מספר אזורי ראייה אחראים על עיבוד מידע ראייתי במוח. חלקם נחשבים "נמוכים" ואחראיים לעיבוד מידע בסיסי. חלקם נחשבים "גבוהים" ומבצעים עיבודים מורכבים יותר. אולם, נמצא כי גם האיזורים ה"נמוכים" יכולים להפתיע במצבים מסוימים, למשל בעת פחד, ולבצע עיבודים מסובכים יותר מהצפוי.

לכבוד יום האישה הבינלאומי, ד"ר לי שלו, חברת צוות מדע גדול בקטנה, מספרת על מחקרה אודות תפקוד מערכת הראייה במוח בעת פחד.

עוד בתקופת לימודי הביולוגיה בתיכון, חקר המוח נראה לי התחום המרתק ביותר בעולם. בחרתי ללמוד תואר ראשון בהנדסה ביו-רפואית, במהלכו נחשפתי לנושא מעט יותר לעומק. כאשר התוודעתי ליכולת ללמוד על תפקוד המוח באמצעות סריקה שלו במכשיר MRI, ידעתי שזהו הכיוון שלי. לשמחתי, במהלך לימודי הדוקטורט במדעי המוח, זכיתי לעבוד עם המכשיר המופלא הזה ולחקור את אזורי הראייה במוח בעת למידה ובעת פחד.  

האונה האחורית של המוח נחשבת לאונה האחראית על חוש הראייה, אך אזורי ראייה נוספים ממוקמים גם מחוצה לה. חלק מאזורי הראייה הינם "נמוכים" ומבצעים עיבוד ראייתי בסיסי. דוגמה לכך היא קליפת המוח הראייתית הראשונית (primary visual cortex), המכונה גם V1. באמצעות אזור זה ניתן למשל להבחין בניגודיות (כהה לעומת בהיר) ולזהות מאפיינים פשוטים של צורות בסיסיות. אזורי ראייה אחרים לעומת זאת, נחשבים "גבוהים". הם מבצעים עיבודים מורכבים ומקבלים קלטים מאזורי מוח רבים. אזורים אלו יכולים למשל לשלב מידע שיקבלו מההיפוקמפוס, מבנה מוחי המעורב בזכרון, ומאזור זיהוי הפנים במוח (ה-fusiform face area). כך יתאפשר לנו לזהות כי פני האישה המדברת אלינו הן פני אמא שלנו (על איזור זיהוי הפנים במוח ניתן לקרוא בפוסט קודם [1] וכן במאמר [2]). למרות החלוקה המסורתית הזו לאזורים "נמוכים" ו-"גבוהים", מצטברות עדויות מהשנים האחרונות, שמראות כי האזורים ה"נמוכים" הם בעלי תפקיד מעט יותר מורכב מזה המתואר כאן [3].

במחקר הדוקטורט שלי [4], חקרתי את פעילות המוח בעת למידת פחד, כאשר אנשים למדו לקשר גירויים ראייתיים נטולי משמעות לגירויים מפחידים. באחד הניסויים, נבדקים למדו לקשר בין צורות של קווים המוצגים בזווית מסוימת לבין תמונות המעוררות פחד. תהליך הלמידה בוצע תוך כדי סריקת מוחם של הנבדקים באמצעות מכשיר MRI. באמצעות שימוש ב-MRI תפקודי (fMRI) ניתן לזהות מיקום של פעילות מוחית. המכשיר מאפשר להבחין בשינויים קטנים באספקת החמצן לאזורים שונים במוח. מכיוון שהמוח זקוק לחמצן לשם פעילותו, ההנחה היא כי אזור אליו קיימת אספקת חמצן גדולה יותר, הינו פעיל יותר בזמן מסוים [5].

הנבדקים במחקר למדו כי לאחר שמוצג להם קו בזווית מסוימת תופיע תמונה מפחידה ולאחר הצגת קו דומה בזווית שונה תופיע תמונה בעלת תוכן נעים. בעת הצגת התמונות המפחידות פעלו מספר אזורי מוח בעוצמה גבוהה יותר בהשוואה להצגת התמונות הנעימות. בין אזורים אלו ניתן היה למצוא את אזור האמיגדלה, הקשור בעיבוד פחד. לאחר שהנבדקים למדו את חוקיות הקישור בין הקווים לתמונות, אזור הפחד במוחם פעל גם כאשר הוצגו קווים בזווית שקושרה קודם לכן לתמונות המפחידות, אך הפעם ללא הצגת שום תמונה אחריהם.

אולם, הדבר המדהים ביותר שגיליתי היה שאזור הראייה ה"נמוך" V1 פעל גם הוא בעוצמה גבוהה יותר, כאשר הוצגו לנבדקים הקווים שקושרו קודם לתמונות המפחידות, לעומת הקווים שקושרו לתמונות הנעימות.. זאת למרות שבשני המקרים הוצגו לנבדקים קווים דומים ללא תמונות. גילוי זה הוא מעניין במיוחד לאור העובדה שבמשך שנים רבות האמינו כי V1 אמור לזהות מאפיינים בסיסיים בלבד של הגירוי הראייתי. המסקנה היא כי למרות ש-V1 הינו אזור "נמוך", הוא מסוגל במקרים מסוימים לעבד מידע מורכב כמו קישור צורה לתחושת פחד. הדבר מתאפשר ככל הנראה עקב קישור של V1 לאיזורי מוח אחרים, המספקים לו מידע נוסף על המידע הראייתי. אנו רואים כי כבר ברמת עיבוד בסיסית מאד של המוח, תוכן ראייתי מפחיד מעובד באופן שונה מתוכן שאינו מפחיד. בניסוי הזה ובניסויים אחרים שערכתי במהלך הדוקטורט (עליהם ניתן לקרוא בפוסט אחר [6]), מצאתי כי כאשר גירוי מקבל משמעות מפחידה, הוא מעובד באופן שונה ב-V1 ובאזורי מוח נוספים, כך שנוצר שינוי ממשי באופן שבו אנו תופשים את הגירוי.

המסקנות העולות מהניסוי המתואר הן דוגמה למורכבות המופלאה של המוח ולכמות הרבדים האינסופית שחקר המוח טומן בחובו.

* הכותבת הובילה מחקר זה במעבדתה של פרופ' גליה אבידן באוניברסיטת בן גוריון, בשיתוף עם פרופ' רוני פז ממכון וייצמן.

מקורות:

1. כתבה קודמת מאת הדס סלוין על אזור זיהוי הפנים במוח
2. מאמר סקירה על אזור זיהוי הפנים במוח ועל פגיעה ביכולת לזיהוי פנים
3. מאמר סקירה על אזורי הראייה במוח
4. מאמר המסכם את מחקר הדוקטורט שלי
5. מאמר הסבר על MRI תפקודי
6. "על פחד, הכללה ואזעקות" - פוסט קודם המתאר את תוצאות המחקר שלי