האוריגמי המסתורי
של המוח

כולנו מכירים את המראה האופייני של המוח, המכוסה כולו קפלים. הרוב המכריע של הקפלים האלה זהים בצורתם אצל כל בני האדם – אך יש גם יוצאי דופן. קפל מסוים מופיע רק אצל 60-30 אחוז מהאוכלוסייה, ועשוי להיות במחצית הימנית או השמאלית של המוח, או בשתיהן. מחקרים קודמים הצביעו על קשר בין נוכחות הקפל הזה למאפיינים רגשיים וקוגניטיביים (שכליים) מסוימים. כעת, מחקר חדש מצביע על קשר בין קפל זה למועד האבחון של אחד מסוגי הדמנציה. עדיין לא ברור ממה נובע הקשר בין קפל זה לבין כל המאפיינים הללו.

קפל מסוים מופיע רק אצל 60-30 אחוז מהאוכלוסייה, ועשוי להיות במחצית הימנית או השמאלית של המוח, או בשתיהן. הקפל, שנקרא Paracingulate sulcus, מסומן באדום בתמונות | מתוך המאמר Garrison et al., Nature communications 2015

הנוף המקופל של המוח

במוח האדם יש כ-86 טריליון תאי עצב, ועוד מספר דומה של תאים תומכים. כבר בראשית ההתפתחות העוברית נוצר צינור העצבים, ובשבועות הראשונים להיריון נוצרים מבנים ראשוניים שיתפתחו לחלקי המוח הבוגר וחוט השדרה. בהמשך ההתפתחות, חלק מתאי הגזע מתמיינים לתאי עצב, גדלים, שולחים שלוחות ואף נודדים. במהלך תקופה זו המוח מקבל את הצורה עתירת הקפלים האופיינית לו. תפקיד הקפלים – כמו במערכות אחרות בגוף, כגון המעי – הוא לשפר את היחס בין שטח הפנים לנפח, או בפשטות, לדחוס הרבה תאים בנפח קטן ועדיין לאפשר להם גישה אל הסביבה, כך שיוכלו לקבל חמצן ומזון מהדם.

לא לכל היונקים יש מוח מעוטר קפלים. לעכברים, למשל, שהם חיית מחקר מקובלת בתחום חקר המוח, יש מוח חלק לגמרי. להם אין כל בעיה עם זה, אך כאשר הקפלים אינם מופיעים במינים בעלי מוח מרובה קפלים, היעדרם גורם לשיבושים קשים בתפקוד. אצל בני אדם מופיעה לעיתים "תסמונת המוח החלָק", הגורמת להתפתחות מוח ללא קפלים. תסמונת זו נובעת ממוטציות בגנים האחראים, בין היתר, על נדידת תאי העצב. תינוקות הסובלים מתסמונת המוח החלָק סובלים מפיגור קשה, מאפילפסיה, מקשיים התפתחותיים משמעותיים ומתוחלת חיים קצרה. קפלי המוח נוצרים בזמן ההתפתחות העוברית – קפלים ראשוניים נוצרים כבר בראשית יצירת רקמות העובר, ומרבית הקפלים נוצרים בשליש השלישי של ההיריון. בדרך כלל, הקפלים במחצית (ההמיספרה) הימנית והשמאלית של המוח סימטריים למדי, אבל הסימטריה אינה מוחלטת.

המוח הבוגר של רוב בני האדם הוא בעל מראה דומה, עם אותו מבנה ואותם קפלים. חוקרים שרטטו מפה של קפלי המוח והעניקו להם שמות, וכך חוקרי מוח יכולים לתאר אזור מסוים אצל אדם אחד וחוקרים מרחבי העולם ידעו בדיוק באיזה אזור מדובר ולבחון אותו במוחות של נבדקים אחרים. כדי להבדיל בין השקעים לאזורים הבולטים שבין הקפלים, ישנם שמות שונים לחלק הבולט של הקפל (Gyrus) ולשקע או החריץ שבין שני קפלים (Sulcus). 

המוח הבוגר של רוב בני האדם הוא בעל מראה דומה, עם אותו מבנה ואותם קפלים - אך יש יוצאי דופן. המבנה עטור הקפלים של קליפת המוח | Shutterstock, A Step BioMed

לא לכל אחד

ובכל זאת, לא כל המוחות הם בעלי מבנה זהה. אחד מגורמי השוני הבולטים ביותר הוא שקע מסוים, שמתפתח רק אצל 60-30 אחוזים מהאוכלוסייה. שקע זה, הנקרא בשם Paracingulate sulcus, הוא חלק מאזור הנקרא "פיתול החגורה הקדמי" (Anterior cingulate cortex). קפל מיוחד זה נוצר בשלבים מאוחרים של ההתפתחות ויכול להיווצר גם באופן א-סימטרי, כלומר רק באחת משתי המחציות (ההמיספרות) של המוח. לרוב הוא נמצא במחצית השמאלית.

אף שחוקרים חשבו בעבר שהקפל קיים רק אצל בני אדם, מחקר שבדק אם הוא קיים גם אצל בעלי חיים נוספים הראה כי ה-Paracingulate sulcus נמצא גם במינים אחרים ממשפחת ההומינידיים, ובהם שימפנזים, גורילות ואורנגאוטנים. גם במינים אלה, הקפל אינו קיים אצל כל הפרטים באוכלוסייה. לעומת זאת, נראה שהקפל אינו קיים כלל אצל קופים ואצל בעלי חיים אחרים. 

ה-Paracingulate sulcus נמצא גם במינים אחרים ממשפחת ההומינידיים, ובהם שימפנזים, גורילות ואורנגאוטנים. מוח של שימפנזה | Images / Science Photo Library

קפל מנהלים

אצל בני אדם, נוכחותו של הקפל קשורה ככל הנראה ליכולות קוגניטיביות (שכליות): נמצא כי בני אדם שיש להם קפל כזה במחצית השמאלית של המוח השיגו ציונים גבוהים יותר במטלות הבוחנות תפקודים ניהוליים כגון שטף מילולי, תפיסה מרחבית וזיכרון עבודה. החוקרים שיערו כי הקפל מאפשר קישוריות יעילה יותר בין פיתול החגורה הקדמי (Anterior cingulate cortex) לבין קליפת המוח הקדם-מצחית – אזור שמבוצעות בו פעולות קוגניטיביות מורכבות, כמו תכנון, קבלת החלטות וחשיבה מופשטת. עם זאת, המחקר נעשה על מספר קטן של נבדקים ודרושים מחקרים נוספים כדי לבסס את הטענה הזאת. 

מחקרים נוספים מצאו עוד קשרים בין הקפל הזה לבין מאפיינים קוגניטיביים ורגשיים. לדוגמה, מחקר שבחן בני נוער מצא בין השאר קשר בין קפל סימטרי לבין תחושת קרבה לאנשים אחרים.

מחקר שפורסם לאחרונה בחן את השפעתו של הקפל בחולי דמנציה פרונטו-טמפורלית, מחלה הגורמת להתנוונות של תאי העצב באונה הצידית ובאונה הקדמית של המוח. המחלה אחראית לכ-20 אחוזים מכלל מקרי הדמנציה. התסמינים מתגלים לרוב אצל אנשים בשנות החמישים לחייהם, והם כוללים שינויים דרמטיים באישיות ובהתנהגות וקשיים בדיבור ובשימוש בשפה. תוחלת החיים לאחר פרוץ המחלה היא כ-14-8 שנים. המודעות למחלה זו גברה כאשר השחקן ברוס ויליס אובחן כחולה בה מוקדם יותר השנה. לדמנציה פרונטו-טמפורלית יש רכיב גנטי, כלומר, לאנשים הנושאים מוטציות בגנים מסוימים יש סיכוי גבוה יותר מאשר לאחרים לפתח את המחלה, אולם קיימים גם מקרים שבהם המחלה מופיעה ללא בסיס גנטי ידוע. 

המודעות למחלה גברה כאשר השחקן ברוס ויליס אובחן כחולה בה | ויקיפדיה, Gage Skidmore

הקשר בין הקפל לדמנציה

במחקר החדש, חוקרים בחנו 186 חולים שפיתחו דמנציה פרונטו-טמפורלית ללא רקע גנטי ידוע, ומצאו שחולים בעלי קפל Paracingulate sulcus במחצית הימנית של המוח אובחנו בממוצע בגיל גבוה בשנתיים מאשר חולים אחרים, כלומר התסמינים שלהם החלו מאוחר יותר. 

החוקרים בחנו את הממצאים לעומת גורמים נוספים, כמו הנפח הכולל של רקמת המוח של המטופלים ומספר שנות ההשכלה שלהם, אך לא מצאו גורמים נוספים הקשורים לאבחון המאוחר. 

אז האם קפל כזה במחצית הימנית של המוח הוא דבר טוב? לא בטוח. החוקרים מצאו כי בעלי הקפל אמנם פיתחו את תסמיני המחלה בגיל מאוחר יותר, אך הגיל הממוצע שבו נפטרו החולים בעלי הקפל וחסרי הקפל היה כמעט זהה. כלומר, תוחלת החיים הממוצעת של המטופלים בעלי קפל זה במחצית הימנית של המוח, לאחר האבחון, הייתה קצרה יותר. 

המחלה גורמת להתנוונות של תאי העצב באונה הצידית ובאונה הקדמית של המוח. סריקת MRI של חולה בדמנציה פרונטו-טמפורלית | Zephyr / Science Photo Library

הקפל, או הרקמות הסמוכות?

המחקרים שתיארנו מצביעים אם כן על קשר בין הקפל יוצא הדופן הזה לבין כמה מאפיינים שונים של מערכת העצבים האנושית: מיכולות קוגניטיביות דרך מאפיינים רגשיים ועד מועד ההתפתחות של סוג מסוים של דמנציה. אבל כל המחקרים האלה עדיין אינם משיבים על שאלה חשובה – ממה נובע הקשר הזה, כלומר מדוע נוכחותו או היעדרו של הקפל משפיעים על כל המאפיינים האלה? ייתכן שלא הקפל עצמו הוא האחראי לכל אלה, אלא דווקא השינויים שנוכחותו או היעדרו גורמים בנפח של הרקמות הסמוכות. סמוך ל-Paracingulate sulcus יש אזורים הקשורים לעיבוד רגשות, לקבלת החלטות ולתקשורת עם אזורים אחרים במוח, וכל התפקודים האלה עשויים להשתנות מעט בעקבות הבדלים מבניים בקרבתם. 

דרושים מחקרים נוספים כדי להבין איך נוכחותו או היעדרו של הקפל במחצית הימנית או השמאלית של המוח משפיעים על כל המאפיינים השונים שתיארנו. הבנה טובה יותר של השפעותיו של הקפל הזה חשובה לא רק כשלעצמה, אלא משום שהיא עשויה להוביל להבנה טובה יותר של סוג זה של דמנציה, ולמציאת דרכים לעיכוב המחלה.