מחקר חדש בבני אדם מראה כיצד מידע נשמר או משתנה בזיכרון, ומחקר חדשני בחולדות מגלה שאפשר לשתול במוחותיהן זכרונות של אירועים שלא התרחשו.  מדע או מדע בידיוני?

 

ביצירת המופת של מרסל פרוסט, "בעקבות הזמן האבוד", טובל המחבר עוגיית מדלן בכוס תה, ובשבריר השניה שהטעם נוגע בחכו, מוחו מוצף זיכרונות שנפרשים על פני 3000 עמודים. עוגיית המדלן הפכה לאייקון המסמל את היכולת האנושית המדהימה לשלוף, בהינתן ההקשר המתאים, מידע מפורט מהזיכרון.  אך מדעי המוח המודרניים חוזרים ומוכיחים שהזיכרון אינו "סרט" שניתן להריץ קדימה ואחורה בזמן ולחזור ולצפות בקטעים ממנו (מקומות, אנשים, שיחות, רגשות) במדויק וללא שינוי.  

תהליך שמירת מידע המצוי בזיכרון קצר-טווח וקידודו לזיכרון ארוך-טווח הוא תהליך חשמלי-ביוכימי מורכב הכולל שינויים סינאפטיים וסינתיזה של חלבונים. בסדרת ניסויים פורצי דרך הוכיח ד"ר כרים נאדר מאוניברסיטת מקגיל שהזרקת האנטיביוטיקה אניזומיצין, המעכבת סינתיזת חלבונים חדשים, לאמגידלה של חולדות, מנעה גיבוש של זכרונות טראומטיים (התנייה בין צליל ושוק חשמלי). ממצאיו, שהתקבלו בספקנות רבה בקהילת חוקרי הזיכרון, אוששו במעבדות רבות ברחבי העולם לא רק בחולדות אלא גם בזבובים ועכברים, ותרמו רבות לשינוי הפארדיגמה: זכרונות אינם נחרטים לעד במוח, אלא חוזרים ומתגבשים.  

אם כך, בכל פעם שאנו נזכרים במשהו, המידע מאופסן שוב בזיכרון בתהליך המכונה "גיבוש מחדש" (reconsolidation)‬, וסמן (trace) הזיכרון משתנה ומתעדכן. תהליך הגיבוש מחדש הוא תהליך מרתק ופרדוקסלי: כיצד ניתן לשמור מידע בזיכרון ולהבטיח את יציבותו ודיוקו אם כל היזכרות ושליפה מחדש מהזיכרון משנים את המידע המקורי? הבעיה אינה רק תאורטית, אלא גם מעשית, ולפני כשנתיים הנחה בית המשפט העליון של ניו ג'רזי, על סמך ממצאים אמפיריים חדשים, שהזיכרון האנושי אינו וידאו-קליפ שניתן לנגן שוב ושוב ולכן זכרונם של עדי ראייה אינו תמיד מהימן. דימוי מוצלח לזיכרון האנושי הוא קובץ במחשב: אתה יכול לחפש אותו, לפתוח אותו, לקרוא אותו, לשנות אותו, ושוב לשמור אותו. בפעם הבאה שתפתח את הקובץ, הוא יהיה דומה לקובץ המקורי, אך גם שונה ממנו. ואולי לא בכדי המשילה פרופ' אליזבת לופטוס, חלוצת חקר הזיכרון השגוי (false memory), את הזיכרון האנושי לעמוד בוויקיפידיה:  לא רק שאתה יכול לחזור ולשנות את הכתוב, גם אנשים אחרים יכולים לשנות את הטקסט שלך.

מחקר חדש של ד"ר דונה ברידג' וד"ר ג'ואל ווס מאוניברסיטת נורת'ווסטרן בשיקגו מגלה שהפעילות העיצבית בהיפוקמפוס, מקום הזיכרונות במוח, מתווכת הן את שימור הזיכרון והן את שינוי הזיכרון. בניסוי אלגנטי ופשוט השתתפו 17 נבדקים שביצעו מטלת זיכרון בזמן ששכבו בסורק ה-MRI: הם התבקשו לזכור את מיקומו של חפץ (לדוגמא תפוח) שהוצג על רקע מסויים (לדוגמא חוף ים). בעידכון "הפסיבי" של הזיכרון התבקשו למשוך את החפץ, באמצעות עכבר של מחשב, למיקום חדש שהוצג על רקע חדש (לדוגמא יער), ובעדכון "האקטיבי" התבקשו למשוך את החפץ למיקום המקורי שזכרו. כלומר, המטלה דרשה לקודד אסוציאציה חדשה (מיקום + רקע) לזיכרון. בשלב השלישי במטלה נבחן זכרונם של הנבדקים: החפץ הופיע בשלושה מקומות (המקורי, המעודכן, ומקום חדש) על הרקע המקורי או הרקע החדש, והנבדקים התבקשו לבחור את המיקום הנכון.

הממצאים המפתיעים: העדכון הפסיבי של מיקום החפץ לא פגע ביכולת של הנבדקים לשלוף מהזיכרון את מיקומו המקורי, אך העדכון האקטיבי הסיט את מיקום החפץ בזיכרון. כלומר, כאשר הנבדקים יצרו אסוציאציה חדשה בין המיקום השני של החפץ והרקע החדש, הזיכרון המקורי שונה. סריקות המוח גילו שאותו אזור בהיפוקמפוס היה פעיל בשני המצבים, הן כאשר הזיכרון המקורי נשמר, והן כאשר הזיכרון החדש, השגוי, נוצר. כלומר, אפשר לנבא על סמך הפעילות העיצבית בהיפוקמפוס האם הסמן יישמר בזיכרון או ישתנה. על סמך ממצא חדשני זה מציעים ד"ר ברידג' וד"ר ווס מנגנון אחד שמאפשר הן את היציבות והן את השינוי של זכרונות. "ההיפוקמפוס משמר את יציבות הזיכרון או משנה אותו בהתאם למה שחשוב לנו באותו רגע", אמרה ד"ר ברידג' בראיון לתקשורת. המנגנון פרדוקסלי כי מחד הוא מאפשר השתרשות של זיכרון שגוי, אך מאידך לעדכון אינפורמציה יש חשיבות הישרדותית.

האם לממצאים חדשים אלה יש יישומים קליניים? האם אפשר לשנות זכרונות טראומטיים על-ידי חשיפה חוזרת או על-ידי שינוי ועדכון של ההקשר? בחודש שעבר פורסמה ב"ניו יורקר" כתבה מצויינת של מייקל ספקטר על עבודתה של פרופ' דניאלה שילר הישראלית מבית הספר לרפואה "הר סיני" בניו יורק.  שילר‪ ‬הוכיחה שניתן "להכחיד" (extinction) זכרונות טראומטיים על-ידי חשיפה חוזרת לגירוי (לדוגמא ריבוע צבעוני המנבא שוק חשמלי). האימון יעיל רק אם ניתן זמן קצר (כמה דקות) לאחר השוק החשמלי, כלומר לפני שהזיכרון עבר גיבוש. המנגנון העיצבי עדיין לא ברור, אך ידוע שהטיפול ההתנהגותי משנה את הרצפטורים לגלוטמט באמיגדלה והתוצאה היא "שכתוב" הזכרונות הטראומטיים. הקוראים בעלי זיכרון העבודה המצויין זוכרים מן הסתם, שבפסקה השניה לעיל הזכרתי אנטיביוטיקה שמונעת גיבוש זכרונות טראומטיים: למרות הפוטנציאל העצום, בשל רעילות האניזומיצין והצורך להזריקה ישירות למוח, קשה להאמין שתשמש לטיפול בבני אדם.  

ברצוני להדגיש שלמרות שמהמחקרים הנ"ל עולה כי הזיכרונות מתגבשים באזור ספציפי במוח (היפוקמפוס, אמיגדלה), אינפורמציה נשמרת במוח ברשתות דינמיות ומסועפות. לדוגמא, לזיהוי פרצופים נדרש לא רק ההיפוקמפוס, אלא גם אזורים בקורטקס הויזואלי, במערכת הלימבית ובקורטקס הפרה-פרונטלי. ולכן מחיקת זכרונות מהמוח האנושי, נכון לעכשיו, היא מדע בדיוני (לפני 4 שנים נתתי הרצאה בנושא בסינמטק בירושלים ולאחריה הוקרן הסרט "שמש ניצחית בראש צלול").

ובעוד חקר מנגנוני הזיכרון במוח האנושי מתקדם עקב בצד אגודל, פריצות דרך משמעותיות מתרחשות בחקר מנגנוני הזיכרון במכרסמים. במאמר חדש של פרופ' רוברטו מנילו ועמיתיו מאוניברסיטת סטנפורד, שפורסם החודש בנייצ'ר, דווח על השתלת זיכרון מפחיד במוח החולדה ומחיקתו באמצעות אור.  בשיטה, המכונה אופטוגנטיקה, מחדירים לתאי עצב במוח גן המקודד לחלבון רגיש לאור באמצעות וירוס. כאשר החלבון נוצר בתא, אפשר להפעילו באמצעות סיב אופטי שמקרין אור כחול.  

בהתנייה קלסית, האסוציאציה בין צליל ושוק חשמלי גורמת לחולדה לקפוא מפחד בהישמע הצליל. בניסוי החדש חולדות למדו את הקשר בין שוק חשמלי להארה של נוירונים בקורטקס האודיטורי, ששולחים מידע לאמיגדלה. ההתנייה אפשרה לעורר את זיכרון השוק החשמלי על-ידי הארת התאים האודיטוריים באור כחול. החוקרים הצליחו לתת פולס מעורר (LTP) או פולס מעכב (LTD) של אור כחול, ובכך להפעיל או לכבות את זיכרון הפחד במוח החולדה! המחקר הוכיח לראשונה, לרווחתם של מדענים רבים בקהילה, את הקשר הסיבתי בין שינויים סינאפטיים (LTP ‪/‬ LTD) וזיכרון.

אופטוגנטיקה היא טכנולוגיה חדשנית, פורצת דרך וחסרת תקדים, אך זו שיטה חודרנית ולכן לא ישימה לחקר מוח האדם. בשבוע שעבר, כשפרופ' קארל דייסרות', אבי השיטה, הרצה במכונים הלאומיים לבריאות של ארה"ב, רבים מעמיתי בקהל התלחשו על פרס הנובל שיקבל בקרוב. מוקסמת מהממצאים (דייסרות' ועמיתיו המציאו גם את "המוח השקוף"), חשבתי שבימינו הקו שמפריד בין מדע ומדע בידיוני הוא אכן דק מאד.