כאשר רקמות נפגעות, הן מזעיקות לעזרתן את המערכת החיסונית של הגוף, המסייעת להן להתגבר ולהחלים. עד כה סברו שמערכת העצבים המרכזית של בעל חיים עילאי יוצאת מהכלל הזה: תאי המערכת החיסונית מזיקים לסיבי העצב. אלא שבאחרונה התברר שבניגוד לתפיסה הזאת, סיועה של המערכת החיסונית חיוני גם להחלמתם של סיבי עצב פגועים במערכת העצבים המרכזית. כך התברר שיכולתם של דגים להצמיח מחדש סיבי עצב פגועים נובעת - בין השאר - מנכונותם להזעיק את המערכת החיסונית לעזרת מערכת העצבים המרכזית שלהם. לעומת הדגים, נמנעים יונקים מלהזעיק את המערכת החיסונית שלהם לעזרתם של סיבי עצב פגועים (במערכת העצבים המרכזית). הימנעות זו היא הגורמת לכך שסיבי עצב פגועים במערכת העצבים המרכזית שלהם אינם מסוגלים לצמוח מחדש. מדוע היונקים - המפותחים יותר מהדגים - "מוותרים" על סיוע חיוני כל כך? מדוע הם איבדו במהלך האבולוציה כישורים מועילים כל כך?

 

פרופ' מיכל שוורץ מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע ברחובות, הציעה באחרונה תשובה לשאלה הבסיסית הזאת. בקבוצת המחקר שלה נמצא שבמוחותיהם של בעלי חיים עילאיים פועל מנגנון שמגן על מערכת העצבים המרכזית מפני תאי המערכת החיסונית.

 

המנגנון הזה התפתח כנראה במהלך האבולוציה, כדי לשמר ולהבטיח את יציבותן של התארגנויות תאי עצב שנוצרות בתהליכי למידה והבנה של הפרט (פעילות אינטנסיווית של המערכת החיסונית עלולה לשנות את ההתארגנויות האלה ואף להרוס אותן).

 

מערך ההגנה הזה, המבקש למנוע כל שינוי, בולם "באותה הזדמנות" גם תהליכים רצויים כמו הסיוע של המערכת החיסונית להתחדשותם של סיבי העצב. במלים אחרות: אובדן יכולת ההתחדשות של סיבי עצב פגועים במערכת העצבים המרכזית, היה ה"מחיר" ששולם בעד השמירה על הישגי האבולוציה של המוח, ובכלל זה המוח האנושי.

 

 

הוכחה לקיום "התארגנות נוזלית" של שדות מגנטיים הושגה באחרונה על ידי צוות מחקר בראשותו של ד"ר אלי זלדוב מהמחלקה לפיסיקה של חומר מעובה.

 

ד"ר זלדוב וחברי קבוצתו חקרו את הדרך שבה שדות מגנטיים חודרים לתוך חומרים מוליכי על. מוליך על הוא חומר שמוליך זרם חשמלי ללא התנגדות. חומרים אלה עשויים לשמש בין היתר להולכת זרם חשמלי למרחקים גדולים, וכן לפיתוחים טכנולוגיים שונים, בתחומי התעשייה והתחבורה. חלק ניכר מהפיתוחים האלה, מבוססים על חשיפה מבוקרת של מוליך העל לשדות מגנטיים, ועל האופן שבו השדות המגנטיים האלה חודרים אל מוליך העל.

 

עד כה היה ידוע ששדות מגנטיים חודרים למוליך על במעין "שפופרות" זעירות, שכל אחת מהן מכילה שטף מגנטי חלש. ה"שפופרות" האלה מתארגנות במרחקים שווים זו מזו, כך שלמעשה נוצר מעין "גביש מוצק" של שדות מגנטיים זעירים בתוך מוליך העל.

 

אבל, עבודות תיאורטיות שונות הציעו אפשרות שבתנאים מסויימים ה"שפופרות המגנטיות" תהיינה לא יציבות, עקומות, ושהמרחקים ביניהן ישתנו ללא הרף. מצב זה שקול, למעשה, למצב החומר כשהוא נוזל.

 

הצוות של ד"ר זלדוב תיכנן וביצע ניסוי מורכב שהוכיח כי שדות מגנטיים שחודרים למוליך על, אכן עשויים להתארגן במבנה נוזלי ושהמעבר בין הארגון המוצק לארגון הנוזלי מתרחש בנקודת התכה מוגדרת היטב. הניסוי התאפשר לאחר שהחוקרים פיתחו ובנו חישנים זעירים ורגישים במיוחד, למדידת שדות מגנטיים.

 

חישנים אלה עשויים למלא תפקיד מרכזי במחקרים עתידיים שעליהם יתבססו פיתוחים טכנולוגיים שונים.

 

 

 

האם יש הבדל בין הדרך שבה אנו זוכרים טעמים, לבין הדרך שבה אנו לומדים על ריחות?

 

האם קיים מקום שבו האותות של שני החושים האלה מתערבבים זה בזה ללא הכר, עד שהם יוצרים מעין אות משותף אחד? מה קורה במקום הזה? כיצד האות המשותף לשני החושים נאגר בזיכרון?

 

פרופ' ידין דודאי ותלמידת המחקר רינה שול, מהמרכז לחקר המוח, חקרו את הדרך שבה תחושות טעם וריח נאגרות בזיכרון. הם מצאו עדויות לכך שמידע על טעם מתארגן במוח בנפרד ממידע על ריח, אך עם עיבוד המידע במוח - מתלכדים האותות של שני החושים האלה, ויוצרים אות שלישי, שונה ו"עצמאי" בתכלית. אות זה הוא האחראי לתחושת עירוב הטעם והריח של המזון הנוצרת בעת האכילה.

 

חוקרים שיערו שהאות העצבי השלישי הזה, תוצאת האיחוד שבין אותות הטעם והריח, מטופל באזור נפרד ומוגדר במוח (השונה מהאזורים שבהם מטופל כל אחד מהאותות החושיים בנפרד). חוקרי מכון ויצמן הוכיחו את נכונותה של ההשערה הזאת, ואף זיהו לראשונה את מיקומו של האזור שבו מתלכדים אותות הטעם והריח במוח חולדה.

 

ממצא זה עשוי לשמש קרש קפיצה למחקרים עתידיים בתחומי הלמידה והזיכרון, וכן למחקרים בהפרעות בתחושות טעם, ריח ותיאבון.

 

מחקר נוסף שביצעו באחרונה פרופ' ידין דודאי ותלמיד המחקר קובי רוזנבלום מהמרכז לחקר המוח, התמקד באזור המוח שבו נאגרים זיכרונותיהם של הטעמים השונים. החוקרים ביקשו לברר אם כתוצאה מהפעילות העצבית המתחוללת באזור זה (תוצאה של תחושות טעם המועברות אל המוח), מתחולל שינוי מסוים - ברמה המולקולרית - שהוא האחראי להיווצרות זיכרון ארוך טווח של טעם זה או אחר.

 

החוקרים גילו שבתאי העצב שקולטים את "מסר הטעם" מתאי עצב אחרים, אכן חל שינוי בפעילות המולקולרית ובמבניהם של חומרים שונים. השינוי מתחיל בתהליך ביוכימי של תקשורת תוך תאית. בתהליך זה מועבר "מסר הטעם" שנקלט בתא במעין "מירוץ שליחים" ממולקולה למולקולה, עד שהוא מגיע ל"הנהלת התא" הפועלת בגרעין התא. ה"הנהלה" מגיבה על קליטת המסר בשינוי קל של פעילותה. כתוצאה מכך חל שינוי בייצורם של חלבונים מסויימים בתא, דבר שמשנה את שיווי המשקל הכימי של התא.

 

במהלך התהליך הזה נמצא שלחלבונים מסוימים בתא נוסף אטום זרחן. תוספת זו, גם היא מייצגת את היווצרותם של זכרונות ארוכי טווח של טעמים. החוקרים גילו שאותות תחושת הטעם המגיעים אל המוח גורמים להוספת אטומי זרחן לשלושה חלבונים שונים, שאחד מהם הוא קולטן למתווך העצבי גלוטמט, הממוקם על קרומו של תא העצב הקולט את "מסר הטעם".

 

הבנת התהליך המורכב הזה, המבוסס על הוספת אטומי זרחן לחלבונים, עשויה להביא בעתיד לפיתוח שיטות שיסייעו לחיזוק או להחלשת הזיכרון.