הקצב של העצב

 

באיזו שפה מדברת העין עם המוח? כיצד מפענח המוח את הצלילים ששומעת האוזן? כיצד הוא משחזר את התחושה הנוצרת בקצות האצבעות הממששות חפץ כלשהו? העצבים, המקשרים את איברי החישה עם המוח, אינם מסוגלים להעביר באופן פשוט וישיר מראות, צלילים, ריחות ותחושות מישוש. במקום זה הם ממירים את הקלט החושי באותות חשמליים. המוח, שמקבל רצף של אותות חשמליים, מעבד אותם ומפענח את המסר הצפון בהם, וכך אנו מבינים מה באמת רואה העין או שומעת האוזן.

 

האותות העצביים המגיעים לקליפת המוח מתארגנים באותו סדר מרחבי שבו נקלטו באיברי החישה. כך נוצר בקליפת המוח ייצוג מרחבי של הגירוי החושי. אבל עכשיו מתברר, שכדי לפענח את הצופן העצבי אין די בייצוג המרחבי, וכי התיזמון המדויק של הפעלת תאי המוח השונים ממלא תפקיד מרכזי ביכולתו של המוח לפענח ולהבין את האותות המשוגרים אליו מאיברי החישה. ממצא זה עולה ממחקר שביצע צוותו של ד"ר אהוד אחישר מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע, המתואר במאמר שנדפס ב-20 ביולי בכתב העת המדעי "נייצ'ר".

 

ד"ר אחישר וחברי קבוצת המחקר שלו גילו, כי מיד לאחר השלב הראשון, שבו העצבים מתרגמים את הקלט החושי לאותות חשמליים, מתפצלים האותות האלה לשתי לולאות פעולה. לולאה אחת אחראית למידע המרחבי, ואילו הלולאה השנייה אחראית למידע המוצפן במימד הזמן. הצפנה זו מבוססת על השוואת זמן האותות העצביים לזמן פעולתם של תאים מיוחדים במוח הפועלים בקצב אחיד, כמעין "שעונים ביולוגיים". בנוסף לכך נודעת חשיבות גם לתדירות: כשמדובר בחוש המישוש, אותות בתדירות נמוכה בדרך כלל מקודדים את מיקומו של החפץ, ואילו אותות בתדירות גבוהה בדרך כלל מקודדים את פרטי המרקם העדינים של החפץ. במלים אחרות, הצופן העצבי, שבאמצעותו המוח קולט ומבין את האותות המשוגרים אליו מאיברי החישה, מתקיים במרחב ובזמן כאחד.

 

הבנה טובה יותר של הצופן הזה עשויה להוביל, בעתיד, לפיתוח ולשיפור תחליפים מלאכותיים לאיברי חישה פגועים. לדוגמה, ממצאי מחקרו הנוכחי של ד"ר אחישר מרמזים על כך, שהקטנת גובהן של אותיות כתב ברייל (המאפשרות לעיוורים לקרוא תמלילים באמצעות חוש המישוש), עשויה להוביל לשיפור במהירות קריאתם של העוורים.