העתיד של המוח

 THE-FUTURE-OF-THE-MIND-7

ההנחה הבסיסית שלי לגבי המוח היא שפעולתו — מה שאנו מכנים לעתים בשם "נפש" — היא תוצאה של האנטומיה והפיזיולוגיה שלו, ותו לא.

— קרל סייגן

1 צוהר אל המוח

השנה הייתה 1848 ופיניאס גייג' היה מנהל עבודה בחברה שסללה פסי רכבת בוורמונט, כאשר פיצוץ דינמיט שהשתבש שיגר מוט באורך מטר ושמונה־עשר סנטימטרים אל פניו, מבעד לחלק במוחו והחוצה דרך גולגולתו. בסופו של דבר, נחת המוט במרחק עשרים וחמישה מטרים משם. עמיתיו לעבודה, שהזדעזעו למראה התאונה המחרידה, קראו מיד לרופא. לתדהמתם של העובדים (וגם של הרופא), מר גייג' לא נהרג בו־במקום.

הוא היה מצוי בהכרה חלקית במשך שבועות, אך בסופו של דבר נדמה שהצליח להגיע לשיקום מלא.1 (תמונה נדירה של גייג' צצה ב־2009, ובה נראה גבר נאה ובטוח בעצמו, עם פציעה בראשו ובעינו השמאלית, האוחז במוט הברזל.) אולם לאחר התקרית החלו חבריו לעבודה להבחין בשינוי חד באישיותו. גייג', שהיה מנהל עבודה עליז ושמח להושיט עזרה, הפך גס, עוין ואנוכי. גבירות הוזהרו לא להתקרב אליו. ד"ר ג'ון הרלו, הרופא המטפל,2 ציין שגייג' "קפריזי והפכפך, הוגה תוכניות רבות לעתיד, אך ברגע תכנונן הוא נוטש אותן לטובת אחרות הנראות בעיניו סבירות יותר. ילד ביכולתו השכלית ובהתנהגותו, אך ניחן בתשוקה החייתית של גבר חזק". ד"ר הרלו ציין שחל בו "שינוי קיצוני" וכי חבריו לעבודה אמרו ש"הוא כבר לא גייג'". לאחר מותו של גייג' ב־1860, שימר ד"ר הרלו את גולגולתו וגם את המוט שחדר אליה. צילומי רנטגן מפורטים של הגולגולת אישרו מאז שמוט הברזל גרם להרס מסיבי באזור שמאחורי המצח, שנקרא האונה המצחית, בשתי ההמיספרות — בחצי השמאלי ובחצי הימני של המוח.

התאונה המדהימה הזו שינתה לא רק את חייו של פיניאס גייג', אלא גם את מסלולו של המדע. קודם לכן הייתה התפיסה השלטת שהמוח והנשמה הם שתי ישויות נפרדות, פילוסופיה שכונתה דואליזם. אבל ברור היה שהנזק לאונה המצחית במוח גרם לשינויים חדים באישיות של גייג'. הממצא חולל שינוי פרדיגמטי במחשבה המדעית: ייתכן שאפשר לקשר בין אזורים ספציפיים במוח לבין התנהגויות מסוימות.

אזור ברוקה

ב־1861, שנה בלבד לאחר מותו של גייג', התקבעה השקפה זו עוד יותר בזכות עבודתו של פייר פול בְּרוֹקָה, רופא פריזאי שתיעד מטופל נורמלי לכאורה, אלא שהיה לו פגם חמור בדיבור. המטופל הבין הבנה מושלמת את השפה, אבל הצליח להגות רק צליל אחד — "טן". לאחר מותו של המטופל, וידא ד"ר ברוקה באמצעות נתיחה לאחר המוות שהוא סבל מפגיעה באונה הרקתית השמאלית, אזור במוח הסמוך לאוזן שמאל. ד"ר ברוקה מצא בהמשך תריסר מקרים דומים של מטופלים שסבלו מנזק באותו אזור במוח. כיום, מטופלים הסובלים מנזק לאונה הרקתית, לרוב בחצי השמאלי של המוח, מוגדרים כסובלים מאפאזיית ברוקה. (באופן כללי, מטופלים הלוקים בהפרעה זו מבינים שפה ודיבור אך לא מסוגלים לומר דבר, ולחלופין משמיטים מילים במהלך הדיבור.)

זמן קצר לאחר מכן, ב־1874, תיאר הרופא הגרמני קרל וֶרניקֶה מטופלים שסבלו מהבעיה ההפוכה. הם התנסחו בבירור, אבל לא הצליחו להבין שפה כתובה או מדוברת. המטופלים דיברו בדרך כלל בשטף ובדקדוק ותחביר נכונים, אך המילים היו חסרות פשר. למרבה הצער, הם לא ידעו שהם מדברים ג'יבריש. ורניקה אישר בנתיחות שלאחר המוות שהמטופלים סבלו מנזק באזור שונה במקצת באונה הרקתית השמאלית.

עבודותיהם של ורניקה וברוקה היו מחקרים פורצי דרך בחקר המוח, שהוכיחו את קיומו של קשר ישיר בין בעיות התנהגות, כגון פגמים בדיבור ובשפה, ובין פגיעה באזורים שונים במוח.

פריצת דרך נוספת התרחשה בעיצומה של סערת מלחמה. לכל אורך ההיסטוריה מנעו איסורים דתיים ביצוע נתיחות של הגוף האנושי, דבר שהגביל עד מאוד את התקדמות הרפואה. אולם במלחמה, כאשר עשרות אלפי חיילים דיממו ומתו בשדה הקרב, נאלצו הרופאים לפתח בדחיפות כל טיפול רפואי שיכול היה להועיל. ב־1864, במהלך מלחמת פרוסיה-דנמרק, טיפל הרופא הגרמני גוסטב פריטש בחיילים רבים עם פצעים פעורים בגולגולת, ושם לב שכאשר הוא נוגע באחת ההמיספרות של המוח, בדרך כלל הצד הנגדי של הגוף מפרכס. בהמשך הראה פריטש בשיטתיות, באמצעות הפעלה של גירוי חשמלי על המוח, כי ההמיספרה השמאלית שולטת בצד הימני של הגוף, ולהפך. התגלית המדהימה הזאת המחישה שהמוח הוא חשמלי מטבעו, ושאזור ספציפי במוח שולט בחלק מסוים בצד הנגדי של הגוף. (מעניין לציין שהשימוש בחשמל על המוח תועד לראשונה כמה אלפי שנים קודם לכן על־ידי הרומאים. בשנת 43 לספירה השתמש רופא החצר של הקיסר קלאודיוס בדגי חשמל, אשר הוצמדו לראשו של מטופל שסבל מכאבי ראש עזים.)3

ההבנה שמסלולים חשמליים מחברים את המוח לגוף לא נבדקה בשיטתיות עד שנות השלושים של המאה העשרים, כאשר ד"ר וילדר פֶּנפִילד החל לעבוד עם חולי אפילפסיה, שסבלו לא אחת מהתקפים משתקים ומפרכוסים, לעתים עד סיכון חייהם. האפשרות האחרונה שעמדה בפניהם הייתה ניתוח מוח, שבו הוסרו חלקים מהגולגולת ונחשף המוח. (מכיוון שבמוח אין קולטני כאב, אדם יכול להיות ער לכל אורך ההליך, ומשום כך ד"ר פנפילד השתמש רק במשככי כאבים מקומיים.)

ד"ר פנפילד שם לב שכשהוא מגרה אזורים שונים בקליפת המוח (הקורטקס) באמצעות אלקטרודה, איברים שונים בגוף מגיבים. הוא הבין שביכולתו להתאים באופן גס בין אזורים בקליפת המוח לבין אזורים בגוף האדם. תרשימיו מדויקים עד כדי כך שעדיין משתמשים בהם כיום כמעט ללא שינוי. הייתה להם השפעה מיידית על הקהילה המדעית וגם על הציבור הרחב. בתרשים בודד אפשר לראות איזה אזור במוח שולט באופן כללי על תפקוד כלשהו, ועד כמה חשוב כל תפקוד. לדוגמה, משום שהידיים והפה שלנו חיוניים כל־כך להישרדות, חלק משמעותי מכוח המוח מוקדש לשליטה בהם, בעוד שלמידע התחושתי מהגב כמעט לא מוקדש מקום.

יתרה מזו, פנפילד מצא שכאשר גירה חלקים באונה הרקתית, חוו המטופלים שלו פתאום זיכרונות נשכחים בצלילות מלאה. הוא היה המום כשמטופל, באמצע ניתוח מוח, פלט פתאום, "זה היה כמו... לעמוד בפתח התיכון [שלי]... שמעתי את אמא שלי מדברת בטלפון ואומרת לדודה שלי לבוא בערב."4 פנפילד הבין שהוא נוגע בזיכרונות שנטמנו במעמקי המוח. כאשר פרסם את תוצאותיו ב־1951, הם חוללו שינוי נוסף בהבנת המוח.

מפה של המוח

בשנות החמישים והשישים ידענו לשרטט מפה כללית של המוח, למקם בה אזורים שונים וגם לזהות תפקודים של כמה מהם.

בתרשים 2 אנו רואים את קליפת המוח, שהיא השכבה החיצונית של המוח, בחלוקה לארבע אונות. בבני האדם היא מפותחת מאוד. כל אונות המוח מוקדשות לעיבוד אותות המתקבלים מהחושים, למעט אחת: האונה המצחית, הממוקמת מאחורי המצח. קליפת המוח הקדם־מצחית, החלק הקדמי ביותר של האונה המצחית, היא המקום שבו מעובדת רוב המחשבה הרציונלית. המידע שאתם קוראים ברגע זה מעובד בקליפת המוח הקדם־מצחית. נזק באזור הזה עלול לפגום ביכולת לתכנן או לחשוב על העתיד, כמו במקרה של פיניאס גייג'. זהו האזור שבו מנותח המידע המגיע מהחושים, וכאן נקבעת דרך הפעולה העתידית.

האונה הקודקודית ממוקמת בחלק העליון של המוח. ההמיספרה הימנית שולטת בקלט החושי ובדימוי הגוף; ההמיספרה השמאלית שולטת בביצוע פעולות מיומנוּת ובכמה היבטים של השפה. נזק באזור הזה יכול לגרום לשורה של בעיות, כדוגמת קושי לאתר חלקים בגופכם שלכם.

האונה העורפית, הממוקמת בחלק האחורי של המוח, מעבדת מידע חזותי מהעיניים. נזק באזור הזה יכול לגרום לעיוורון ולפגיעה בראייה.

האונה הרקתית שולטת בשפה (בצד השמאלי בלבד), וכן גם בזיהוי החזותי של פנים ובכמה תחושות רגשיות. נזק באונה הזו יכול לשלול מאיתנו את יכולת הדיבור או את היכולת לזהות פנים מוכרות.

המוח המתפתח

כשבוחנים איברים אחרים של הגוף, כגון השרירים, העצמות והריאות, דומה שיש טעם וסיבה מובהקים לקיומם, אשר בולטים מיד לעין. אבל מבנה המוח עשוי להיראות לנו מאולתר וכאוטי. למעשה, הניסיון למפות את המוח כונה לא אחת "קרטוגרפיה לטיפשים".

כדי למצוא סדר במבנה האקראי לכאורה של המוח, יישם ב־1967 ד"ר פול מקלין מהמכון הלאומי לבריאות הנפש את תורת האבולוציה של צ'רלס דרווין על המוח. הוא חילק את המוח לשלושה חלקים. (מחקרים הראו מאז שאפשר לחלק חלוקה מעודנת יותר, אבל אנחנו נשתמש במודל כעיקרון מארגן כללי להסברת מבנה המוח.) ראשית, הוא שם לב שהחלק האחורי והאמצעי של המוח, המכיל את גזע המוח, את המוח הקטן (צרבלום), ואת גרעיני הבסיס, זהה כמעט לגמרי למוחם של זוחלים. אזורים אלה, המכונים "המוח הזוחל", הם המבנים העתיקים ביותר במוח, והם שולטים בתפקודים החייתיים הבסיסיים כגון שיווי משקל, נשימה, עיכול, קצב הלב ולחץ הדם. הם שולטים גם בהתנהגויות כגון לחימה, ציד, הזדווגות וטריטוריאליות, החיוניים להישרדות ולרבייה. המוח הזוחל החל להתפתח לפני כ־500 מיליון שנה (ראו תרשים 3).

אבל כאשר התפתחנו מזוחלים ליונקים נעשה המוח מורכב יותר, גדל ויצר מבנים חדשים לגמרי. כאן אנו נתקלים ב"מוח היונק", או המערכת הלימבית, הממוקמת סמוך למרכז המוח, ומקיפה חלקים מהמוח הזוחל. המערכת הלימבית חשובה בבעלי חיים המקיימים קהילות, כגון קופים. היא מכילה גם מבנים הקשורים לרגשות. מכיוון שהדינמיקה של קבוצות חברתיות יכולה להיות מורכבת למדי, המערכת הלימבית חיונית לצורך זיהוי אויבים, בעלי ברית ויריבים אפשריים.

ואלה הם החלקים השונים של המערכת הלימבית ששולטים בהתנהגות חיונית לבעלי חיים חברתיים:

• היפוקמפוס. זהו השער אל הזיכרון, שבו זיכרונות לטווח קצר מעובדים לכדי זיכרונות לטווח ארוך. משמעות השם בלטינית היא "סוס ים", והיא באה לתאר את צורתו המוזרה. נזק כאן יהרוס את היכולת ליצור זיכרונות לטווח ארוך, דבר שיותיר אתכם אסירים של ההווה.

• אמיגדלה. זהו מושב הרגשות, במיוחד פחד, ובו הרגשות נקלטים ומיוצרים בראשונה. משמעות השם היא "שקד".

• תלמוס. אזור זה משול לתחנת ממסר, האוספת אותות תחושתיים מגזע המוח ושולחת אותם לחלקי הקורטקס השונים. משמעות השם היא "חדר פנימי".

• היפותלמוס. אזור זה מווסת את טמפרטורת הגוף, את המקצב הצירקדי, רעב, צמא והיבטים של הנאה ורבייה. הוא שוכן מתחת לתלמוס — ומכאן שמו.

לבסוף, אנחנו מגיעים לחלק השלישי והמאוחר ביותר של המוח היונק, הוא קליפת המוח, השכבה החיצונית שלו. המבנה האבולוציוני האחרון של קליפת המוח הוא הנאוקורטקס (כלומר "קליפה חדשה"), אשר שולט בהתנהגות הקוגניטיבית הגבוהה. הוא מפותח ביותר אצל בני האדם: מהווה שמונים אחוז ממסת המוח שלנו, אולם דק כמו ממחטה. אצל חולדות הנאוקורטקס חלק, אבל אצל בני האדם הוא עמוס קפלים, המאפשרים לדחוס שטח פנים גדול אל תוך הגולגולת האנושית.

במובן מסוים, מוח האדם משול למוזיאון המכיל שרידים של כל השלבים הקודמים במיליוני שנות האבולוציה שלנו, המתרחבים קדימה והחוצה בגודלם ובתפקודם. (בקווים כלליים, זהו גם המסלול שעובר תינוק לאחר לידתו. מוח התינוק גדל החוצה ולעבר החלק הקדמי, אולי בחיקוי של שלבי האבולוציה שלנו.)

אף שהנאוקורטקס נראה תמים, הוא מטעה במראהו. רק במיקרוסקופ אפשר להעריך את האדריכלות המתוחכמת של המוח. החומר האפור של המוח מורכב ממיליארדי תאי מוח זעירים הנקראים נוירונים — תאי עצב. בדומה לרשת טלפוניה כבירה, הם מקבלים הודעות מנוירונים אחרים באמצעות דֶנְדְריטים, אשר דומים לקנוקנות הנשלחות מקצה אחד של הנוירון. בקצה השני של הנוירון יש סיב ארוך שנקרא אָקְסון. בסופו של דבר האקסון יכול להתחבר לכעשרת אלפים נוירונים אחרים באמצעות הדנדריטים שלהם. בנקודת החיבור של אקסון ודנדריט קיים פער זעיר שנקרא סינפסה. הסינפסות משמשות כשערים, המווסתים את זרימת המידע בתוך המוח. חומרים כימיים מיוחדים שנקראים מוליכים עצביים (נוירוטרנסמיטורים) יכולים להיכנס לסינפסה ולשנות את זרימת האותות. מכיוון שהמוליכים העצביים — כגון דופמין, סרוטונין ונוראדרנלין — מסייעים בשליטה על זרם המידע העובר באין־ספור המסלולים במוח, יש להם השפעה חזקה על מצב הרוח, על הרגשות, על המחשבות ועל המצב הנפשי שלנו (ראו תרשים 4).

תיאור זה של המוח מייצג בקווים כלליים את מצב הידע שלנו בשנות השמונים. אולם בשנות התשעים, לאחר הופעתן של טכנולוגיות חדשות מתחום הפיזיקה, החלה המכניקה של המחשבה להיחשף בפרטי פרטיה, ופתחה את הצוהר לשפע הנוכחי של תגליות מדעיות. אחד מסוסי העבודה של המהפכה הזאת היה מכשיר ה־MRI.

MRI: צוהר אל המוח

על מנת להבין כיצד סייעה הטכנולוגיה החדשה והמדהימה הזאת לפענח את המוח החושב, עלינו להפנות את תשומת לבנו לכמה עקרונות יסוד של הפיזיקה.

גלי רדיו, שהם קרינה אלקטרומגנטית, יכולים לעבור דרך רקמה מבלי לגרום לה נזק. מכונות MRI מנצלות עובדה זו ושולחות גלים אלקטרומגנטיים שחודרים את הגולגולת ללא הפרעה. בדרך זו סיפקה לנו הטכנולוגיה תמונות נהדרות של מה שנחשב בעבר בלתי אפשרי: פעולתו הפנימית של המוח בעודו חווה תחושות ורגשות. תוך צפייה בריקוד האורות המהבהבים במכונת MRI אפשר להתחקות אחרי מחשבות החולפות במוח, בדומה להתבוננות בקרביו של שעון מתקתק.

הדבר הראשון שמבחינים בו במכונת MRI הוא הסלילים המגנטיים הגליליים העצומים, אשר מסוגלים לייצר שדה מגנטי חזק פי עשרים עד שישים אלף מזה של כדור הארץ. המגנט הענק הוא אחת הסיבות העיקריות לכך שמכונת MRI עשויה לשקול טונה, למלא חדר שלם, ולעלות כמה מיליוני דולרים. (מכונות MRI בטוחות יותר ממכשירי רנטגן משום שהן לא מייצרות יונים מסוכנים. סריקות טומוגרפיה ממוחשבת [CT], אשר יוצרות גם הן תמונות תלת־ממדיות, מציפות את הגוף במינון גבוה פי כמה וכמה מזה של צילום רנטגן רגיל, ומשום כך יש לפקח עליהן בקפדנות. מכונות MRI, לעומת זאת, בטוחות כשמשתמשים בהן כהלכה. עם זאת, בעיה אחת שקשורה בהן היא חוסר הזהירות של העובדים. השדה המגנטי חזק דיו לגרום לכלי מתכת להתעופף באוויר במהירות גבוהה כשמדליקים אותו בזמן הלא נכון. אנשים נפצעו ואפילו נהרגו בדרך זו.)

מכונות MRI פועלות כך: המטופל שוכב על גבו ומוכנס לגליל המכיל שני סלילים גדולים, אשר יוצרים את השדה המגנטי. כשהשדה המגנטי מופעל, גרעיני האטומים בתוך הגוף מתנהגים בדומה למחט מצפן: הם מסתדרים במאוזן בהתאם לכיוון השדה. ואז מיוצר אות קטן של אנרגיית גלי רדיו, אשר גורם לכמה מהגרעינים בגוף להפוך את כיוונם. כשהגרעין חוזר למצבו הרגיל זמן קצר לאחר מכן, הוא פולט אות רדיו שני ומכונת ה־MRI מנתחת אותו. על־ידי ניתוח "ההדים" הקטנים האלה, אפשר לקבוע את מיקומם ואת זהותם של האטומים שיצרו אותם. כמו עטלף המשתמש בהדים לקבוע את מקומם של חפצים בדרכו, ההדים שיוצרת מכונת MRI מאפשרים למדענים ליצור תמונה מדהימה של המתרחש בתוך המוח. מחשבים משחזרים את מקומם של האטומים, ומפיקים על סמך זאת תרשימים תלת־ממדיים יפהפיים.

כשמכשירי ה־MRI הופיעו לראשונה, אפשר היה לראות באמצעותם את המבנה הסטטי של המוח ואת אזוריו השונים. אולם באמצע שנות התשעים הומצא סוג חדש של MRI, המכונה MRI "תפקודי", או fMRI, אשר מאתר נוכחות של חמצן בדם שבמוח. (יש כמה סוגים של מכשירי MRI, וכדי להבחין ביניהם מדענים משתמשים באותיות לפני ראשי התיבות MRI, אבל אנו נשתמש בקיצור MRI לציון כל סוגי המכשירים.) סריקות MRI אינן מזהות ישירות את זרימת החשמל בנוירונים, אבל משום שהחמצן הוא מרכיב חיוני באספקת האנרגיה לנוירונים, דם מחומצן מצביע בעקיפין על מעבר של אנרגיה חשמלית בנוירונים ומראה כיצד אזורים שונים במוח מתַקשרים זה עם זה.

סריקות MRI אלה כבר הפריכו לחלוטין את הרעיון שהמחשבה מרוכזת באזור אחד. במקום זאת, אנחנו רואים שבעוד המוח חושב, האנרגיה החשמלית עוברת באזורים שונים בתוכו. הסריקות התחקו אחר המסלול שהמחשבות נעות בו, וכך הצליחו להטיל אור חדש על טבע האלצהיימר, הפרקינסון, הסכיזופרניה ומגוון מחלות נפש אחרות.

היתרון הגדול של מכונות MRI הוא היכולת המרשימה שלהן לזהות חלקים קטנים במוח, בגודל של שברירי מילימטרים. סריקת MRI לא מפיקה סתם נקודות, פיקסלים, על מסך דו־ממדי, אלא נקודות במרחב תלת־ממדי שנקראות "ווקסלים", והאוסף הססגוני של עשרות אלפי הנקודות הצבעוניות הללו מרכיב את צורת המוח.

מכיוון שיסודות כימיים שונים מגיבים לתדירויות שונות של גלי רדיו, אפשר לשנות את תדירות אות הרדיו, ומכאן לזהות יסודות שונים בגוף. כפי שציינתי, מכשירי MRI תפקודיים מתמקדים באטום החמצן בדם על מנת למדוד את זרימת הדם, אבל מכונות MRI יכולות לזהות גם אטומים אחרים. בעשור האחרון בלבד פותח סוג חדש של MRI המכונה "דימות מקדם הפעפוע", אשר מזהה את זרימת המים במוח. מכיוון שמים זורמים במסלולים העצביים של המוח, סריקות אלה מייצרות תמונות יפהפיות שדומות לרשתות של גפנים הצומחות בגינה. מדענים יכולים כיום לקבוע בן־רגע כיצד חלקים מסוימים במוח מחוברים לאחרים.

עם זאת, לטכנולוגיית ה־MRI יש כמה חסרונות. אף שההפרדה המרחבית שלה חסרת תקדים והיא מסוגלת לאתר ווקסלים בגודל ראש סיכה בשלושה ממדים, הפרדת הזמן שלה אינה טובה. נדרשת כמעט שנייה שלמה להתחקות אחרי זרימת הדם במוח; אולי זה לא נשמע הרבה, אבל יש לזכור שהאותות החשמליים נעים במוח כמעט באופן מיידי, ומכאן שסריקות MRI עלולות להחמיץ חלק מהפרטים העדינים של תבניות המחשבה.

חיסרון נוסף הוא העלות, שמגיעה למיליוני דולרים, ומשום כך רופאים נאלצים בדרך כלל לחלוק מכונות. אבל כמו רוב הטכנולוגיות, המשך הפיתוח אמור להוריד את מחירן עם הזמן.

בינתיים, המחיר הגבוה לא מנע חיפוש אחר יישומים מסחריים. אחד הרעיונות הוא להשתמש בסריקות MRI כבגלאי שקר — על פי כמה מחקרים המכשיר מסוגל לזהות שקרים ברמת דיוק של 95 אחוז או יותר. רמת הדיוק עדיין שנויה במחלוקת, אבל הרעיון הבסיסי הוא שכשאדם משקר, הוא בה־בעת יודע את האמת, בודה את השקר, ומנתח במהירות את העקביות של השקר לאור עובדות ידועות קודמות. כיום כמה חברות טוענות שטכנולוגיית ה־MRI מראה שהאונה הקדם־מצחית והאונה הקודקודית פעילות כאשר אדם משקר. אם להיות מדויקים יותר, האזור הפעיל הוא "קליפת המוח האורביטו־פרונטלית" (אשר משמשת, בין היתר, כ"בודק העובדות" של המוח, שמזהיר אותנו כשמשהו אינו כשורה). האזור הזה ממוקם מאחורי ארובות העיניים, וזה מקור שמו הלטיני. על פי התיאוריה, קליפת המוח האורביטו־פרונטלית מבינה את ההבדל בין אמת לשקר ונכנסת לפעילות־יתר כתוצאה מכך. (אזורים אחרים במוח מופעלים גם הם כשאדם משקר, למשל האזור הסופריור־מדיאלי והאזור האינפרו־לטרלי באונת המוח הקדם־מצחית, הקשורים לקוגניציה.)

כבר עתה, כמה חברות מסחריות מציעות להשתמש במכונות MRI כבגלאי שקר, ומקרים שנעשה בהם שימוש במכונות אלה מגיעים לפתחה של מערכת המשפט. אולם חשוב לציין שסריקות MRI מזהות פעילות מוחית מוגברת רק באזורים מסוימים. בשעה שבדיקות דנ"א מגיעות לעתים לרמת דיוק של אחת לעשרה מיליארד או יותר, סריקות MRI לא משיגות רמת דיוק שכזו — יש צורך בכמה וכמה אזורים במוח על מנת לבדות שקר, ואותם אזורים אחראים גם לעיבוד סוגים אחרים של מחשבות.

סריקות EEG

כלי שימושי נוסף לחקר המוח הוא ה־EEG, האלקטרו־אנצפלוגרפיה. ה־EEG הוצג כבר ב־1924, אבל רק לאחרונה התאפשר להשתמש במחשבים כדי לפענח את כל המידע הנפלט מכל אלקטרודה.

על מנת להשתמש במכשיר EEG, המטופל חובש לרוב קסדה עתידנית למראה שפני השטח שלה מכוסים באין־ספור אלקטרודות. (בגרסאות מתקדמות המטופל חובש מעין רשת שיער המכילה שורה של אלקטרודות זעירות.) האלקטרודות הללו מזהות את האותות החשמליים הזעירים שמתרוצצים במוח.

סריקת EEG שונה מסריקת MRI בכמה מובנים חשובים. בסריקות MRI, כפי שראינו, אותות רדיו נשלחים למוח, ומחשב מנתח את "ההדים" החוזרים. פירוש הדבר שאפשר לשנות את אות הרדיו ולבחור אטומים שונים לניתוח, ומשום כך יש ל־MRI מגוון רחב של שימושים. מכונת EEG, לעומת זאת, היא פסיבית לגמרי; כלומר, היא מנתחת את האותות החשמליים הזעירים שהמוח פולט באופן טבעי. EEG מצטיינת בתיעוד האותות האלקטרומגנטיים הכלליים שחולפים במוח כולו, דבר שמאפשר למדענים למדוד את הפעילות הכוללת של המוח כשהוא ישן, מתרכז, נרגע, חולם וכדומה. מצבי הכרה שונים רוטטים בתדירויות שונות. לדוגמה, שינה עמוקה מתאפיינת בגלי דלתא, אשר תדירותם 0.1 עד 4 מחזורים בשנייה. מצבים שכליים פעילים, כגון פתרון בעיות, מתאפיינים בגלי בטא, שתדירותם 12 עד 30 מחזורים בשנייה. הרטיטות האלה מאפשרות לחלקים שונים במוח לחלוק מידע ולתקשר זה עם זה, גם אם הם ממוקמים בצדדים מנוגדים של המוח. ובשעה שאפשר לבצע סריקות MRI של זרימת הדם במוח רק כמה פעמים בשנייה, סריקות EEG מודדות את הפעילות החשמלית באופן מיידי.

אולם היתרון הגדול ביותר של סריקות EEG הוא הנוחות והמחיר. אפילו תלמידי תיכון ערכו ניסויים בסלון ביתם כשחיישני EEG מונחים על ראשיהם.

עם זאת, החיסרון העיקרי של EEG, אשר עיכב את פיתוחו במשך עשרות שנים, הוא ההפרדה המרחבית הגרועה. מכשיר ה־EEG קולט אותות חשמליים שהתפזרו לאחר שעברו דרך הגולגולת, ומשום כך הוא מתקשה לאתר פעילות חריגה אם מקורה במעמקי המוח. מהתבוננות בפלט המעורבב של אותות ה־EEG כמעט בלתי אפשרי לומר בוודאות איזה חלק של המוח יצר אותם. יתרה מזו, תזוזות זעירות, כגון הזזת אצבע, עלולות לעוות את האות, לפעמים עד כדי כך שלא ניתן להשתמש בו.

סריקת PET

כלי שימושי נוסף מעולם הפיזיקה הוא טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET), אשר מחשבת את זרימת האנרגיה במוח על־ידי איתור הגלוקוז, מולקולת הסוכר שמתדלקת את התאים. בדומה לתא הערפל שבניתי בתיכון, בסריקות PET משתמשים בחלקיקים התת־אטומיים שנפלטים מאטומי נתרן 22 בסוכר. לפני תחילת הסריקה מזריקים למטופל תמיסה מיוחדת המכילה סוכר ברמת רדיואקטיביות נמוכה. אטומי הנתרן הרגיל במולקולות הסוכר הוחלפו באטומי נתרן 22 רדיואקטיביים. בכל פעם שאטום נתרן דועך, הוא פולט אלקטרון חיובי, או פוזיטרון, והחיישנים מזהים אותו בקלות. באמצעות מעקב אחרי מסלול אטומי הנתרן הרדיואקטיביים בסוכר אפשר להתחקות אחרי זרימת האנרגיה במוח החי.

סריקות PET חולקות רבים מהיתרונות של סריקות MRI, אך אין להן אותה רמה מעולה של הפרדה מרחבית. עם זאת, במקום למדוד את זרימת הדם, שהיא סמן עקיף בלבד לצריכת האנרגיה בגוף, סריקות PET מודדות את צריכת האנרגיה עצמה, ולכן הבדיקה קשורה קשר הדוק יותר לפעילות העצבית.

אולם לסריקות PET יש חיסרון אחר. בניגוד לסריקות MRI ו־EEG, סריקות PET כרוכות בחשיפה קלה לרדיואקטיביות, ולכן לא ניתן לבצע אותן על אותו נבדק בתדירות גבוהה. בדרך כלל אסור לאדם לעבור יותר מסריקת PET אחת בשנה בשל סכנת הקרינה.

שדות מגנטיים במוח

בעשרות השנים האחרונות נכנסו לארגז הכלים של חוקרי המוח מכשירים מתקדמים רבים, כגון סורק מגנטי תוך־גולגולתי (TMS), אנצפלוגרפיה מגנטית (MEG), ספקטרוסקופיה בתחום התת־אדום הקרוב (NIRS) ואופטוגנטיקה.

במיוחד נעשה שימוש במגנטיות לכיבוי שיטתי של אזורים ספציפיים במוח מבלי להזדקק לפתיחת הגולגולת בניתוח. הפיזיקה העומדת בבסיס הכלים הללו היא ששינוי מהיר של שדה חשמלי יוצר שדה מגנטי ולהפך. בסריקות MEG נמדדים באופן פסיבי השדות המגנטיים המיוצרים על־ידי השדות החשמליים המשתנים במוח. השדות המגנטיים הללו חלשים וזערערים, וגודלם כדי מיליארדית מהשדה המגנטי של כדור הארץ. בדומה ל־EEG, בדיקות אלה מצטיינות בהפרדת זמן מעולה, עד כדי אלפית השנייה. עם זאת, ההפרדה המרחבית שלהן היא רק סנטימטר מעוקב.

בניגוד למדידה הפסיבית של MEG, מכשירי TMS מייצרים אות חשמלי חזק, אשר יוצר פרץ של אנרגיה מגנטית. המכשיר מוצב קרוב למוח, וכך האות המגנטי חודר לגולגולת ומחולל אות חשמלי בתוך המוח. האות החשמלי המשני הזה די בו כדי לדכא או לעמעם את הפעילות החשמלית באזורים נבחרים במוח.

בעבר היו המדענים תלויים בכך שאירועי שבץ או גידולים ישתיקו חלקים מסוימים במוח, כדי שאפשר יהיה אז לקבוע מה תפקידיהם. אבל באמצעות TMS אפשר לכבות או לדכא חלקים של המוח לפי רצוננו, מבלי להזיק להם. מיקוד אנרגיה מגנטית באזור מסוים במוח מאפשר לקבוע את תפקודו מתוך בחינת השינוי בהתנהגות הנבדק. (לדוגמה, על־ידי שליחת אותות מגנטיים לאונה הרקתית השמאלית אפשר לראות השפעה שלילית על יכולת הדיבור שלנו.)

חיסרון אחד של TMS הוא שהשדות המגנטיים הללו לא חודרים לעומק המוח (שדות חשמליים נחלשים ביחס הפוך לריבוע המרחק, אולם שדות מגנטיים נחלשים מהר הרבה יותר). מכשיר ה־TMS יעיל מאוד בכיבוי חלקים במוח הסמוכים לגולגולת, אבל השדה המגנטי לא מסוגל להגיע למרכזים חשובים הממוקמים בעומק המוח, כגון המערכת הלימבית. אבל דורות העתיד של מתקני TMS אולי יצליחו להתגבר על הבעיה הטכנית הזאת באמצעות הגברת העוצמה ורמת הדיוק של השדה המגנטי.

גירוי מוחי עמוק

כלי נוסף שחשיבותו לנוירולוגים גדולה הוא גירוי מוחי עמוק (DBS). האלקטרודות הראשונות שד"ר פנפילד השתמש בהן היו גסות למדי. כיום עוביין כשערה והן מגיעות לאזורים ספציפיים במעמקי המוח. מדענים השתמשו בגירוי מוחי עמוק לא רק כדי לזהות את תפקודם של חלקים שונים במוח, אלא גם כדי לטפל בהפרעות נפשיות. מכשיר ה־DBS כבר הוכיח את ערכו במחלת פרקינסון, שבה אזורים מסוימים במוח פעילים פעילות־יתר ולא אחת היא גורמת לרעידות בלתי נשלטות בידיים.

לא מכבר מיקדו את האלקטרודות הללו באזור חדש במוח (שנקרא אזור ברודמן מספר 25), שבדרך כלל ניכרת בו פעילות־יתר אצל אנשים הסובלים מדיכאון שאינו מגיב לטיפול תרופתי או לפסיכותרפיה. גירוי מוחי עמוק הסב להם הקלה כמעט פלאית לאחר עשרות שנים של סבל וייסורים.

מדי שנה מתגלים שימושים חדשים לגירוי מוחי עמוק. למעשה, כמעט כל ההפרעות העיקריות של המוח נבדקות מחדש לאור האפשרויות הטמונות במכשיר הזה ובטכנולוגיות דימות המוח החדשות. נראה שזהו תחום חדש ומלהיב לאבחון מחלות וגם לטיפול בהן.

אופטוגנטיקה - להדליק את המוח

אבל ייתכן שהמכשיר החדש והמלהיב ביותר בארגז הכלים של הנוירולוג הוא אופטוגנטיקה, אשר נחשבה פעם למדע בדיוני. כמו במטה קסם, היא מאפשרת להפעיל מסלולים עצביים מסוימים השולטים על התנהגות באמצעות הקרנה של אלומת אור על המוח.

קשה להאמין, אבל כיום אפשר להחדיר גנים ישירות אל תוך נוירון יחיד, בדייקנות כירורגית. באופטוגנטיקה מחדירים גן שמקדד לחלבון רגיש לאור לתוך הנוירון; במצב זה, קרן אור שתפעיל את החלבון הזה תגרום לשפעול הנוירון. וחשוב יותר, המדענים יכולים בדרך זו לעורר מסלולים עצביים שלמים, וכך להדליק ולכבות התנהגויות שונות ממש בלחיצת כפתור.

אף שהאופטוגנטיקה בת עשור בלבד, היא כבר זכתה להצלחה בשליטה בכמה התנהגויות של בעלי חיים. בלחיצת כפתור אפשר לגרום לזבובי פירות לעופף פתאום, לתולעים להפסיק להתפתל, לעכברים לרוץ במעגלים כאחוזי טירוף. ניסויים בקופים נמצאים בראשיתם כעת, ויש גם דיונים על ניסויים בבני אדם. תקוות גדולות נתלו בה — מקווים שאפשר יהיה להשתמש בטכנולוגיה ישירות כדי לטפל בהפרעות כמו פרקינסון ודיכאון.

המוח השקוף

בדומה לאופטוגנטיקה, פיתוח חדש ומרהיב נוסף הופך את המוח שקוף לגמרי, וחושף לעין בלתי מזוינת את המסלולים העצביים. מדענים באוניברסיטת סטנפורד הכריזו ב־2013 שהצליחו להפוך את כל מוחו של עכבר לשקוף, וכן גם חלקים ממוח אנושי. ההכרזה הייתה מדהימה עד כדי כך שהיא הגיעה לעמוד הראשי של הניו יורק טיימס, בכותרת "מדענים חוקרים מוח שקוף כמו ג'לי".5

באופן טבעי, התאים עצמם שקופים וכל מרכיביהם המיקרוסקופיים גלויים לעין. עם זאת, כאשר מיליארדי תאים חוברים ויוצרים איברים כמו המוח, הליפידים הנוספים (שומנים, שמנים, שעוות וחומרים כימיים בלתי מסיסים במים) הופכים את הרקמות לאטומות. המפתח לטכניקה החדשה הוא לסלק את הליפידים מבלי להזיק לנוירונים. המדענים מסטנפורד הצליחו בכך על־ידי הכנסת המוח להידרוג'ל (חומר דמוי ג'ל המורכב בעיקר ממים), אשר קושר את כל המולקולות במוח מלבד הליפידים. אם מכניסים את המוח לתמיסת סבון ומפעילים שדה חשמלי, אפשר לשטוף את התמיסה מהמוח ויחד איתה את כל הליפידים, וכך נותר המוח עצמו שקוף. כאשר מוסיפים צבעים אפשר לראות את המסלולים העצביים בעין. בדרך זו אפשר לסייע בזיהוי ובמיפוי של המסלולים העצביים הרבים במוח.

הפיכת רקמה לשקופה אינה דבר חדש, אבל יצירת התנאים המדויקים להפיכת המוח כולו לשקוף הצריכה כושר המצאה ניכר. "שרפתי והמסתי יותר ממאה מוחות," הודה ד"ר קוואנגון צ'נג, אחד המדענים שהובילו את המחקר. השיטה החדשה, המכונה "שקיפות" (Clarity), יכולה לשמש גם באיברים אחרים (אפשר להשתמש בה אפילו באיברים ששומרו שנים רבות קודם לכן בחומרים כימיים כגון פורמלין). ד"ר צ'נג כבר הכין כבדים, ריאות ולבבות שקופים. לשיטה החדשה יש יישומים מפתיעים בכל תחומי הרפואה. היא תאיץ במיוחד את תהליך איתור המסלולים העצביים במוח, שזוכה כיום למחקר ולמימון רבים.

ארבעה כוחות יסוד

הצלחת הדור הראשון של כלי דימות המוח הייתה מזהירה, לא פחות. לפני הופעתם הכרנו בוודאות כלשהי רק כשלושים אזורים במוח. כיום מכשיר ה־MRI לבדו יודע לזהות מאתיים עד שלוש מאות אזורים במוח, דבר שפותח תחומי מחקר חדשים לגמרי. בהתחשב בטכנולוגיות הדימות החדשות והמרובות שעולם הפיזיקה הניב בחמש־עשרה השנים האחרונות, אפשר לתהות: האם אנו צפויים לטכנולוגיות חדשות? התשובה היא כן, אך הן יהיו וריאציות ושכלולים של הטכנולוגיות הקודמות, לא טכנולוגיות חדשות לגמרי. הסיבה לכך היא שיש רק ארבעה כוחות יסוד — כבידה, אלקטרומגנטיות, כוח גרעיני חלש וכוח גרעיני חזק — השולטים ביקום. (פיזיקאים ניסו למצוא עדויות לקיומו של כוח חמישי, אך עד כה ללא הצלחה.)

הכוח האלקטרומגנטי, אשר מאיר את ערינו ומייצג את האנרגיה של החשמל והמגנטיות, הוא המקור לכמעט כל טכנולוגיות הדימות החדשות (למעט סריקת PET, אשר לה אחראי הכוח הגרעיני החלש). לפיזיקאים יש יותר ממאה וחמישים שנות ניסיון בעבודה עם הכוח האלקטרומגנטי, ואין כל מסתורין ביצירה של שדות חשמליים ומגנטיים חדשים. ולכן כל טכנולוגיית דימות מוח חדשה תהיה, ככל הנראה, פיתוח חדש המסתמך על טכנולוגיות קיימות, ולא מכשיר חדש לגמרי. כמו במקרה של רוב הטכנולוגיות, הגודל והעלות של המכונות יפחתו, ובהתאמה השימוש במכשירים המתוחכמים האלה יהפוך רחב היקף. כבר כיום עורכים מדענים את החישובים הבסיסיים הדרושים לצורך ייצור מכונת MRI המתאימה לטלפון נייד. בה־בעת, האתגר היסודי הניצב בפני סריקות המוח הוא הפרדה — של מרחב ושל זמן גם יחד. ההפרדה המרחבית של סריקות MRI תשתפר ככל שהשדה המגנטי יהיה אחיד יותר וככל שהציוד האלקטרוני יהיה רגיש יותר. כרגע, אפשר לראות בסריקות MRI רק נקודות או ווקסלים בגודל של שבריר המילימטר. אבל כל נקודה עשויה להכיל מאות או אלפי נוירונים. טכנולוגיות דימות חדשות עשויות להפחית את המספר הזה עוד ועוד. הגביע הקדוש של הגישה הזו הוא ליצור מכונה מבוססת MRI שמסוגלת לזהות נוירונים בודדים ואת הקשרים שהם יוצרים.

הפרדת הזמן של מכונות MRI מוגבלת גם היא משום שהן מנתחות את זרימת הדם המחומצן במוח. הפרדת הזמן של המכונה עצמה טובה מאוד, אבל ההתחקות אחרי זרימת הדם מאטה אותה. בעתיד, מכונות MRI שונות יוכלו לזהות חומרים אחרים שקשורים קשר הדוק יותר לנוירונים הפעילים, וכך יאפשרו לערוך ניתוח בזמן אמת של תהליכי מחשבה. ההצלחות המזהירות בחמש־עשרה השנים האחרונות אינן אלא קורטוב ממה שצפוי לנו בעתיד.

מודלים חדשים של המוח

מבחינה היסטורית, עם כל תגלית מדעית חדשה הופיע מודל חדש של המוח. אחד המודלים המוקדמים של המוח היה "הומונקולוס", איש קטן ששכן בתוך המוח וקיבל את כל ההחלטות. מודל זה לא היה מועיל במיוחד, משום שהוא לא הסביר מה קורה במוחו של ההומונקולוס. אולי היה הומונקולוס שהתחבא בתוך ההומונקולוס.

עם הופעתם של מכשירים מכניים פשוטים הוצע מודל נוסף של המוח: זה של מכונה דמוית שעון, ולה גלגלי שיניים ומחגרים. השוואה זו הייתה שימושית למדענים ולממציאים כגון לאונרדו דה וינצ'י, אשר תכנן איש מכני הלכה למעשה.

בשלהי המאה התשע־עשרה, כאשר כוח הקיטור יצר אימפריות חדשות, הופיעה השוואה נוספת — זו של מנוע קיטור, שבו זרמי אנרגיה התחרו אלה באלה. המודל ההידראולי הזה, שיערו היסטוריונים, השפיע על תמונת המוח שהציע זיגמונד פרויד, שבה מתחולל מאבק מתמשך בין שלושה כוחות: האגו (האני, המייצג את העצמי ואת המחשבה הרציונלית), האיד (הסתמי, המייצג את המאוויים המודחקים), והסופר אגו (האני העליון, המייצג את המצפון שלנו). על פי המודל הזה, אם העימות בין שלושת הכוחות הללו מביא להצטברות של לחץ גדול מדי, עשויה להתרחש רגרסיה או התמוטטות של המערכת כולה. מדובר במודל גאוני, אבל כפי שפרויד עצמו הודה, לאישושו יש צורך במחקרים מפורטים של המוח ברמת הנוירונים, דבר שיארך מאה נוספת.

בתחילת המאה הקודמת, עם עלייתו של הטלפון, צצה הקבלה אחרת — זו של לוח מתגים ענק. המוח היה תשלובת של קווי טלפון המחוברים ברשת רחבת ידיים. התודעה הייתה שורה ארוכה של מרכזניות טלפון היושבות לפני לוח גדול של מתגים, ומחברות ומנתקות קווי טלפון ללא הפוגה. לרוע המזל, במודל הזה לא הייתה כל התייחסות לאופן שבו ההודעות הללו נשזרו יחד ויצרו את המוח.

עם הופעת הטרנזיסטור נכנס לאופנה מודל חדש: המחשב. לוחות המתגים המיושנים הוחלפו בשבבים המכילים מאות מיליוני טרנזיסטורים. אולי "הנפש" הייתה לא יותר מתוכנת מחשב שרצה על "רוֹטְבָה" (כלומר, רקמת מוח לחה במקום חומרה של טרנזיסטורים). המודל הזה כוחו יפה גם כיום, אך יש לו מגבלות. מודל הטרנזיסטור לא מסוגל להסביר כיצד המוח מבצע חישובים שיצריכו מחשב בגודל העיר ניו יורק. נוסף על כך, אין למוח אפשרויות תִּכנות, אין מערכת הפעלה או מעבד מרכזי. (כמו כן, מחשב בעל מעבד מרכזי הוא מהיר ביותר, אך יש לו צוואר בקבוק — כל החישובים חייבים להתבצע על־ידי המעבד האחד. במוח המצב הפוך. פעולתו של נוירון אטית יחסית, אך המוח מפצה על כך משום שיש בו מאה מיליארד נוירונים שמעבדים מידע בעת ובעונה אחת. וכך מעבד מקבילי אטי מביס מעבד יחיד מהיר מאוד.)

ההקבלה החדשה ביותר היא זו של האינטרנט, אשר מחבר מיליארדי מחשבים. בתיאור הזה תודעה היא תופעה שמתהווה וצומחת בדרך נס מתוך הפעולה המשותפת של מיליארדי נוירונים. (הבעיה בתיאור הזה היא שאין בו כל התייחסות לאופן שבו הנס מתרחש. כל המורכבות של המוח מטואטאת מתחת לשטיח של תורת הכאוס.)

בכל אחת מההקבלות הללו יש גרעין של אמת, מן הסתם, אך אף אחת מהן אינה מצליחה ללכוד באמת את מורכבות המוח. עם זאת, הקבלה אחת של המוח שהיא שימושית בעיניי (אף שאינה מושלמת) היא זו של תאגיד גדול. בהקבלה זו יש בירוקרטיה עצומה ושרשרות ניהול, וזרמים כבירים של מידע המתועלים בין משרדים שונים. אבל המידע החשוב מגיע בסופו של דבר למרכז הפיקוד של המנכ"ל. שם מתקבלות ההחלטות הסופיות.

אם ההקבלה של המוח לתאגיד גדול תקפה, הרי שיש בכוחה להסביר כמה מאפיינים ייחודיים של המוח:

• רוב המידע הוא "תת־מודע" — כלומר, המנכ"ל אינו מודע לכמויות המידע המורכב שזורמות ללא הרף בקרבי הבירוקרטיה. למעשה, רק חלק זעיר מהמידע מגיע לשולחנו של המנכ"ל, שבתמונה זו הוא קליפת המוח הקדם־מצחית. המנכ"ל מיודע רק בדברים שחשיבותם מצדיקה את תשומת לבו; אלמלא כן, מבול הנתונים ישתק אותו.

• סידור זה הוא ככל הנראה תוצר לוואי של האבולוציה, שאם לא כן אבות אבותינו היו מוצפים במידע מיותר ותת־מודע במקרה של מצב חירום. למרבה המזל איננו מוּדעים לטריליוני החישובים המתבצעים במוח. כשאנחנו נתקלים בנמר ביער, אנחנו לא צריכים לחשוב על מצב הקיבה, הבהונות, השיער וכדומה. אנחנו רק צריכים לדעת לרוץ.

• רגשות הם החלטות מהירות שמתקבלות באופן עצמאי ברמה נמוכה יותר. מכיוון שחשיבה רציונלית מצריכה שניות רבות, פירוש הדבר שלרוב בלתי אפשרי להגיב תגובה שקולה במצב חירום; ומכאן שאזורים נמוכים יותר במוח צריכים להעריך במהירות את המצב ולקבל החלטה — רגש — ללא הרשאה מגבוה.

• מכאן שרגשות (פחד, כעס, חרדה וכדומה) הם דגלים אדומים מיידיים שמונפים ברמה נמוכה יותר, תוצר אבולוציוני שנועד להתריע בפני מרכז הפיקוד על סכנה אפשרית או על מצב חמור. השליטה המודעת שלנו ברגשות נמוכה. לדוגמה, לא חשוב עד כמה אנחנו נערכים לנאום בפני קהל גדול, בכל זאת אנחנו מרגישים חרדה.

• ריטה קרטר, מחברת הספר Mapping the Mind (למפות את המוח), כותבת, "רגשות אינם תחושות כלל כי אם שורה של מנגנוני הישרדות הנטועים בגוף, שהתפתחו כדי להרחיק אותנו מסכנה ולדחוף אותנו לדברים מועילים."6

• מתקיים מאבק מתמיד על תשומת הלב של המנכ"ל. אין בנמצא הומונקולוס אחד, מעבד מרכזי, שבב מחשב, המקבל את ההחלטות; במקום זאת, מרכזי משנה שונים בתוך מרכז הפיקוד מתחרים ללא הרף אלה באלה, בניסיון לזכות בתשומת הלב של המנכ"ל. ולכן המחשבה אינה רצף אחיד ויציב, אלא קקופוניה של לולאות משוב שונות המתחרות זו בזו. מושג ה"אני", כשלם אחד ויחיד המקבל את כל ההחלטות ברציפות, הוא אשליה שיוצרים חלקי התודעה הלא מוּדעים שלנו.

• בשכלנו אנחנו מרגישים שהתודעה היא ישות אחת, שמעבדת מידע באופן רציף ואחיד ושולטת לגמרי בהחלטות המתקבלות. אבל התמונה המצטיירת מסריקות מוח שונה מאוד מהתפיסה שלנו.

• פרופסור מרווין מינסקי מ־MIT, מהאבות המייסדים של תחום הבינה המלאכותית, אמר לי שהמוח דומה יותר ל"חברה של מוחות" המורכבת ממודולים שונים, וכל מודול מתחרה באחרים.7

• כשראיינתי את סטיבן פינקר, פסיכולוג באוניברסיטת הרווארד, שאלתי אותו כיצד צומחת התודעה מתוך המהומה הזאת. הוא אמר שהתודעה היא כמו סופה שמשתוללת במוח.8 הוא הרחיב על כך כשכתב כי "התחושה האינטואיטיבית שיש 'אני' מנהל שיושב בחדר פיקוד במוח, סוקר את מסכי החושים ולוחץ על הכפתורים של השרירים, היא אשליה.9 מתברר שהתודעה מורכבת ממערבולת של אירועים המתרחשים בכל חלקי המוח.10 האירועים הללו מתחרים על תשומת לב, וכאשר תהליך אחד גובר על האחרים, המוח בודה הסבר לאחר מעשה וממציא את הרושם ש'אני' יחיד היה בשליטה על התהליך למן ההתחלה".

• ההחלטות הסופיות מתקבלות על־ידי המנכ"ל במרכז הפיקוד. כמעט כל הבירוקרטיה מוקדשת לצבירה ולהרכבה של מידע בעבור המנכ"ל, שנפגש רק עם מנהלי המחלקות. המנכ"ל מנסה לגשר על המידע הסותר שמגיע למרכז הפיקוד. זאת התחנה האחרונה. המנכ"ל, השוכן בקליפת המוח הקדם־מצחית, מוכרח לקבל את ההחלטה הסופית. בשעה שבבעלי חיים מתקבלות רוב ההחלטות באמצעות האינסטינקט, בני אדם מקבלים החלטות ברמה גבוהה יותר אחרי שסקרו את חבילות המידע השונות שהתקבלו מהחושים.

• זרימת המידע היררכית. עקב כמות המידע העצומה שחייבת לזרום למעלה אל משרד המנכ"ל או למטה אל העוזרים, מן ההכרח שהמידע יאורגן במערכים מורכבים של רשתות מקוּנָנות, בעלות הסתעפויות רבות. תחשבו על עץ אורן, שמרכז הפיקוד נמצא בצמרתו ופירמידה של ענפים שופעת מטה ממנו, ומסתעפת למרכזי משנה מרובים.

• כמובן, יש הבדלים בין בירוקרטיה ובין מבנה המחשבה. הכלל הראשון של הבירוקרטיה קובע שהיא "מתפשטת כדי למלא את כל החלל המוקצה לה". אבל בזבוז אנרגיה הוא מותרות שהמוח לא יכול להרשות לעצמו. המוח צורך רק כעשרים ואט אנרגיה (כמו נורת להט חלשה), אבל סביר להניח שזו האנרגיה המרבית שביכולתו לצרוך מבלי שהגוף יפסיק לתפקד. אם הוא ייצר יותר חום, ייגרם נזק לרקמות. לפיכך המוח משתמש בקיצורי דרך כדי לחסוך באנרגיה. לכל אורך הספר נראה את הדרכים המחוכמות והגאוניות שפיתחה האבולוציה, ללא ידיעתנו, כדי לעגל פינות.

האם המציאות אמיתית?

כולם מכירים את הביטוי "אין טוב ממראה עיניים". אולם חלק גדול ממה שאנו רואים הוא אשליה. לדוגמה, כשאנחנו משקיפים על נוף, הוא נראה כמו תמונת פנורמה חלקה, כמו בסרט. במציאות, יש חור שנפער בשדה הראייה שלנו, כתם עיוור, הנובע ממקומו של עצב הראייה ברשתית. אנחנו אמורים לראות את הנקודה השחורה המכוערת הזאת כל הזמן. אבל המוח שלנו מצפה את החור בטפט, ממלא אותו בממוצע. פירוש הדבר שחלק משדה הראייה שלנו מזויף, נוצר על־ידי חלקי התודעה התת־מודעים שלנו כדי להשלות אותנו.

נוסף על כך, אנחנו רואים בבהירות רק את מרכז שדה הראייה, באזור המכונה הגומה המרכזית (fovea), ואילו כל ההיקף מטושטש במטרה לחסוך באנרגיה. אבל הגומה המרכזית קטנה מאוד. על מנת להשיג מידע רב ככל האפשר בעזרת הגומה הזעירה, העין מתרוצצת ללא הרף, במהירות ובתזזיתיות. כל זה מתרחש באופן בלתי מודע, ואנחנו מקבלים רושם מוטעה ששדה הראייה שלנו ברור וחד.

כשראיתי בילדותי בפעם הראשונה תרשים של הספקטרום האלקטרומגנטי במלוא תפארתו, הייתי המום. לא היה לי מושג שחלקים גדולים מהספקטרום (למשל אור תת־אדום, אור על־סגול, קרני X, קרני גמא) בלתי נראים לנו. התחלתי להבין שמה שראיתי בעין אינו אלא קירוב מצומצם וגס של המציאות. (אמרת כנף ישנה גורסת, "אילו המראה והמהות היו היינו הך, לא היה כל צורך במדע.") ברשתית יש קולטנים שמסוגלים להבחין רק באדום, בירוק ובכחול. פירוש הדבר שמעולם לא ראינו באמת צהוב, חום, כתום ושלל צבעים אחרים. הצבעים הללו קיימים, אבל המוח שלנו מסוגל לייצג אותם באופן מקורב רק באמצעות ערבוב כמויות שונות של אדום, ירוק וכחול. (הביטו בקפידה במרקע טלוויזיה ישן. התמונה היא לא יותר מאוסף של נקודות אדומות, ירוקות וכחולות. טלוויזיה צבעונית אינה אלא אשליה.)

העיניים שלנו גם משלות אותנו לחשוב שאנחנו רואים עומק. הרשתיות בעיניים הן דו־ממדיות, אבל מכיוון ששתי העיניים שלנו מרוחקות כמה סנטימטרים זו מזו, המוח השמאלי והימני מאחדים את שתי התמונות, ואנחנו מקבלים רושם מסולף של ממד שלישי. במקרה של עצמים מרוחקים, אנחנו מסוגלים להעריך את המרחק על־ידי בחינת אופן התנועה שלהם כשאנו מזיזים את הראש. דבר זה מכונה היסט (פָּרָלַקְסָה).

(ההיסט מסביר את העובדה שילדים מתלוננים שהירח "עוקב" אחריהם. מכיוון שהמוח מתקשה להבין את ההיסט של עצם מרוחק כמו הירח, נדמה שהירח תמיד נמצא במרחק קבוע "מאחוריהם", אך זו אשליה שיוצר המוח המנסה לעגל פינות.)

פרדוקס המוח החצוי

דרך אחת שבה התיאור הזה, המבוסס על היררכיה תאגידית, סוטה מהמבנה הממשי של המוח, אפשר להמחיש באמצעות המקרה המוזר של מטופלים חצויי מוח. אחד המאפיינים יוצאי הדופן של המוח הוא שני החצאים הכמעט זהים שמהם הוא בנוי — שתי המיספרות, שמאלית וימנית. מדענים תהו שנים ארוכות מדוע יש במוח יתירות לא הכרחית שכזו, שכן המוח מסוגל לתפקד גם אם אחת ההמיספרות מוּסרת בשלמותה. היררכיה תאגידית רגילה לא מתאפיינת בתכונה כזאת. יתרה מזו, אם כל המיספרה ניחנה בתודעה, האם פירוש הדבר שיש לנו שני מרכזי תודעה בגולגולת?

ד"ר רוג'ר וו' סְפֵּרי מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה זכה בפרס נובל בפיזיולוגיה ורפואה ב־1981 על שהראה ששתי ההמיספרות של המוח אינן העתקים זהים, אלא הן אחראיות לתפקודים שונים. תוצאה זו חוללה סנסציה בתחום הנוירולוגיה (והולידה תעשייה שלמה של ספרי עזרה עצמית מפוקפקים, שמתיימרים ליישם את הדיכוטומיה של המוח השמאלי והימני לחיי היום־יום).

ד"ר ספרי טיפל בחולי אפילפסיה, שחלקם סובלים מהתקפי טוֹני־קְלוֹני (גראנד מאל) שנגרמים על־ידי לולאות משוב שיוצאות משליטה בין שתי ההמיספרות. ההתקפים הללו, שדומים לצרימה של מיקרופון כתוצאה מלולאות משוב, מהווים לעתים סכנת חיים. ד"ר ספרי טיפל בהם בתחילה על־ידי כריתת כפיס המוח, אשר מחבר את שתי ההמיספרות, כך שהן כבר לא תקשרו ולא העבירו מידע בין הצד השמאלי לצד הימני של הגוף. על פי רוב מנע הניתוח את לולאות המשוב ואת הפרכוסים.

תחילה נראה שהמטופלים חצויי המוח מתנהגים כרגיל. הם היו מודעים לסביבתם ויכלו לנהל שיחה טבעית כאילו לא קרה דבר. אבל בדיקה מדוקדקת הראתה שחל בהם שינוי עמוק.

בדרך כלל ההמיספרות משלימות זו את זו בשעה שמחשבות מתרוצצות הלוך ושוב ביניהן. המוח השמאלי אנליטי יותר ולוגי, ושוכנים בו גם כישורי השפה. לעומת זאת, המוח הימני הוליסטי יותר ואמנותי. אבל המוח השמאלי הוא השליט והוא שמקבל את ההחלטות הסופיות. הפקודות עוברות מהמוח השמאלי לימני באמצעות כפיס המוח. אבל אם גודעים את הקשר, פירוש הדבר שהמוח הימני משוחרר מעריצותו של המוח השמאלי. אולי המוח הימני יכול לפתח רצון משלו, הסותר את רצונו של המוח השמאלי הדומיננטי.

בקצרה, יכולים להיות שני רצונות הפועלים באותה הגולגולת, שלעתים נאבקים על השליטה בגוף. הדבר יוצר מצב מוזר שבו היד השמאלית (הנשלטת על־ידי המוח הימני) מתחילה להתנהג בנפרד מרצונותיכם, כאילו היא גפה זרה.

מקרה מתועד אחד מתאר גבר שהתכונן לחבק את אשתו ביד אחת, אך מצא שלאחרת תוכניות אחרות. היא שלחה סנוקרת לפניה. אישה אחרת דיווחה שהיא מרימה שמלה ביד אחת, ורואה כיצד ידה האחרת לוקחת בגד אחר. לעומת זאת, גבר אחד התקשה לישון בלילה מחשש שידו השנייה והסוררת תנסה לחנוק אותו.

לעתים, חצויי מוח חושבים שהם חיים בסרט מצויר, שבו יד אחת נאבקת לשלוט באחרת. רופאים מכנים זאת לעתים תסמונת ד"ר סטריינג'לאב, בגלל סצנה בסרט שבו אחת הידיים צריכה לשלוט באחרת.

לאחר שערך מחקרים דקדקניים במטופלים חצויי מוח, הגיע ד"ר ספרי לבסוף למסקנה כי יכולות להיות שתי תודעות נבדלות הפועלות בתוך מוח יחיד. הוא כתב שכל המיספרה היא "למעשה מערכת מודעת בזכות עצמה, קולטת, חושבת, זוכרת, הוגה, רוצה, מרגישה, כל זאת ברמה אנושית אופיינית... שתי ההמיספרות — השמאלית והימנית — עשויות להיות בעלות תודעה סימולטנית ולעבור חוויות שכליות שונות, לעתים מנוגדות, זו במקביל לזו".11

ד"ר מייקל גָזָניגָה מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה הוא בר־סמכא בתחום חצויי המוח. שאלתי אותו בריאיון כיצד אפשר לבצע ניסויים לבחינת תיאוריה זו.12 יש מגוון דרכים לתקשר בנפרד עם המיספרה אחת ללא ידיעת האחרת. לדוגמה, הנבדק יכול לחבוש משקפיים מיוחדים שבהם מוצגת שאלה שונה לכל עין, וכך קל להפנות שאלות שונות לכל המיספרה. החלק הקשה הוא לנסות לקבל תשובה מכל המיספרה. מכיוון שהמוח הימני אינו יכול לדבר (מרכזי הדיבור ממוקמים רק במוח השמאלי), קשה לקבל תשובות מהמוח הימני. ד"ר גזניגה סיפר לי שכדי לגלות על מה חושב המוח הימני, הוא תכנן ניסוי שבו המוח הימני (האילם) "מדבר" באמצעות אותיות של שבץ נא.

בתחילה הוא שאל את המוח השמאלי של נבדק מה הוא מתכנן לעשות עם סיום הלימודים. הנבדק השיב שהוא רוצה להיות שרטט. אבל המצב הפך מעניין יותר כשהמוח הימני (האילם) נשאל אותה שאלה: המוח הימני איית את המילים: "נהג מרוצים". מבלי ידיעתו של המוח השמאלי השליט, למוח הימני הייתה בחשאי תוכנית משלו לעתיד, שונה לגמרי. למוח הימני היה רצון משלו, פשוטו כמשמעו.

ריטה קרטר כותבת, "ההשלכות האפשריות מסחררות. ייתכן שאנו נושאים עמנו בתוך הגולגולת אסיר אילם בעל אישיות, שאיפות ומודעות עצמית שונות בתכלית מאלה של הישות היום־יומית שאנו מזהים כ'אני' שלנו."13

אולי יש אמת באמירה הנפוצה, "בלבו יש מישהו שמשתוקק לצאת לחופשי." פירוש הדבר שלשתי ההמיספרות יכולות להיות אפילו אמונות שונות. לדוגמה, הנוירולוג ו"ס רמצ'נדרן מתאר מטופל חצוי מוח, שכאשר נשאל אם הוא דתי או לא, אמר שהוא אתאיסט, אבל המוח הימני שלו הצהיר שהוא דתי. כפי הנראה, שתי מערכות אמונה מנוגדות יכולות לשכון באותו המוח. רמצ'נדרן ממשיך: "אם אותו אדם מת, מה קורה? האם המיספרה אחת עולה לגן עדן והאחרת לגיהינום? אינני יודע מהי התשובה לכך."14

(ייתכן, לפיכך, שאדם חצוי מוח יהיה רפובליקני ודמוקרט בעת ובעונה אחת. אם תשאלו אותו למי הוא מצביע, הוא ינקוב בשם המועמד של המוח השמאלי, משום שהמוח הימני אינו מסוגל לדבר. אבל אפשר לדמיין את התוהו ובוהו מאחורי הפרגוד כשיצטרך ללחוץ על הכפתור ביד אחת.)

מי המנהל?

אחד האנשים שהשקיעו זמן ניכר ומחקרים מרובים בניסיון להבין את הבעיה של המוח התת־מודע הוא ד"ר דייוויד איגלמן, נוירולוג במכללת ביילור לרפואה. שאלתי אותו: אם רוב התהליכים השכליים מתרחשים בתת־מודע, למה אנחנו בלתי מודעים לעובדה חשובה זו? הוא נתן לי דוגמה של מלך צעיר שיורש את הכס וזוקף לזכותו את כל מה שקיים בממלכה, אך אין לו מושג בדבר אלפי הפקידים, החיילים והאיכרים הדרושים לתחזק את הכתר.15

הבחירות שלנו בפוליטיקאים, בבני זוג ובמקצוע מושפעות כולן מדברים שאיננו מודעים להם. פירוש הדבר גם שמה שנתפס בעינינו כ"מציאות" הוא קירוב שהמוח מבצע כדי למלא את הפערים. כל אחד מאיתנו רואה את המציאות בדרך קצת שונה. לדוגמה, הוא מציין, "לחמישה־עשר אחוז מהנשים לפחות יש מוטציה גנטית, שבזכותה יש להן סוג נוסף (רביעי) של תאים קולטי אור — ומשום כך הן מסוגלות להבדיל בין צבעים שרובנו, שניחנים רק בשלושה סוגים של תאים קולטי אור, רואים כזהים."16

מן הסתם, ככל שאנו מיטיבים להבין את המכניקה של המחשבה, כך צצות שאלות נוספות. מה קורה במרכז הפיקוד של המוח כאשר מופיע מרכז פיקוד חלופי ומרדני? לְמה אנחנו מתכוונים במונח "תודעה", אם אפשר לפצל אותה לשניים? ומה הקשר בין התודעה, ה"אני" ו"מודעות עצמית"?

אם נוכל לענות על השאלות הקשות הללו, אולי יסללו התשובות את הדרך להבנה של תודעה לא אנושית, למשל תודעה של רובוטים וחייזרים מהחלל החיצון, אשר עשויה להיות שונה לגמרי מזו שלנו.

אם כן, הבה נציע תשובה ברורה לשאלה מורכבת ומתעתעת זאת: מהי התודעה?