הבסיס העצבי ללמידה

מאת: עופר סיקולר

ישנם שינויים מבניים המתרחשים במוחנו ללא הרף כתוצאה מלמידה (על כל צורותיה). על מנת להבין את תהליך הלמידה ברמה העצבית יש להכיר את מבנה תאי העצב ותפקודם.

תא עצב, המכונה נוירון בנוי משלושה חלקים עיקריים.

דנדריטים – שלוחות מפוצלות הנראות כמו עץ ונועדו לקלוט מידע מתאי עצב אחרים. (הסתעפות זאת מאפשרת קליטת אות ממספר רב של תאים סמוכים)

גוף התא– המכיל את הגרעין ואת המערכות המאפשרות תפקוד.

אקסון – שלוחה בצורת גליל היוצאת מגוף התא. בקצה האקסון ישנן הסתעפויות זעירות המכונות כפתורי טרמינאל שתפקידם לשחרר חומר כימי הנקלט בתאי עצב סמוכים. (הסתעפויות אלו מאפשרות העברת אות למספר תאי עצב)

מבלי להיכנס לפירוט מדוקדק של סוגי הנוירונים ושמותיהם, ישנם מספר סוגי נוירונים בעלי תפקידים שונים. נוירונים המפעילים תאי שריר, נוירוני חישה המיועדים לקלוט גירויים כגון: לחץ, חום , הרכב כימי וכו… ונוירונים מקשרים המשמשים כתאי ביניים אשר מעבירים אותות, מעבדים אותם ומטווחים בין מערכות סנסוריות ומוטוריות. 

כמות תאי העצב עצומה, במוח אנושי למשל יש כ 100 מיליארד תאי עצב שמספקים כמות גדולה בהרבה של אפשרויות למסלולים עצביים שונים, כמובן כל מסלול עצבי הוא זיכרון, תחושה או פעולה שונה. 

כיצד מתבצעת זרימת המידע בתאי העצב? 

הנוירונים אינם מחוברים אחד לשני ובין קצוות האקסון לדנדריטים של עצב סמוך קיים מרווח מיקרוסקופי. החיבור בין שני תאי עצב נקרא סינפסה ואילו המרווח ביניהם נקרא מרווח סינפטי. כאשר נוירון יורה , עובר אות חשמלי באקסון אשר מגיע לכפתורי הטרמינאל שם משתחרר חומר כימי למרווח הסינפטי, החומר הכימי נקלט בדנדריט של תא עצב שכן. 

תא עצב יכול לקבל שני סוגי אותות. אות מעורר ואות מעכב. כאשר מתקבל אות מעורר חזק מספיק הנוירון המקבל מופעל ויורה אות חשמלי בעצמו. כאשר מתקבל אות מעכב חזק מספיק פוחתים הסיכויים שנוירון זה ירה אות בעצמו. 

ישנן סינפסות מעכבות וסינפסות מעוררות ופעולתם שזורות אחת בשנייה, כך למשל בעת הפעלת יצר צייד (עוררות) אצל בע"ח הוא אינו חש כאב (עכבה) ומסוגל לבצע פעולות שבשגרה ימנע מהם (לנוכח חתול כלב עשוי לגרור את הבעלים למרות קולר דוקרנים על צווארו).

פעולה דומה מתרחשת כשאנו לוקחים תרופות שונות הגורמות לשחרור חומר כימי אשר עשוי לשבש או ליעל את מעבר האות במרווח הסינפטי ואף להקשות או להקל על הדנדריט בייצור החומר אותו הוא נדרש לשחרר. 

לכל מחשבה, זיכרון, פעולה מוטורית או גירוי חושי יש ייצוג ע"י מסלול עצבי ייחודי שמופעל, תאי העצב מרשתים את עצמם מחדש בכל רגע נתון. השינויים שחלים בסינפסות עשויים לחזק ולהגדיל או להחליש ולהפחית את החיבורים בין תאי העצב, שינויים אלו יושפעו על ידי הגירויים שנחווה, הזיכרונות, המחשבות והפעולות שנבצע. 

פעולת למידה יוצרת חיבורים חדשים בין תאי עצב, לדוגמא: עצב אחד יורה ומעורר תא עצב סמוך לירות, ככל שהדבר חוזר על עצמו מתרחשים בתאי עצב אלו שינויים כימיים ופיזיים הגורמים להם לחיבור וסנכרון חזק יותר אשר ידרוש פחות מאמץ להפעלה עתידית. 

דוגמא נוספת אשר מתוארת היטב ע"י חוק הב (Hebb's rule) , שני תאי עצב שיורים יחד סופם להתחבר יחד (fire together wire together). למשל שתי סינפסות שהתחברו להן בעקבות גירוי של צליל (פעמון) וגירוי של ריח/טעם (מזון) ולבסוף הציגו תגובה משותפת (ריור). 

תאי עצב באזורי מוח שונים (כל אזור במוח מייצג דבר אחר בגוף) מפתחים קשרים חזקים ביניהם כשהם נכנסים לפעולה בו זמנית, לעומת זאת תאי עצב שאין ביניהם סנכרון לא יצרו חיבורים ביניהם.

כשבע"ח או אדם לומד לבצע פעולה מוטורית חדשה מופעלים בהתחלה מספר גדול של תאי עצב והביצוע מגושם ואינו יעיל. עם התקדמות הלמידה והתחזקות הקשרים העצביים הרלוונטיים הפעולה הופכת להיות מדויקת ומבוצעת ביתר קלות עד שבסופו של דבר תספיק הפעלה של מספר מועט של תאים לביצוע מושלם.

דוגמא מוחשית מעולמנו: ילד שלומד לנגן על פסנתר, בתחילת דרכו מתקשה לגעת בקלידים בצורה מדויקת ומפעיל שרירים רבים שאפילו גורמים לעוויתות על פניו , לאחר תרגול רב הוא לומד להניע את האצבעות בצורה מדויקת ללא כל מאמץ במהירות וקלילות. 

חוש המישוש למשל יכול להפוך לבררני , לכל פיסת עור קטנה יש תא עצב באזור במוח המייצג את חוש המגע. ככל שנתאמן במישוש באזור מסוים יהפכו תאי העצב לבררניים יותר ויופעלו רק כשחלקים קטנים יותר יקבלו גירוי. 

בכלבי הרחה למשל, הנדרשים לזהות ריח מטרה ולאתרו, עקב חשיפה חוזרת ונשנית לריח המטרה מתפתחת "מומחיות". הסינפסות המופעלות עם קבלת הגירוי יתחזקו והנוירונים יופעלו בקלות רבה יותר לנוכח גירוי קטן יותר. תאי העצב יהיו מסוגלים לשפר את זמן העברת האות ואף את הזמן הנדרש למנוחה בין ההפעלות דבר שיאפשר קבלת קלט בפרקי זמן קצרים יותר. 

לנוכח העובדה כי הגירוי העצבי הינו "הכל או לא כלום" (יש אות או אין אות) כיצד ניתן לחוש תחושות שונות כגון ריח חזק או חלש? 

התחושה היא תוצאה של שני גורמים, הראשון הוא תדירות העברת הדחפים כאשר תדירות גבוהה מתורגמת במוח לתחושה חזקה והשני הוא מספר תאי העצב המעבירים את האות, ככל שירבו תאי העצב המופעלים ברגע נתון כך יפרש המוח את התחושה כחזקה יותר.

🐾 You'll never walk alone 🐾
נגישות