מהם השינויים האנטומיים החלים במוח מילדות לבגרות? האם ההתפתחות המאוחרת של האונה הפרונטלית היא הסיבה להתנהגות האימפולסיבית של בני העשרה?

 

מוחם של תינוקות בני יומם שוקל כ-400 גרם (אילוץ אבולוציוני כי מוחות גדולים יותר לא היו מצליחים לעבור בתעלת הלידה). בזמן שהתינוק ילמד ללכת ולדבר ולפתח מגוון של מיומנויות מוטוריות, קוגניטיביות וחברתיות, למוחו יתווספו, בממוצע, כ-800 גרמים, וקשרים וקישורים בין תאי עצב ואזורים שונים יתהוו.  האונה הפרונטלית, המפותחת לאין ערוך במוח האדם בהשוואה למוח הקוף (ראו דייט עם שימפנזה), היא האחרונה להתפתח ומבשילה עד אחרי גיל 20. אונה זו מתווכת פונקציות קוגניטיביות "גבוהות": זיכרון עבודה, תכנון, מוטיבציה, קבלת החלטות ודיכוי דחפים אימפולסיביים, והיא בעצם "מותר האדם". 

בשנים האחרונות, עם העליה בשימוש בטכנולוגיות הדימות המוחית, הצטברו ממצאים רבים ומפתיעים על השינויים המבניים והתפקודיים שחלים במוח המתפתח, ועל תהליכי רכישת מיומנויות חברתיות וקבלת החלטות בגיל ההתבגרות. ד"ר ג'יי גיד‪,‬ ראש היחידה לדימות מוחית במחלקה לפסיכיאטריה של הילד במכון הלאומי לבריאות הנפש בארה"ב, הקדיש למעלה משני עשורים מחייו למיפוי המוח המתבגר. הממצאים העיקריים מסריקות אנטומיות של המוח שערך באמצעות MRI מלמדים שבמהלך הילדות וגיל ההתבגרות קליפת המוח מתעבה כתוצאה מהיווצרות קשרים רבים בין תאי העצב. נפח החומר האפור (גופי תאי העצב ותאי הגליה) באונה הפרונטלית מגיע לשיא בגיל 11 במוחן של בנות ובגיל 12 במוחם של בנים‫ ולאחר מכן חלה ירידה בנפח שנמשכת עד אחרי גיל 20‬. בשנות ההתבגרות הקשרים הלא-שימושיים בין התאים "נגזמים" ‪(‬pruning‪)‬ והקשרים הפונקציונליים שורדים ומתחזקים בהשפעת האינטראקציה עם הסביבה. תהליך הגיזום מאפשר בעצם את ההתמחות התפקודית של אזורי המוח השונים.

הקשרים העיצביים ששורדים את תהליך הגיזום מאפשרים העברת אינפורמציה דרך המיאלין, חומר הסיכה הלבן שעוטף את האקסונים ומאפשר מעבר מהיר ויעיל של האותות החשמליים ואינטגרציה של הפעילות העיצבית במוח. מדידת נפח החומר הלבן, שכולל את המיאלין, מלמדת שתהליך המיאלניזציה של האונה הפרונטלית מתרחש מאוחר יחסית, במחצית הראשונה של העשור השלישי לחיים.  

יש הטוענים שתהליך ההתבגרות העיצבי האיטי של האונה הפרונטלית (שכאמור כולל יצירת קשרים רבים, גיזום הקשרים המיותרים, ומיאלינזציה) הוא הגורם להתנהגות האימפולסיבית של בני הנוער. שינויים דומים מאפיינים את ההתנהגות של מתבגרים בתרבויות שונות: חוסר יכולת לדחות סיפוקים, חיפוש חוויות חדשות (התנסות באלכוהול וסמים), עליה בלקיחת סיכונים מיותרים (נהיגה במהירות מופרזת, קיום יחסי מין לא-מוגנים), והזדהות חברתית עם בני הגיל. יש המסבירים תופעות אוניברסליות אלה ביתרונן האבולוציוני: ההתרחקות מהמשפחה הגרעינית מאפשרת רכישת מיומנויות הישרדותיות עצמאיות ומקטינה משמעותית את סיכויי הרבייה בין אחים ואחיות.
 
מחקרים בחיות מעבדה מלמדים שהקשרים העיצביים בין האמיגדלה, אזור במערכת הלימבית שמעבד רגשות כגון פחד וערנות, ובין האונה הפרונטלית, מבשילים מאוחר בהתפתחות המוח. האם העדר בגרות ריגשית וחוסר יכולת לשלוט בדחפים הם "תוצר-לוואי" של התפתחות המוח? מן הראוי להדגיש שהקשר בין התנהגות בני נוער ומבנה מוחם אינו בהכרח קשר סיבתי. לא ברור אם ההבשלה המאוחרת של האונה הפרונטלית היא הגורם לשלל ההתנהגויות האימפולסיביות.

הממצא העיקרי של ד"ר ג'יי גיד, אותו חזר ואישש באלפי סריקות מוח שביצע בבני שלוש עד שלושים, הוא עקומת ה-U ההפוכה של התפתחות המוח (ראו תמונה):  נפח קליפת המוח, שהוא פונקציה של שטח הפנים והעובי של הקורטקס, מגיע לשיא בילדות ויורד בגיל ההתבגרות‪.‬ ממצא נוסף הוא ההבדל בין המינים: נפח המוח בילדים ונערים גדול מנפח המוח בילדות ונערות.  שימו לב שהבדל זה הוא הבדל ממוצע בין המינים (לא ניתן לקבוע על סמך סריקה מבנית של מוח אחד אם הוא שייך לזכר או נקבה). המתעניינים בנושא מוזמנים לקרוא מאמר קודם שכתבתי על ההבדלים בין מוח הגבר ומוח האשה.

 

Source: J Neurosci. 2011 May 11; 31(19): 7174–7177


בכנס השנתי של האגודה למדעי העצב שהתקיים בנובמבר בסן דייגו, נערך סימפוזיון על המוח המתבגר שזכה לחשיפה תקשורתית רבה.  ד"ר קתרין מילס מיוניברסיטי קולג' לונדון חשפה ממצאים חדשים המראים כי פיתוח הכישורים והאינטראקציות החברתיות המאפיין את גיל העשרה מלווה בשינויים מבניים במוח: נפח החומר האפור באזורי רשת ה-  theory of mind (הרשת העיצבית שמתווכת קוגניציה חברתית) קטן משמעותית בגיל העשרה.  פרופ' מרתה פארה מאוניברסיטת פנסילבניה דיווחה על מתאם חיובי בין סביבה מועשרת שנאמדה על-פי מספר הצעצועים החינוכיים והספרים שנמצאו בביתם של ילדים בני 4 עד 8 והטיפוח שגילו הוריהם, ובין עובי קליפת המוח שנמדד בכמה אזורים במוחם כשהגיעו לגיל 19.  מחקר אורך זה מאשש בבני אדם ניסויים רבים שנערכו במכרסמים שהראו כי סביבה מועשרת (כלומר כלוב עם עם צעצועים) הביאה לעליה במספר הקשרים בין תאי העצב במוח.  ואפרופו מכרסמים, בסימפוזיון דווח גם שעכברים שקיבלו בילדותם דיאטה עשירה באומגה-3, סבלו פחות מתסמינים של דיכאון בבגרותם ורמות המוליכים העצביים סרוטונין ו-BDNF במוחם היו גבוהות יותר מעכברי הביקורת (במוחם של חולים הסובלים מדיכאון קליני יש רמות נמוכות של מוליכים עיצביים אלה).
 
בשבע השנים בהן עבדתי במכונים הלאומיים לבריאות, משרדי היה סמוך למשרדו של ד"ר ג'יי גיד. כשחזרתי בסתיו לשבתון הופתעתי לפגוש אותו במסדרון.  "איך זה שאתה עדיין כאן? חשבתי שעם הצלחתך בשנים האחרונות שודרגת למשרד פינתי עם חלון", שאלתי בחיוך.   "רק את ואני חושבים כך," ענה בצניעות. ג'יי נחשב לסמכות עולמית בנושא המוח המתבגר והוא מתראיין בקביעות לאמצעי התקשורת. הוא מדבר וכותב על הבעייה של גיוס מדעי המוח לבית המשפט או לקביעת מדיניות.  "אנחנו לא יודעים עדיין מספיק על המוח כדי להשתמש בסריקה מבנית או תפקודית על-מנת להוכיח חפות או אשמה."    מעניין לציין שבית המשפט העליון בארה"ב פסק מחד שאין לגזור מאסר עולם או עונש מוות על עבריינים בגיל ההתבגרות בגלל מבנה מוחם, ומאידך שלנערות בהריון שמורה הזכות להחליט אם לבצע הפלה, למרות שמוחן טרם הבשיל.

שמת לב, הוא שואל אותי בשיחה שקיימנו במשרדו, שלכל עניין חוקי נקבע גיל מסויים באופן שרירותי?  לדוגמא, בגיל 16 אפשר להתחתן, בגיל 18 אפשר להצביע, בגיל 21 אפשר לשתות אלכוהול, בגיל 30 אפשר להיבחר לסנאט ובגיל 35 אפשר להיבחר לנשיא.  בין אנשים יש הבדלים אנטומיים משמעותיים, שהם תוצר של תורשה וסביבה. כיצד מצפים מאיתנו לתת תשובה מדעית לשאלה "מיהו מבוגר" על סמך סריקת מוח?!

לג'יי בן ובת בגיל ההתבגרות שאת מוחם הוא סורק בקביעות מילדותם.  אתם מוזמנים לצפות בהם כאן (הסירטון באנגלית ללא תרגום).