האבולוציה של תרומה לאחר
מחקר בדגים ובני אדם מצא כי לאזורים שמתחת לקליפת המוח, הקדומים יותר מבחינה אבולוציונית, יש תפקיד ביכולות חברתיות מורכבות כגון שיתוף פעולה ואמפתיה
אוניברסיטת חיפה|החוג לפסיכולוגיה|ראש המכון לעיבוד מידע וקבלת החלטות (המעמק"ה)
החיים עצמם:
פרופ' שי גבאי, נשוי (ליפית גבאי, חוקרת באוניברסיטת חיפה בחוג לחינוך מיוחד) + שלוש בנות, מתגורר בזכרון יעקב. בזמנו הפנוי מתופף ועושה סטנד-אפ.
מיהם אזורי המוח שאחראיים על יכולות קוגניטיביות מורכבות כגון קבלת החלטות ותפקודים ניהוליים (שבין השאר מעורבים בקשב, זיכרון עבודה, תכנון רצף פעולות, ויסות רגשי ותפקוד חברתי ולימודי)? האם הם ממוקמים בקליפת המוח (קורטקס) או דווקא באזורים שתחתיה (תת-קליפטייםת או תת-קורטיקליים), אשר התפתחו מוקדם יותר באבולוציה? על שאלה זו מנסה לענות המחקר בתחום האבולוציה הנוירוקוגניטיבית, שבוחן את הבסיס של התפקודים המוחיים ואת הקשר בין המוח להתנהגות.
“בספרות המחקרית קיימת תפיסה שלפיה האזורים הגבוהים של המוח, האזורים הקורטיקליים, הם האחראיים הבלעדיים על יכולות קוגניטיביות מורכבות. תפיסה זו לא מאפשרת להבין עד הסוף את ההתפתחות האבולוציונית של המוח (האופן שבו התאים את עצמו ליכולות מורכבות) ואת הקשר בינו לבין התנהגות. המחקר שלנו לעומת זאת מראה שהיכולות הללו קשורות גם לאזורים התת-קורטיקליים. כך הוא יכול לתרום לשיפורן, גם כאשר הן נפגעות (למשל אצל בני הגיל השלישי הסובלים מהידרדרות נוירו-קוגניטיבית)”, מסביר פרופ’ שי גבאי, ראש המכון לעיבוד מידע וקבלת החלטות (המעמק”ה) בחוג לפסיכולוגיה באוניברסיטת חיפה.
מה השאלה?
איזה חלק מהמוח אחראי לתפקוד חברתי?
בחלק ממחקריהם בוחנים פרופ’ גבאי וצוותו דגי צלף. דגים אלו משפריצים סילון מים (יורקים) על חרקים שנמצאים על צמחייה וכך צדים אותם; החרקים נופלים למים, מאבדים שליטה ונאכלים. לדברי פרופ’ גבאי, “אנחנו עושים בדגים הללו ניסויים התנהגותיים עם מטלות הדומות לאלו שבהן בוחנים בני אדם וכך יכולים להשוות בין הביצועים וללמוד על ההבדלים בתהליכים הקוגניטיביים. מצד אחד הדגים הללו שונים מאיתנו מבחינה אבולוציונית ומוחית, אין להם קורטקס. מצד שני, יש להם יכולות קוגניטיביות גבוהות (לדוגמה האופן שבו הם צדים חרקים). לכן אנחנו יכולים לגלות באמצעותם אם היכולות הללו עשויות להתקיים ללא קורטקס”.
במחקרם האחרון, שהובילה ד”ר אורית נפחא ונערך בשיתוף המאסטרנטית דנה וילקר ופרופ’ סימון שמאי-צורי, ואשר זכה במענק מהקרן הלאומית למדע, ביקשו החוקרים לבדוק אם הקורטקס הוא האחראי הבלעדי לתפקוד חברתי (כגון שיתוף פעולה ואמפתיה) או שישנם אזורים מוחיים נוספים, תת-קורטיקליים, שאחראיים לכך. זאת גם כדי להפריך את הטענה שהגורם להתפתחות הקורטקס, ולמוח המפותח של בני האדם ביחס לבעלי חיים, הוא התפקוד החברתי שנדרש בחברה אנושית, בקבוצה. בסופו של דבר, גם בעלי חיים רבים חיים בחברה.
תחילה ביצעו החוקרים ניסוי שבו בדקו את תכונת החברתיות של דגי צלף (שהם כאמור חסרי קורטקס). הם חצו אקווריום לשניים במחיצת זכוכית, שמו דג בכל חלק ולימדו את אחד מהם לבחור בין שתי מטרות – כוכבית שחורה או אדומה. בכל פעם שהדג ירק על הכוכבית השחורה, הוא קיבל חתיכת מזון. ובכל פעם שירק על הכוכבית האדומה, הוא – וגם השכן שלו קיבלו מזון. כך למעשה יכלו החוקרים לבדוק איזו כוכבית יעדיף הדג, כלומר את רמת החברתיות שלו. הם גילו שכל הדגים שנבדקו למדו לבחור את הכוכבית החברתית, שמאפשרת מזון גם לדג השכן (באמצע הניסוי גם החליפו בין אדום לשחור כדי לשלול את האפשרות שהבחירה נובעת מצבע מסוים). כשהדג השכן הוצא מהאקווריום, הדגים בחרו בכוכבית החברתית רק מחצית מהפעמים. בחלק האחרון של הניסוי, הבחירה של הדג בכוכבית החברתית העניקה לדג השכן שתי חתיכות מזון, ואז גילו החוקרים שהוא הפחית אותה. כלומר, נמצא כי הוא “מפרגן” לחברו אבל עד גבול מסוים, עד שהוא חש בחוסר הוגנות.
“הממצאים הללו מעידים על התנהגות פרו-חברתית מורכבת ומתוחכמת, שכוללת אמפתיה ושיתוף פעולה ומתרחשת ללא קורטקס, וזאת אף בחברה תחרותית (שבה מתקיימת תחרות על מזון). יתכן שמדובר בהתנהגות אינסטינקטיבית, ראשונית ובסיסית, שנובעת ממעורבות של האזורים המוחיים הקדומים. בהמשך ניקח את זה צעד קדימה ונבדוק כיצד הדגים מגיבים למינים שונים; אם דג צלף ישתף פעולה רק עם בני מינו או עם מינים נוספים”, אומר פרופ’ גבאי.
כדי לבחון מעורבות של אזורים תת-קורטיקליים ביכולות קוגניטיביות, החוקרים מבצעים ניסויים גם בבני אדם באמצעות הצגת גירויים שונים (למשל בטכנולוגיית מציאות מדומה או בסטריאוסקופ). שיטה זו מבוססת על העובדה כי באזורים התת-קורטיקליים יש מסלול של עיבוד חזותי לעין ימין ומסלול לעין שמאל, וכך המידע החזותי שמוצג לעין ימין נשמר בנפרד מהמידע שמוצג לעין שמאל. בקורטקס לעומת זאת נוצר שילוב בין המידע שמגיע מעין ימין למידע שמגיע מעין שמאל, וכך מתקבלת עליו התמונה החדה שאנו רואים.
“לדוגמה, הצגנו לנבדקים שתי תמונות פנים (סך הכל שני פנים) והם התבקשו לזהות אם מדובר באותו אדם. גילינו שהזיהוי מהיר יותר כאשר שני הפנים מוצגים לאותה העין, ומתוך זה הסקנו שעיבוד פנים מתווך על ידי האזורים התת-קורטיקליים. זאת מכיוון שהקורטקס לא רגיש למידע שמעבירה כל עין בנפרד. כלומר, לאזורים התת-קורטיקליים יש תפקיד משמעותי בעיבוד תמונת פנים, וזה גם הגיוני מבחינה אבולוציונית”.
אקווריום שבו דג אחד בוחר (באמצעות יריקה על כוכבית) אם לחלוק מזון עם דג שכן
בהמשך לכך, במחקרם האחרון, שהובילה הדוקטורנטית איה מורשד-סכראן ונערך בשיתוף פרופ’ סימון שמאי-צורי, ביצעו החוקרים ניסוי נוסף שבו ביקשו לבדוק אם יכולות חברתיות מתווכות על ידי האזורים התת-קורטיקליים. לצורך כך הראו לכ-30 נבדקים תמונה של אדם שסובל מכאבים (למשל מכיוון שחתך ירקות ותוך כדי גם את אצבעו) ותמונה של אדם שלא סובל מכאבים (למשל חתך ירקות ללא חיתוך האצבע). כלומר, תמונה שמעוררת רגש שלילי (כמו סבל) ואמפתיה ותמונה ניטרלית. הספרות המדעית הוכיחה זה מכבר כי רגש שלילי יוצר דיכוי וכך מאט בחירות והחלטות, וכך נמצא גם בניסוי זה.
לאחר הצגת כל תמונה (משני הסוגים), הוצג לנבדקים ריבוע והם התבקשו להגיד מה צבעו (למשל כחול או אדום). התמונה והריבוע הוצגו לעיניים שונות או לאותה העין. נמצא כי כאשר התמונה הרגשית והריבוע הוצגו לאותה העין – חלה האטה בתגובה (לנבדקים לקח זמן לקבוע אם הריבוע אדום או כחול). לא כך כאשר התמונה הוצגה לעין אחת והריבוע לעין אחרת. “ראינו שהעיבוד האמפתי (ההאטה בתגובה בעקבות הרגש השלילי) התרחש רק כשהריבוע והתמונה הוצגו לאותה עין וזה מראה שהוא קשור באזורים התת-קורטיקליים. שכן כאמור לקורטקס לא משנה איזו עין רואה מה. בהמשך נבדוק אם גם תהליכים חברתיים מורכבים יותר (למשל שיתוף פעולה עם אדם שמשתייך לקבוצה אחרת) קשורים לאזורים הללו”.