מבוא
מה זאת מחשבה? מהו הקול הזה, העובר בראשך, עת אתה קורא שורות אלו? מה גורם לקול הזה להעלם ולהפסיק, מה גורם לו להיות צלול יותר? מה גורם לקול הזה לעסוק בנושא כזה או אחר ומה קורה לו כשמתים? מהיכן מגיע הקול הזה? האם הוא תוצר של פעילות פיזית? פעילות חשמלית? של חומרים במוח? בלב? אולי במקום אחר? מה זאת נשמה? האם הקול שבראשי עכשיו הוא הנשמה שלי, ומה קורה לנשמה בזמן שנת הלילה? האם למחשבים יש נשמה, או האם בעתיד תהיה להם נשמה? האם מחשבים מרגישים משהו? האם בעתיד הם ירגישו? האם הם חווים סבל? הנאה? קנאה? כעס? מה קורה כשאוהבים? האם האהבה מצויה בלב? במוח? מה זאת אהבה? מה דומה בין המוח שלנו ומחשב אלקטרוני ומה שונה? מה ההבדל בין המוח שלנו למוחם של בעלי החיים? האם נוכל בעתיד לשמר את עצמנו, את מי שאנחנו, את הנשמה שלנו או את הקול שבראשנו בתוך מחשב? האם המחשב יהיה אנחנו? האם הוא יחווה סבל? כאב? בדידות וחרדה בדומה לבני אדם? מה יש בלב שלנו? האם הרגשות שוכנות בו ומה קורה לרגשות שלנו בזמן מחלת לב? האם אהבה היא פעילות חשמלית במוח ותו לאו? האם היא זרמי חשמל, או אולי פעילות של תאי עצב?
כל השאלות הללו, ועוד רבות נוספות, עמדו וסיקרנו את האדם, עוד משחר היותו אדם. בעבר, נהגנו לבטל שאלות אלו, להעבירן לתחום האמונה, לפילוסופיה, לדברים "שמעבר" שלעולם לא נוכל להבינם. עם התקדמות המדע, הטכנולוגיה ההדמיה, נוספות לנו תובנות חדשות, המאפשרות לנו להתחיל לענות לשאלות אלו, ובספר זה, ננסה להתחיל לענות להן.
התשובות לשאלות הללו, אינן פשוטות, ומצריכות ידע משולב, (אינטרדיסציפלינרי או בין תחומי) מתחומים מדעיים רבים, כגון ביולוגיה, רפואה, מחשבים, הנדסה, מתמטיקה, כמו גם הבנת דתות, פילוסופיה ופסיכולוגיה.
אנו ננסה בספר זה, לענות לשאלות הללו, תוך שימוש בכלים מדעיים הקיימים כיום, ולהנגיש את הידע הקיים היום לפתירת לפחות חלק מן התעלומות הסובבות את המוח האנושי, בשפה פשוטה וברורה, ללא שימוש במושגים מקצועיים ובלתי ברורים לאדם ללא רקע מוקדם בתחומים אלו.
ההבנה של פעילות המוח, וממנה התשובה למרבית השאלות שהעליתי, קבלה תנופה משמעותית לקראת סוף המאה הקודמת ובתחילת המאה הנוכחית. היכולת לראות לפרטים את פיסות המוח (על ידי מיקרוסקופ אלקטרוני, הנותן תמונות ברזולוציה אטומית) וכן היכולת לנתח את הקשרים בין תאי המוח, כמו גם היכולת להבין קשרים אלו, באמצעות נוסחאות מתמטיות, השיגו פריצת דרך בהבנת פעילות המוח, המהווה קפיצת מדרגה, בהשוואה להבנה שהייתה קיימת בתחילת המאה הקודמת.
המוח האנושי הוא המכונה המורכבת ביותר הידועה לנו, הן בשל יכולותיה העולות על כל מכונה אחרת המוכרת לנו ביקום כולו והן בשל צורת ההתפתחות שלו, תוך שיפור והתקדמות ממוחות של בעלי חיים מורכבים פחות למוחות מורכבים יותר בדורות שלאחריהם. המוח האנושי נוצר בהדרגה, בתהליך הברירה הטבעית, (אבולוציה, או בחירה של צאצאים המתאימים יותר לשרוד), תוך התקדמות הדרגתית, איטית לאורך מיליוני שנים מדור לדור. המוח של בעלי החיים, הפך למורכב יותר, עם חלוף השנים, ומזן לזן, עד למוח האנושי, המוכר לנו כיום.
תהליך הברירה הטבעית הוא רעיון פשוט ביסודו, בתהליך זה בעל חיים יוצר צאצאים, השונים ממנו במעט. לדוגמא, נקבת בעל חיים, ללא קורים בין אצבעות הרגליים, יולדת במקרה צאצאים עם קורים בין אצבעות הרגליים, או מעין "סנפירים". באם בעל החיים, חי באזור בו מצויים מים רבים, החשובים להישרדותו, (לדוגמא, אם אין מבחר רב של סוגי מזון, והוא ניזון בעיקר מדגים), קורים בין אצבעות הרגליים, יעניקו לו יתרון הישרדותי. לבעל חיים זה יהיה סיכוי רב יותר לשרוד, ולהעביר תכונה זו (הימצאות הקורים בין האצבעות, או מעין סנפירים טבעיים) לצאצאיו. כך נוצרות ומשתמרות תכונות, אשר מסייעות לבעל החיים לשרוד, מדור לדור. הקורים בין הרגליים אינם נוצרים על פי תכנון כדי להתאים לסביבה המימית אלא נוצרים שינויים אקראיים רבים בבעל החיים (אף ארוך יותר, זנב שרירי יותר ובעל יכולות תנועה מורכבות יותר) אולם רק התכונות הללו, המקנות לבעל חיים זה סיכויי הישרדות גבוהים יותר בסביבתו, הן בעלות סיכוי רב יותר לעבור לדור הבא.
תהליך זה, הקרוי אבולוציה, והוא תהליך פאסיבי, או תהליך בו "נברר" בעל החיים, המתאים ביותר לסביבה בה הוא חי. המוח האנושי התפתח בדיוק באותה צורה. בעל חיים בו חלה התפתחות של המוח, והתפתחות זו העניקה לבעל החיים יתרון הישרדותי, סיכויי צאצאיו, המכילים תכונה זו לשרוד גבוהים יותר ומכאן כי סיכוייה של תכונה זו לעבור לדורות הבאים גדול יותר.
אם נשוב לדוגמא הקודמת, בעל חיים אשר נולד לו צאצא חכם יותר, וצאצא זה מנצל את חוכמתו הרבה כדי לשרוד ולהתרבות, סיכוייו לשרוד גדולים יותר, וכך גם סיכוייו להעביר חוכמה זו לדורות הבאים.
מבחינה פיזית, התפתח המוח ע"י הוספת שכבות. כלומר למוח של חיה "מפותחת" יותר, יש מוח עם יותר שכבות. השכבות העמוקות יותר קיימות גם בבעלי חיים "פשוטים" יותר, ואילו השכבות השטחיות קיימות רק בבעלי החיים המפותחים יותר.
המבנה הבסיסי, (אבן הבניין הקטנטנה החוזרת על עצמה פעמים אינספור) ממנו מורכב המוח הוא תא העצב. תא העצב משול ללבנת לגו אחת, וכאשר מצרפים הרבה לבנים יחד, מקבלים מבנה מורכב. (אחד עם עשרה אפסים מבנים כאלה למען האמת) תא העצב (נוירון בלעז) "מדבר" עם תאים אחרים במוח, ועושה זאת באמצעים חשמליים וכימיים. כלומר, בתוך תא העצב, עובר אות חשמלי, הגורם לשחרור חומר כימי (מוליך עצבי, או נוירוטרנסמיטר), בקצה של שלוחת התא. חומר כימי זה, נקלט ע"י תא העצב הבא, וגורם לו לבצע את אותה הפעילות (או לא לבצע כלום, וזאת על פי "תכנות" מוקדם יותר), פעולה זו חוזרת בתאים המסודרים אחריו בשרשרת, וכן הלאה.
זהו הבסיס לפעולתו של המוח האנושי, הבסיס ליצירות הגדולות ביותר שיצר האדם, לאהבה, לנפש, לנשמה וחוסר בה, כמו גם למעשים הנוראים ביותר אותם ביצע. כל שאר התפקודים של המוח, נובעים גם הם, מאותו העיקרון.
כאשר המוח פוקד על שרירי היד, להניע את היד, הוא עושה זאת, בדיוק באותה צורה. המוח מפעיל תאי עצב, ומעביר אותות חשמליים וכימיים, דרך חוט השדרה, אל קצהו של שלוחת תא העצב הקרויה אקסון (מעין חוט חשמל מוליך) אות חשמלי, הגורם לשחרור מוליך עצבי (חומר כימי) הפועל על השריר, גורם לכיווץ השריר ועל ידי כך לתנועה. אם הפעיל המוח שריר אחד, היד מתקרבת אל הגוף, הפעיל המוח שריר נגדי, היד מתרחקת ממנו, אולם כל התנועות בגוף האדם הן תוצאה של כיווץ שריר או קבוצת שרירים.
עוד דבר לו מקדיש המוח משאבים רבים, הוא חישה. הראיה, השמיעה, חוש הריח, חוש המישוש, כול החושים כולם, פועלים למעשה בצורה דומה.
כאשר אור פוגע בקרקעית העין, הוא גורם ליצירת אות חשמלי־כימי, המועבר דרך עצב הראיה (מעין כבל) אל חלקו האחורי של המוח. בחלקו האחורי של המוח, אות זה, גורם ליצירת אותות רבים נוספים (כולם אלקטרו־כימיים), באזור זה, וע"י חיבורים ארוכים (שלוחות של תאי העצב) והפעלת תאי עצב רחוקים יותר מתקבלת הפעלת תאי עצב המצויים באזורים אחרים במוח גם כן.
כיצד ייתכן ותפקודים מורכבים כמו חשיבה, למידה זכירה, הם תוצר של אותות חשמליים כימיים, היא שאלה מעניינת, עליה ננסה לענות בספר זה. בטרם נגיע לשאלה זו, נקדים ונאמר, כי גם הישגים טכנולוגים גדולים, כגון נחיתת האדם על הירח, טלוויזיה, קולנוע וכדומה, רובם ככולם, נוצרו ע"י מחשבים, אשר עקרון פעולתם הבסיסי, פשוט גם הוא.
אנו נפרט יותר, לגבי אופן פעולת המחשב, בפרקי הספר, אולם עקרון פעולת המחשב הבסיסי, פשוט גם הוא. במחשב, אבן היסוד היא טרנזיסטור. טרנזיסטור אחד, מעביר לבא אחריו אותות חשמליים, המעביר אותות לטרנזיסטורים אחרים, וכן הלאה.
מצלמה אלקטרונית, פועלת בדומה לראיה האנושית. כאשר אור פוגע בחיישן בתוך המצלמה, מופקים אותות חשמליים, המעובדים ע"י טרנזיסטורים, המצויים בתוך שבבי המצלמה.
הבדל משמעותי אחד, בין המוח, לבין המחשב האלקטרוני, הוא באופן ניתוח הנתונים. בעוד שהמחשב האלקטרוני, פועל בצורה טורית, המוח, פועל בצורה מקבילית. אנו נבין הבדל זה לעומקו בהמשך הספר, אולם נציין כעת כי הפעולות במחשב, מתבצעות האחת לאחר השנייה. "מוח" המחשב אינו מסוגל לבצע שתי פעולות בו זמנית, (נכון למחשב בעל ליבת עיבוד אחת) וכל הפעולות, הנראות כמתבצעות בו זמנית, נראות כך בשל המהירות בו הן מתבצעות.
כאשר המחשב מציג תמונה על המסך, ובו זמנית משמיע מוסיקה, הוא מבצע זאת ע"י מעבר מהיר מאד בין המסך לבין הרמקול, למעשה מעבר חוזר ונשנה. מעבר זה נעשה במהירות גדולה מאד, אולם בכל רגע נתון, עוסק "מוח" המחשב, בפעולה אחת בלבד.
לאור היעילות, והמהירות, של העיבוד המקבילי, בהשוואה לעיבוד הטורי, החלו המחשבים בני ימינו, לבצע עיבוד מקבילי גם הם (מעבדים מרובי ליבות), אולם מעבר זה עדיין בחיתוליו, בהשוואה לעיבוד המקבילי, במוח האנושי (המוח האנושי, מבצע עשרות מונים, יותר דברים, בו זמנית).
מהירות הפעולה של המבנה הבסיסי — תא העצב במוח, והטרנזיסטור, במחשב, גדולה בעשרות מונים במחשב. מהירות התגובה של טרנזיסטור ממוצע, הינה פחות ממיליארדית השנייה, בעוד שמהירות התגובה של תא העצב, הינה סביב אלפית השנייה. מהירות הפעולה של תא העצב, או של הטרנזיסטור, קובעת למעשה את מהירות התגובה של המערכת כולה, אם המערכת היא המוח האנושי או מחשב.
למעשה, מהירות התגובה של המערכת כולה, במקרה דנן המוח או המחשב, היא הסכום של זמני התגובה של אבני היסוד שלה. זמן התגובה של המוח לגירוי חיצוני (לדוגמא, הזמן העובר מהרגע שאומרים לנו להרים את היד, עד לרגע בו אנו מרימים אותה בפועל) הוא הזמן בו לוקח לתא בודד, לפענח את האות הנקלט, להעביר את תוצאת העיבוד בתא הבודד לבא אחריו, וכן הלאה עד לתאי הפעולה (השרירים), כלומר זמן התגובה הוא סכום זמני התגובה של כל אלו.
אם נתבונן בדוגמא הקודמת, של מנגנון הראיה, בה האור פוגע בקרקעית העין, וגורם להעברת אות חשמלי־כימי, אל אזור הראיה במוח. זמן התגובה, הוא הזמן הנמדד מהרגע שהאות מגיע אל תא העצב, באזור הראיה במוח, ועד לזמן שאותו תא העצב מעביר את האות לתא שאחריו. (התאים במוח, מסודרים בסדר מסוים, כך שתא אחד מפעיל את הבא אחריו, וכן הלאה)
מאז ומתמיד הוקסם האדם ממבנה המוח. הניסיונות המוקדמים ללמוד את אופן פעולתו, התבססו על הסתכלות על מבנהו החיצוני. הסתכלות זו היא כמובן הסתכלות פשטנית למדי, אם רצוננו להבין את מבנה פעולתו, של מבנה מורכב כמו המוח האנושי, אולם ניתן היה לקשר תפקודים (פונקציות) מסוימים, לאזורים מסוימים במוח.
קל היה להבחין, כי האזור שמעל לאוזן, קושר לתנועה של חלקי הגוף השונים, וניתן היה לראות כי אדם עם פגיעה באזור זה, הופך למשותק, בצד הגוף הנגדי. פגיעה בחלקו האחורי של המוח (העורפי), גורמת לעיוורון חלקי, ופגיעה בחלקו הקדמי של המוח, גורמת לשינויי אישיות כלומר פגיעה ביכולת הריכוז, פגיעה רגשית, לדוגמא הרגשות הופכים קיצוניים יותר, לפגיעה בזיכרון לטווח קצר, ועוד.
בהסתכלות על המוח, הדברים הבולטים ביותר לעין, הינם הפיתולים הרבים, אותם עושים פני השטח, וכן כלי הדם הרבים המכסים אותו. הפיתולים הרבים, תפקידם לאפשר לשכבה השטחית של המוח, (המכילה את תאי העצב) להיות גדולה הרבה יותר. כלומר, באם המוח היה ללא פיתולים, (בצורת כדור לדוגמא), היה הרבה פחות מקום לתאי העצב. שטח הפנים של קליפת המוח (אם היינו פורסים אותה על שולחן), הוא כשני מטר רבועים, שהם שטחם של שני עמודי עיתון פרושים על השולחן, וזאת בתוך קופסא (הגולגולת) שקוטרה כעשרה ס"מ.1
כלי הדם המרובים, ע"פ קליפת המוח, גם הם אינם שם במקרה. תפקידם להזין את המוח, לספק לו חמצן, ולסלק את חומרי הפסולת. למרות שמשקלו של המוח, הוא כ 1.5 ק"ג, שהוא כשני אחוז ממשקל הגוף, המוח מקבל כחמישית מן הדם המוזרם בגוף ע"י הלב. כליטר דם, מגיע בכל דקה למוח, בכדי לספק את צרכיו. התצרוכת הקלורית של המוח, גם היא גדולה, גדולה מאד, ביחס לגדלו ומשקלו. המוח הוא מחשב עם כוח חישוב רב, וכוח חישוב זה עולה בצריכת אנרגיה רבה.
כשמינית מן הקלוריות, אותן צורך האדם, "מבוזבזות" בחשיבה.2 (כ 250 קלוריות מתוך כ 2000 קלוריות) הצורך הגדול של המוח, באספקת דם, מתבטא בכמות הגדולה של כלי הדם, המספקים דם למוח. כלי הדם הללו, אינם צינורות פשוטים, המוליכים דם אל המוח, אלא חלק ממנגנון מתוחכם, השולט בכמות הדם המגיעה אל המוח, מרגע לרגע. מנגנון זה דואג כי בכל רגע נתון, מגיעה אל המוח, בדיוק כמות הדם הדרושה לו, לא יותר ולא פחות. ויסות זה של כמות הדם נעשה ע"י כיווץ והרפיה של כלי הדם, המגדילים ומקטינים את קוטרם של כלי הדם. (מעין סגירה ופתיחה של ברז) מנגנון דומה, מצוי גם בשאר חלקי הגוף, אולם בהבדל עקרוני אחד, המודגם בשעת מצוקה גופנית.
כאשר הגוף נמצא במצוקה, לדוגמא בחסר דם או בשל דמם בפציעה, כלי הדם בגוף יתכווצו, (כלומר הברז נסגר) בעוד שכלי הדם במוח, יעברו הרפיה. (כלומר הברז נפתח) במצבים קיצוניים כאלו, מווסת הדם הנותר מן הגוף, אל המוח.
בכל תקופה ותקופה, משתמש המדע במושגים בסיסיים קיימים, בכדי להסביר תופעות מורכבות. אנו נמשיל את המוח, למחשב ביולוגי, הפועל ע"י העברת אותות, חשמליים כימיים, ממקום למקום במוח. אמירה זו נשמעת מעט פשטנית, אולם זוהי המציאות.
כל תפקודי המוח, הינם אותות חשמליים־כימיים, בנקודה זו או אחרת במוח. כאשר אותות אלו, פעילים, באזור מעל לאוזן, מתבטא הדבר, בתנועה של היד, כאשר האותות קיימים באזורים עמוקים יותר במוח, הדבר מבטא ברגשות, וכאשר האותות הינם באזור האחורי של המוח, מתבצע עיבוד של מידע ראייתי.
רגשות הן דבר מורכב יותר ממערכת הראיה, והתנועה, אולם מורכב פחות מהמערכת ההכרתית.
היכולת שלנו להשפיע ע"י תרופות על מצבו הרגשי של האדם, מצביעה על קשר בין הביוכימיה של תאי המוח, למצבו הרגשי של האדם. המערכת במוח, אשר קושרה לרגשות מצויה בחלקו העמוק של המוח, ומצויה גם בבעלי החיים. ניתן לראות בחשיבה רגשית, מערכת חשיבה מורכבת פחות, אשר בה עושים שימוש בעלי החיים.
מחשבה, אם כן, היא פעילות חשמלית כימית בתוך המוח. ביכולתנו להשפיע על אופן החשיבה הן ע"י תרופות, המתערבות בפן הכימי של המוח, וכן ע"י אותות חשמליים, המתערבים בפן החשמלי שלו.
דוגמא טובה להשפעה חשמלית על המוח, הוא טיפול חשמלי בדיכאון. ע"י מתן מכת חשמל, לראשו של האדם, ניתן לשנות את אופי חשיבתו. מאדם מדוכא, הרואה את העולם כשחור, לאדם ללא דכאון, הרואה את צידם הבהיר של החיים. את אותה הפעולה, ניתן להשיג באמצעים תרופתיים. ע"י מתן תרופה נוגדת דכאון, המעלה את ריכוזו של חומר הקרוי סרוטונין במוח, ניתן לשנות את צורת החשיבה של האדם. זוהי עדות (גם אם נסיבתית) להשפעתם של חומרים כימיים, על אופן המחשבה.
בהמשך הספר, נעסוק יותר לעומק, במהות המחשבה, ובהיותה תוצר הפעולה של מחשב ביולוגי. מחשב מורכב, בעל יכולת עיבוד וזיכרון גבוהים, אולם לא אין סופיים. בהמשך הספר נעסוק בפרויד, בפסיכואנליזה, ובניסיונה להבין את הפעילות המורכבת יותר של המוח, בכלים של לפני כמאה שנה. זיגמונד פרויד היה רופא נוירולוג, שבעקבות חשיפתו לטכניקת ההיפנוזה, ותוצאותיה של היפנוזה זו, לאפשר לו להאזין לתכנים נסתרים (לא מודעים) של המטופלים שלו, פיתח תורה הקרויה פסיכואנליזה. פרויד יצר תורה פסיכולוגית המנסה להבין את תפקוד המוח האנושי, על פי כללים בסיסיים הנובעים מצרכיו הגופניים, כמו גם טראומות (פציעות) ילדות נפשיות שחווה.
פרויד עשה שימוש בהבנה זו של נפש האדם, שקנה בעמל רב ושעות רבות של היפנוזה ונבירה למחשבותיהם הנסתרים של מטופליו, כדי לפתח את מה שקרא לו "טיפול בדיבור", הוא אבי הטיפול הפסיכולוגי המודרני.
בהמשך, נעסוק גם בהתנגדות הרבה לפרויד, ולתורתו, וכן בתורה העיקרית המובילה כיום, בתחום הפסיכולוגיה, להסבר נפש האדם, הקרויה ביהיוויוריזם ((Behaviorism או פסיכולוגיה התנהגותית.
גישה פסיכולוגית זו, התפתחה בעקבות ניסויים בבעלי חיים, וצפייה בתגובות נלמדות (התניות) של בעלי חיים לגירויים. מאופן הלימוד הפשוט של בעל חיים, על ידי מתן פרס על התנהגות טובה, ועונש על התנהגות לא רצויה, נוצרה תאוריה מדעית שלמה, המנסה להסביר את נפש האדם, על בסיס חיזוקים שכאלה, אשר חווה האדם במהלך חייו.
עוד נדון בקוגניציות הלוא הן פעולותיו המורכבות ביותר של המוח, חשיבה למידה וזכירה. (פעילות קוגניטיבית היא פעילות חשיבה, למידה או זכירה בעיקרה) פעולות מורכבות אלו, אינן ממוקמות באזור אחד במוח, ופגיעה בנקודה כזו או אחרת, לא מבטלת את החשיבה, את הלמידה או את יכולת הזיכרון. תפקודים אלו "פרושים" על אזורים נרחבים בקליפת המוח, המתקשרים ביניהם דרך החומר הלבן, המצוי מתחת לחומר האפור.
חשיבותם של תפקודים קוגניטיביים, להישרדות בדל החיים, כה גבוהה, ופגיעה בהם מסכנת אותו במוות, ולכן ה "פיזור" של התפקודים הללו לאזורים נרחבים של המוח. כל זאת נוסף על היות פעילויות אלו פעילויות מורכבות ביותר, המבטאות פעילות משולבת של אזורים נרחבים במוח. פעולת זיכרון לדוגמא, משלבת זיכרון תחושתי (מהי התחושה של החפץ) המבוצעת באזור הפרייטלי (קודקודי), עם זיכרון מראהו של החפץ, המצוי באזור העורפי, כמו גם תחושות (רגשות) לגבי החפץ, המצויות באזורים עמוקים יותר ועוד.
תמונה מספר 1: 3,4 "האדם החושב" פסלו של הצייר אוגוסטו רודין Auguste Rodin) 1840 — 1917) המבטא היטב את ״מאמץ החשיבה״ הפיזי, כביטוי לתהליכים במוחו, אותו חווה האדם, עת מוחו עסוק בפתרון בעיות. הפסל במקורו, היה חלק מפסל גדול יותר שנקרא שערי הגיהינום. רודין ניסה לפסל את הסופר דנטה, בזמן כתיבת ״הקומדיה האלוהית״ ואת המאמץ היצירתי, המתבטא בסבל גופני כלפי חוץ. שמו המקורי של הפסל היה המשורר, אולם שמו השתנה עם השנים ל ״האדם החושב״.
.png)
