ששה מאמרים ומוח אחד

שלושה מאמרים של חוקרי מוח ממכון ויצמן למדע עומדים להתפרסם בגיליון דצמבר של כתב-העת המדעי Nature Neuroscience:

• הרגשות שלנו ממלאים תפקיד מרכזי בלמידה ובזיכרון, ואף מאפשרים הישרדות בסביבה משתנה. תמר סטולרו, תלמידת מחקר לתואר שלישי בקבוצתו של פרופ' רוני פז, גילתה כי תאי עצב באמיגדלה – המרכז הרגשי של המוח – מראים דפוסי פעילות חוזרים ונשנים לאחר כל חוויית למידה. חזרה זו על דפוסים מורכבים משמשת כמעין חזרה "לא מקוונת" אשר מגבשת את תהליך הלמידה שלנו ויוצרת זיכרון שמאפשר הפרדה בין גירויים מסוכנים לבטוחים ובין גירויים בלתי-נעימים לנעימים. תהליך גיבוש זה עלול להשתבש באמיגדלה של אנשים הסובלים מחרדה או מתסמונת פוסט-טראומטית, ולמנוע מהם להבחין בין מצבים מסוכנים לבטוחים.
• חברי קבוצות המחקר של ד"ר עפר יזהר ופרופ' אלעד שניידמן בדקו כיצד מידע חברתי מיוצג במוח, ועד כמה ייצוג זה הוא דינאמי. לאחר שגילו כיצד משתנה ייצוג המידע החברתי לאורך ימים בקליפת המוח הקדמית של עכברים, הם ערכו השוואה בין עכברים רגילים לבין עכברים הנושאים מוטציות בגנים הקשורים לאוטיזם בבני-אדם. החוקרים ציינו כי במוחם של העכברים המוטנטיים לא נמצאו אותם סוגי שינויים בייצוג לאורך ימים, והם היו "רועשים" יותר מאלו של העכברים הרגילים. המדענים סבורים כי רעש זה עשוי להיות קשור להבדלים בין תפקוד מוחי אוטיסטי ולא-אוטיסטי.
• עכברים משמשים לעיתים כמודלים למחלות נפש אנושיות, אך לעכברים, ממש כמו לבני-אדם, יש אישיות ייחודית המתבטאת בין היתר בהבדלי התנהגות. כדי לבחון אישיות פרטנית בעכברים, חברי קבוצת המחקר של פרופ' אלון חן במכון ויצמן למדע ובמכון מקס פלאנק לפסיכיאטריה במינכן, גרמניה, ערכו תצפיות בהתנהגותם הטבעית של עכברי מעבדה. לאחר מכן, יצרו, בעזרת אלגוריתם שפיתחו, אינדקס אישיות המבוסס על ארבעה סולמות מדידה אשר יחד מאפיינים את מגוון ההתנהגויות. גישה זו דומה למבחני אישיות בבני-אדם. בנוסף, הצליחו החוקרים להתחיל לקשר בין פרופילים של דפוסי ביטוי גנים לבין דפוסי התנהגות המשתייכים לסוגי אישיות שונים בעכברים פרטניים.

עוד מאמרים של חוקרי מוח מהמכון שפורסמו באחרונה:

• פרופ' רפי מלאך וקבוצת המחקר שלו גילו התאמה בין דפוסי קידוד פנים במוח האדם למערכות בינה מלאכותית. פרופ' מלאך מציע שמדובר במעין אבולוציה מתכנסת, והבנת "הקופסה השחורה" של זיהוי הפנים ברשתות עצביות מלאכותיות עשויה לשפוך אור על "הקופסה השחורה" של הרשתות במוחנו-אנו, כמו גם לסייע בשיפור זיהוי פנים מלאכותי. מחקר זה פורסם ב-Nature Communications.
• פרופ' נעם סובל וקבוצת המחקר שלו גילו חוש ריח מחודד בקרב נשים שנולדו ללא פקעת-הרחה (Olfactory Bulb). הממצא מפתיע מאוד, מכיוון שפקעת-הרחה נחשבת ל"מעבד" חיוני של המידע בדרכו מהאף אל המוח. ממצא זה נפוץ יותר בקרב נשים שמאליות. יתרה מזאת, בשלושה זוגות של תאומות זהות שרק לאחת מהן יש פקעת הרחה – התאומה חסרת הפקעת היתה בעלת חוש ריח טוב יותר מאחותה. ממצאים אלה מרמזים על כך שמוחות מסוימים מצליחים לפצות על היעדר פקעת-הרחה, או לחילופין, שמבנה זה אינו מתפקד בדרך שיוחסה לו לאורך שנים. תוצאות המחקר פורסמו ב-Neuron.
• ד"ר יניב זיו וחברי קבוצת המחקר שלו פיתחו גישה חדשה לחקר הקוד העצבי. במחקר, שהוביל מדען הסגל ד״ר אלון רובין, הדגימו חברי הקבוצה שחקירת מבנה היחסים בין דפוסי הפעילות של אוכלוסיות גדולות של תאי עצב מאפשרת לחשוף תכונות מרכזיות של הקוד העצבי מבלי להסתמך על הנחות מוקדמות בנוגע לזהות המשתנה המקודד על-ידי אוכלוסיית התאים שאת פעילותם מקליטים. בנוסף, החוקרים הראו כי אותו אזור מוח מתאפיין במבנה פעילות דומה בעכברים שונים, וכי אפשר לפענח פעילות מוחית בעכבר אחד אך ורק על-בסיס חקירת מבני הפעילות בעכבר אחר. המבנה הפנימי של הפעילות העצבית באזור מוח נתון עשוי לשמש כטביעת אצבע של סוג התהליכים החישוביים שמתבצעים בו, ובכך לאפשר את חקירת הפונקציונליות של אזורי מוח שונים ואף לבסס את הגדרתם על סוג החישוב העצבי שהם מממשים, ולא על זהות האינפורמציה שהם מייצגים. ממצאים אלה פורסמו ב-Nature Communications.

ועוד משהו על חקר המוח במכון: פרופ' טלי קמחי מהמחלקה לנוירוביולוגיה תעבוד עם פרופ' אורי אלון ופרופ' ולרי קריז'נובסקי, מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא, במחקר על הזדקנות, במאמץ לשלב ביולוגיה של מערכות וביולוגיה מולקולרית עם מדעי המוח וההתנהגות. מחקר זה ימומן בעיקר באמצעות מענק ERC Synergy בהיקף של 8.7 מיליון יורו. זו הקבוצה היחידה שחבריה כולם מישראל אשר קיבלה מענק מסוג זה השנה.