חדשות

שני מחקרים ישראליים חושפים את הדרך שבה המוח מתמודד עם משוב תחושתי

לדברי החוקרים, שהובלו על ידי צוות מאוניברסיטת בן גוריון, לממצאים יש חשיבות לשם הבנת תופעות עצביות הקשורות לבעיות בתזמון מידע תחושתי, למשל אצל חולי טרשת נפוצה או אלו שנפגעו בשבץ מוחי

פעילות נוירונים וסינפסות במוח (צילום: אילוסטרציה)

שני מחקרים חדשים שנעשו באוניברסיטת בן גוריון בבאר-שבע, בשיתוף רופאים וחוקרים מארה"ב, מלמדים על האופן שבו המוח מייצג משוב תחושתי מושהה - כלומר, מידע תחושתי החוזר אל המוח לעיבוד בזמן מאוחר מהרגע שבו התרחש האירוע שהוביל אליו.

מעבר להבנה של האופן בו המוח מבצע אינטגרציה בין החושים, לממצאים אלה חשיבות לשם הבנת תופעות עצביות הקשורות לבעיות בתזמון מידע תחושתי, למשל אצל חולי טרשת נפוצה או אלו שנפגעו בשבץ מוחי ובעקבות זאת נמצאים במצב של "הזנחת צד". הממצאים הללו, מעריכים החוקרים, יובילו לפיתוח טכנולוגיות חדישות לניתוחים וכן יסייעו להליכי שיקום.

ד"ר גיא אברהם: "התמודדות עם השהיה במהלך ביצוע פעולות מוטוריות לא בהכרח נעשית באמצעות שימוש בשעונים פנימיים המודדים זמן, אלא על ידי ייצוג שמבוסס על מידע נוכחי"

שני המחקרים נעשו כחלק מעבודת הדוקטורט של ד"ר גיא אברהם, בהנחיית ד"ר אילנה ניסקי ופרופ' אמיר קרניאל ז"ל מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית, וד"ר ליאור שמואלוף מהמחלקה למוח וקוגניציה והמרכז לחקר העצב באוניברסיטת בן-גוריון. השתתפו בהם: ד"ר פיראס מוואסי (Johns Hopkins University), ד"ר רז לייב, פרופ' עופר דונחין, ד"ר אסף פרסמן (אוניברסיטת בן-גוריון) ופרופ' סנדרו מוסא-איבלדי (Rehabilitation Institute of Chicago).

הקרן הדו-לאומית למדע ישראל-ארה"ב (BSF), הקרן הלאומית למדע (ISF) ויוזמת הרובוטיקה החקלאית, ביולוגית וקוגניטיבית של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב מימנו את המחקרים.

ד"ר אילנה ניסקי מסרה: "כאשר מקיימים אינטראקציה עם הסביבה, כמו למשל בנקישה על הדלת, המערכת התחושתית בגופנו קולטת ומעבדת אותות מחושים שונים. אנו מרגישים את שרירי הזרוע המורמת נמתחים, רואים את האצבעות מתנגשות בדלת, שומעים את הנקישה, וחשים את הכוח שמתקבל במפרקי האצבעות. למרות שמקור כל האותות באירוע יחיד – הנקישה – כל אחד מהם מגיע למוח ומעובד בו במהירות שונה, כך שמתקבלות השהיות בין האותות שמקורם בחושים שונים.

"התופעה הזו טבעית, והעובדה שאנו תופסים את אירוע הנקישה כאירוע יחיד, מעידה על כך שהמח מצליח להתמודד עם השהיות אלו. אולם, לא ברור היה עד כה כיצד הוא עושה זאת: האם המוח משתמש בשעון פנימי המאפשר לו לייצג את ההשהיה כהפרש זמן שבין המידע הנוכחי לבין המושהה, או שהוא משערך אותה רק על סמך המידע הנוכחי שזמין לו באותו רגע?".

באחד המחקרים, שפורסם ב-Journal of Neurophysiology (שאף כיבד אותו בצילום השער), בחנו החוקרים את האופן שבו המוח מתמודד עם משוב כוח מושהה. במסגרת המחקר, נבדקו ביצועי תנועות ישרות לעבר מטרה, ובשלב מסוים החוקרים הפריעו לתנועה, על ידי הפעלת כוח בכיוון מאונך לכיוון התנועה באמצעות זרוע רובוטית. העוצמה של כוח זה הייתה תלויה במהירות תנועת היד - כמה עשרות מילי-שניות אחורה (מהירות מושהית).

צילום שער כתב העת Journal of Neurophysiology שבו הופיע המחקר על המשוב החושי (צילום: דני מכליס, אוניברסיטת בן גוריון)

הנבדקים אמנם הצליחו להתמודד עם הכוח המושהה וחזרו לבצע תנועות ישרות למרות הנוכחות של הכוח. אולם, החוקרים מצאו שהמוח לא מצליח לייצג את הכוח כתלוי רק במהירות המושהית, אלא רק כשילוב שבין המהירויות – הנוכחית והמושהית.

במחקר השני, שפורסם בכתב העת eNeuro, בחנו החוקרים את האופן שבו המוח מתמודד עם משוב ראייתי מושהה. הנבדקים שיחקו במשחק פינג פונג וירטואלי: בהזזת היד שלהם, הם שלטו בתנועת המחבט על המסך והתבקשו לחבוט בכדור שנע במישור. במהלך הניסוי, השהו החוקרים את תנועת המחבט ביחס לתנועת היד (בדומה למה שקורה בעבודה עם מחשבים איטיים). לאחר שהנבדקים שיחקו זמן מסוים בסביבה המושהית, נמצא שהם מבצעים תנועות ארוכות יותר מאלו שביצעו לפני כן. כלומר: המח של הנבדקים לא הצליח לפרש את ההשהיה בין תנועת היד לבין תנועת המחבט כהפרש זמנים, אלא כעיוות מרחבי של הקשר ביניהם.

ד"ר גיא אברהם אמר: "המחקרים מעידים על כך שהתמודדות עם השהיה במהלך ביצוע פעולות מוטוריות לא בהכרח נעשית באמצעות שימוש בשעונים פנימיים המודדים זמן, אלא על ידי ייצוג שמבוסס על מידע נוכחי. למסקנה זו ערך רב בהבנת תופעות עצביות ופיתוח טכנולוגיות רפואיות רלוונטיות לטיפול ושיקום".

נושאים קשורים:  חדשות,  מחקר,  אוניברסיטת בן גוריון,  מוח,  משוב תחושתי,  עיבוד מידע,  שיקום,  טרשת נפוצה,  שבץ,  ד"ר גיא אברהם
תגובות