כשאנחנו פוגשים אדם מוכר, המוח מסוגל בתוך רגע לזהות את פניו, להיזכר בשמו ואולי גם במקום שבו פגשנו אותו. אלא שכל פרטי המידע האלה אינם בהכרח מטופלים באותו אזור במוח. מחקר חדש שפורסם בכתב העת "Nature Neuroscience" מציע הסבר אפשרי לאופן שבו המוח מצליח בכל זאת לחבר אותם: למשך שבריר שנייה, אזורים מרוחקים נכנסים לאותו קצב של פעילות חשמלית, וכך עשויים "לתקשר" זה עם זה ולחבר את חלקי המידע.
5+המחקר נערך בקרב 35 מטופלים שסבלו מאפילפסיה קשה. כחלק מהטיפול הרפואי שלהם כבר הושתלו במוחם אלקטרודות, ולכן החוקרים יכלו לעקוב באופן ישיר אחר הפעילות של תאי עצב בזמן שהם ביצעו מבחן זיכרון. למשתתפים הוצגה תמונה אחת או שלוש תמונות, שאותן התבקשו לזכור במשך כמה שניות. לאחר מכן הוצגה תמונה נוספת והם היו צריכים לקבוע אם היא הופיעה קודם.
בזמן הזה עקבו החוקרים אחר פעילותם של 1,373 תאי עצב וחיפשו תופעה מסוימת: התפרצויות קצרות ומהירות מאוד של פעילות חשמלית, המכונות "אדוות". במילים פשוטות, למשך כעשירית השנייה קבוצת תאי עצב מתחילה לפעול בקצב מהיר ומשותף.
5+הממצא המרכזי היה שההתפרצויות האלה הופיעו לעיתים באותו זמן באזורים שונים ומרוחקים במוח. כאשר זה קרה, תאי העצב בשני האזורים היו בסבירות גבוהה בכ-30% לשלוח אותות באותו זמן. בחלק משלבי הניסוי נרשמה עלייה של עד 49%. המשמעות האפשרית פשוטה: כאשר המוח צריך לחבר כמה פרטים, אזורים שונים עשויים להסתנכרן לזמן קצר וכך להחליף מידע בצורה יעילה יותר.
לדוגמה, כאשר אנחנו מזהים אדם, אזור אחד במוח עשוי לעבד את פניו, בעוד מידע אחר הקשור לשמו או לזיכרונות ממנו נמצא במקום אחר. הסנכרון עשוי לאפשר לכל המידע הזה להתחבר לחוויה אחת. אחד ממובילי המחקר, איליה ורז'בינסקי, הסביר כי פעילות משותפת של תאי עצב עשויה להיות אחד המנגנונים הבסיסיים שבאמצעותם המוח מחבר מידע.
5+החוקרים הופתעו לגלות שהתיאום לא הוגבל לאזורים קרובים. הוא נצפה בין אזורים שהיו במרחק של עד 220 מילימטרים זה מזה ואף בין שני חצאי המוח. הממצא מעניין משום שככל שאזורים במוח רחוקים יותר, בדרך כלל יש ביניהם פחות קשרים ישירים. למרות זאת, התיאום החשמלי לא נחלש ככל שהמרחק גדל.
לכן החוקרים מעלים אפשרות שהמוח אינו זקוק ל"מנצח" אחד שמורה לכל האזורים מתי לפעול. במקום זאת, אזורים שונים יכולים להיכנס באופן זמני לאותו קצב – בדומה לקבוצת אנשים שמתחילה למחוא כפיים יחד גם בלי שמישהו מנהל אותה.
5+ממצא נוסף הגיע כאשר החוקרים העלו את רמת הקושי. כשמשתתפים נדרשו לזכור שלוש תמונות במקום אחת, הפעילות המשותפת בין תאי העצב עלתה בכ-13% בזמן ששמרו את המידע בזיכרון. כאשר ניסו לזהות תמונה שראו קודם, העלייה הגיעה לכ-19%. החוקרים הבחינו גם בתופעה נוספת: תאים שפעלו יחד כאשר המשתתף ראה תמונה בפעם הראשונה נטו לחזור לאותו דפוס כאשר אותה תמונה הוצגה שוב. כאשר זה קרה, המשתתפים נטו לזהות את התמונה מהר יותר.
למרות התוצאות, החוקרים מסייגים את המסקנות. המחקר מצא קשר בין הסנכרון במוח לבין פעולת הזיכרון, אך לא הוכיח שהסנכרון עצמו הוא שגרם למשתתפים לזכור או לזהות את התמונות מהר יותר. כדי להוכיח זאת יהיה צורך להשפיע באופן ישיר על הפעילות הזאת ולבדוק אם הזיכרון משתנה בעקבות כך.
5+בנוסף, כל המשתתפים במחקר סבלו מאפילפסיה קשה, והאלקטרודות הושתלו במקומות שנבחרו לצורך הטיפול הרפואי ולא לצורכי המחקר. לכן ניתן היה לבחון רק חלקים מסוימים במוח. כעת יצטרכו החוקרים לבדוק אם אותה תופעה קיימת גם אצל אנשים בריאים ואם שינוי שלה משפיע בפועל על יכולת הזיכרון.
אם הממצאים יאוששו, הם עשויים לעזור להסביר כיצד המוח מבצע פעולה שנראית לנו טבעית לחלוטין: לקחת פרטי מידע שנמצאים במקומות שונים ולחבר אותם, בתוך רגע, למחשבה אחת שלמה.
