חדשות

מחקר במכון ויצמן: שאיפת אוויר משפרת את ביצועי המוח

החוקרים הראו כי המוח עובד אחרת ואף טוב יותר בשאיפה מול נשיפה | ממצאי המחקר עשויים לשמש לפיתוח אסטרטגיות למידה עבור אלה הסובלים מהפרעות קשב וריכוז

מבחן, חידוד המחשבה. אילוסטרציה

כוס אספרסו, קוביית שוקולד מריר או עמידה על הראש – רבות העצות הניתנות לאנשים המעוניינים לחדד מחשבתם לפני מבחן גורלי. מחקר חדש שנעשה במכון ויצמן ופורסם ב-Nature Human Behavior מספק עצה טובה במיוחד: פשוט לשאוף אוויר.

החוקרים ממעבדתו של פרופ' נעם סובל מהמחלקה לנוירוביולוגיה גילו כי שיעור ההצלחה של נבחנים שפתרו שאלות בזמן שאיפת אוויר היה גבוה יותר מאשר שיעורי ההצלחה של אותם נבחנים בזמן נשיפה. ממצאים אלה שופכים אור חדש על התפקיד האבולוציוני של חוש הריח והנשימה האפית בהתפתחות המוח ביונקים.

"היכולת של יצור חי להרגיש מה קורה סביבו ולהגיב לכך היא קדומה ביותר. גם צורות חיים חסרות מוח ומערכת עצבים מרכזית, כמו צמחים, חיידקים או מדוזות, 'מריחות', במובן זה שהן יכולות להגיב למולקולות שבסביבתן במה שנהוג לכנות 'תפיסה כימית'", הסביר ד"ר עופר פרל, שהיה בשעתו תלמיד מחקר במעבדת פרופ' סובל.

"עם זאת, חוש הריח כפי שאנחנו מכירים אותו, הכרוך בהכנסת אוויר קצבית דרך האף, מתחיל ביונקים. כל היונקים היבשתיים מרחרחים את סביבתם באמצעות שאיפת אוויר דרך האף".

כיוון שחוש הריח ידוע כחוש הקדום ביותר ביונקים, הוסיף ד"ר פרל, נהוג לחשוב כי הוא מהווה תבנית לכל ההתפתחות המוחית. במילים אחרות, כל חוש ש"הצטרף" אליו במהלך האבולוציה נשען במידה רבה על אותה תבנית ראשונית, לפיה המוח מכין עצמו לקלוט מידע ועיבודו בסנכרון עם שאיפות האוויר.

מחקרים קודמים, משנות ה-40 של המאה הקודמת וגם לאחר מכן אכן הראו כי אזורי המוח הקשורים למערכת הריח, ובכלל זה אזורים הקשורים ליצירת זכרונות ושליפתם, מושפעים ממחזור הנשימה שלנו.

נקודת המוצא למחקר הנוכחי היתה השערת החוקרים כי גם תפקודים קוגניטיביים גבוהים, שכלל אינם קשורים למערכת הריח, התפתחו על בסיס אותה תבנית ראשונית של החוש הקדום.

"בחוש הריח של יונקים שאיפה ועיבוד מידע אחוזים זה בזה בכבל שלא ניתן להתיר", הסביר עוד פרופ' סובל. "ההשערה שלנו היתה שאולי לא רק מערכת הריח, אולי המוח כולו, נכנס לכוננות של עיבוד מידע בשאיפה – גם כשמדובר בתפקודים שכלל אינם קשורים לריח. מעין sniffing brain".

כדי להעמיד את ההשערה למבחן, ערכו החוקרים ניסוי בו נמדדה זרימת האוויר באפיהם של נבדקים בזמן שהם פותרים תרגילים מסוגים שונים: תרגילי חשבון, משימה חזותית-מרחבית שבה התבקשו לקבוע אם צורה מסוימת יכולה להתקיים במציאות ומשימת שפה בה נדרשו לקבוע אם המילה שהוצגה להם היא בעלת משמעות.

הנבדקים התבקשו להקיש על כפתור כאשר הם מוכנים לתרגיל הבא – ולהקיש פעם נוספת כדי להשיב. החוקרים גילו כי הנבדקים נטו להכניס אוויר לגופם בתזמון עם מוכנותם להתמודד עם המטלה הבאה. חשוב לציין: החוקרים וידאו כי הנבדקים אינם מודעים לכך שמנטרים את נשימתם וכי נטייתם לשאוף אוויר לא היתה מושפעת מעצם הלחיצה על הכפתור אלא העידה על מוכנותם המנטלית להתמודד עם האתגר הבא.

בניסוי המשך הציגו החוקרים לנבדקים את המשימות החזותיות-מרחביות בלבד ותזמנו את השאלות כך שמחציתן יופיעו בזמן שאיפה ומחציתן – בנשיפה. שיעורי ההצלחה של הנבדקים היו משופרים באופן מובהק ומשמעותי כשפתרו את השאלה בזמן שאיפה.

יותר מכך, החוקרים מדדו באמצעות מכשיר EEG את הפעילות החשמלית במוחם של הנבדקים בזמן מנוחה ותוך כדי פתרון המטלות. נתגלה שה"חיבוריות" (connectivity) שבין אזורי המוח השונים היתה שונה באופן מובהק בין שאיפה לנשיפה – במנוחה ובעת פתרון המטלה.

ככל שהפער בחיבוריות בין שאיפה לנשיפה היה גדול יותר – כך ההצלחה בפתרון המטלות בשאיפה היתה רבה יותר.

"חשוב להבהיר שאין לכך קשר לכניסת חמצן לגוף בשאיפה. ההשפעה שאנחנו רואים על המוח היא מיידית – עניין של כ-200 מילי-שניות. זו לא מסגרת זמן המשפיעה על רמות החמצן במוח", הדגיש פרופ' סובל. "הראינו שלא רק מערכת הריח אלא המוח כולו עובד אחרת בשאיפה מול נשיפה. כמעט אפשר להגיד שהמוח עובד טוב יותר בשאיפה".

מוכרת היטב התופעה שכאשר אנשים מצוננים ואפם סתום, נדמה שגם המחשבה איננה מחודדת דיה. לעתים מכנים "סתום" אדם כעדות לבינתו המועטה.

ממצאי המחקר הנוכחי, ציין פרופ' סובל, "מספקים תמיכה אמפירית לזיהוי התרבותי של הכנסת האוויר לגוף עם מחשבה מחודדת ושאפתנית". החוקרים הבהירו כי המחקר בתחום הזה עשוי, להערכתם, לאפשר לפתח אסטרטגיות למידה טובות יותר ולעזור לילדים ומבוגרים הסובלים מהפרעות קשב וריכוז באמצעות השפעה על אופי וקצב נשימתם.

נושאים קשורים:  ד"ר עופר פרל,  פרופ' נעם סובל,  קוגניציה,  מכון ויצמן למדע,  נשיפה,  שאיפה,  חדשות
תגובות
 
21.03.2019, 08:27

מאד מעניין
אפשר לקבל קישור למחקר?

22.03.2019, 11:38

מחקר מרתק. יישר כוח!

אנונימי/ת
27.03.2019, 11:35