ההתנהגות. בדרך הזאת אנחנו יכולים לחקור אזורים והתנהגויות שעד כה לא הייתה לנו גישה אליהם", מסביר ד"ר קאי. "מאחר שהפרעות נפשיות רבות קשורות להפרעה במעגלים הרגשיים האלה, ניסויים כאלה יכולים לסלול את הדרך לטיפול במחלות אלו דרך התערבות במעגלים האלה וכיוונון שלהם".
קרדיט: TED
יעל גרופר
מאסטרנטית, המחלקה לאימונולוגיה
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.
