מחקר ישראלי גילה לראשונה את "מפת הריח" במוח - ביולוגיה - הארץ

מחקר ישראלי גילה לראשונה את "מפת הריח" במוח

חוקרים מאוניברסיטת בר אילן הראו כיצד נקלט הריח במוח וסיפקו מענה לתעלומה איך המידע על הריח עובר מצדו האחד של המוח לצד השני. חוש הריח היה החוש היחיד עד כה שאופן קליטת המידע ממנו טרם פוענח

אסף רונאל
שתפו כתבה במיילשליחת הכתבה באימייל
שופטים מריחים משקה סאקה בתחרות סאקה בטוקיו, במאי
שופטים מריחים משקה סאקה בתחרות סאקה בטוקיו, במאיצילום: בלומברג
אסף רונאל

אולי בהשפעת ניחוח עוגיות המדלן של מרסל פרוסט, חוש הריח נתפס לעתים כחוש הרומנטי ביותר. מבחינה מדעית, זהו גם החוש המסתורי ביותר, שעל אופן פעולתו במוח נותרו שאלות פתוחות רבות. מחקר ישראלי שהתפרסם החודש בכתב העת היוקרתי Neuron הצליח לצייר לראשונה את מפת הדרכים בה מידע שמתקבל דרך חוש הריח נקלט במוח, ולפתור את תעלומת האופן שבו המידע עובר מצדו האחד של המוח לצדו השני.

ד"ר רפי חדד, שבמעבדה שלו באוניברסיטת בר אילן נערך המחקר, מסביר כי מלבד חוש הריח, מדענים מצאו כבר לפני שנים רבות את ה"מפות"המייצגות במוח כל אחד מארבעת החושים הנותרים. כל מפה שכזו מייצגת באופן מדויק את האופן שבו המידע החושי נקלט. לדוגמה, אם העיניים מזהות בית ולידו עץ, התאים שיפעלו בתגובה לתמונת הבית יימצאו ליד התאים שיגיבו לתמונת העץ.

לגבי חוש המישוש מצאו מדענים כי כל איבר בגוף מזוהה עם אזור מסוים במוח, והאזורים הללו מסודרים במוח באותו הסדר של איברי הגוף. בנוגע לחוש השמיעה, התגלה כי התדרים השונים שהאדם מסוגל לקלוט מסודרים בהדרגה מהנמוך לגבוה (או להיפך). לכל מפה שכזו באונה אחת של המוח ישנה מפה נוספת, הנראית כמו תמונת מראה שלה, באונה השנייה. לא לגמרי ברור מדוע המידע במוח מסודר כך, ואחת ההשערות היא שהסימטריה של המפות ממלאת תפקיד מרכזי בהעברת מידע בין שני צדי המוח.

אולם עד היום לא נמצאה מפה שכזו לחוש הריח. מחקרים קודמים הראו כי כל ניחוח שנקלט באפנו מפעיל במוח אוסף של תאים שנדלקים באופן שנראה לגמרי אקראי. כמו כן, אין התאמה בין מפת האזורים הפועלים באונה הימנית של המוח לאזורים הפועלים באונה השמאלית. עם זאת, מחקרים הראו כי ישנה העברה של מידע מחוש הריח בין שני צדי המוח: כשניחוח נקלט בנחיר אחד, גם האונה שאינה קשורה אליו לומדת את המידע.

ד"ר חדד
ד"ר חדדצילום: דוברות אוניברסיטת בר אילן

לפי המחקר הנוכחי, שערכו סטודנטים במרכז גונדה לחקר המוח בבר אילן בהובלת מרק גרובמן, סידור המידע והעברתו במסודר לשני צדי המוח נעשים בשלב מוקדם של קליטת המידע: באזור במוח שנקרא "פקעת הריח" (olfactory bulb), שנמצא ממש מאחורי חלל האף. מחקרים קודמים גילו כי פקעת הריח ממלאת תפקיד מפתח בעיבוד האות החושי של הכימיקלים הנקלטים באף למסרים חשמליים שמעבירים הנוירונים במוח. אולם חדד ועמיתיו הראו כי אזור זה במוח מסודר בצורה מתואמת לשני הנחיריים ושתי האונות במוח - אם ניחוח נקלט בנחיר אחד, הייצוג שלו יופיע בצד של פקעת הריח שמקושר אליו ויועבר לאונה האחראית על הצד הזה של הגוף.

"אם ריח נכנס לצד אחד ומפעיל שם קבוצה של תאים בצד אחד, אותם תאים יפעילו את התאים החברים שלהם בצד השני בצורה מדויקת", מסביר חדד. בנוסף, המחקר גילה כיצד המידע מתחלק בין שני הצדדים ואת האזור במוח שאחראי להעברת המידע הזו, אזור שטרם זוהה בהבנה של פעולת החושים האחרים במוח.

לצורך המחקר השתמשו החוקרים בעכברים שעברו התאמה למחקר באופטוגנטיקה, שיטה לגירוי המוח שמאפשרת לשלוט על פעולת תאי עצב בעזרת אור. בשלב הראשון של הניסוי, חיברו החוקרים אלקטרודה מצד אחד של פקעת הריח בעכברים, ואז החלו לסרוק בשיטתיות בעזרת אור, תא אחר תא, את צדה השני של הפקעת, עד שמצאו את התאים בצד השני שלה שקשורים לתאים המחוברים לאלקטרודה.

בשלב השני של הניסוי, כדי לוודא שמדובר בהשפעת הריח ולא בהשפעות האופטוגנטיקה בלבד, נתנו החוקרים לעכברים להריח ריחות שונים דרך נחיר אחד בלבד, בעת שהאלקטרודה היתה מחוברת לאזור בפקעת הריח הקשור לנחיר השני. ואכן, כאשר הריחו העכברים ריחות מסוימים בנחיר אחד, גם האלקטרודה באזור בפקעת הריח המקושר לנחיר השני קלטה את המידע. לבסוף, כדי לבחון את האזור שחשדו שמשמש להעברת המידע בין שני הצדדים, השביתו החוקרים את פעולתו במוח של העכבר. הם מצאו כי מידע שנלמד מריח שנכנס דרך נחיר אחד לא הותיר שום רושם על הצד השני של פקעת הריח.

חדד מסביר כי זהו מחקר בסיסי, ונדרשים מחקרים נוספים כדי להבין כיצד המוח ממשיך לעבד את המידע המתקבל דרך חוש הריח, וכדי לנסות להכניס סדר באקראיות של פיזור המידע מחוש הריח ברחבי המוח. "הראינו שיש סדר במערכת החמישית (של חוש הריח – א"ר). אנחנו אוהבים לחפש סדר, כי הוא מקל עלינו להבין דברים", הוא אומר. הפער בין מסקנות המחקר ליישומים מעשיים עוד גדול, אבל לדבריו, אחד הכיוונים של ההשלכות המעשיות של המחקר יכול להיות בחקר האפילפסיה, הפרעה שקשורה לבעיות בהעברת מידע בין אזורים במוח ובין שתי האונות שלו. הבנה טובה יותר של האופן שבו נעשית תקשורת זו יכולה לסייע בהתמודדות עם המחלה.

תגיות:

תגובות

הזינו שם שיוצג כמחבר התגובה
בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שהינני מסכים/ה עם תנאי השימוש של אתר הארץ