פרק קנו' - האופן שבו ביולוגיה של הזיכרון פועלת על המוח

האופן שבו ביולוגיה של הזיכרון פועלת על המוח

לאורך הדרך שבה אנו חוקרים את התודעה האנושית, בחנו אותה דרך פריזמות מגוונות ועשירות: פסיכולוגיה חיובית, נוירופלסטיות, פיזיקה קוואנטית, פסיכולוגיה קוגנטיבית, מדיטציה ומיינדפולנס. ואולם, קיימת נקודת עיוורון שאנו נוטים להתעלם ממנה שוב ושוב - העובדה שהתודעה שוכנת בתוך גוף ביולוגי שלם, שבו המוח האנושי מפעיל השפעה פיזיולוגית עמוקה, המקרינה על התודעה ועיצובה מבפנים.

בפרק זה נצלול לעומק אחד המנגנונים הביולוגיים המרתקים והרלוונטיים ביותר לחיינו: הזיכרון. לא רק הזיכרון כתופעה פסיכולוגית, אלא כתהליך ביולוגי חי ונושם, שמתרחש ברמה התאית והמולקולרית, ומגלם בתוכו את הגשר המדהים שבין העולם הפיזי-חומרי לבין החוויה הסובייקטיבית של ה"אני" ושל ה"ידע".

המוח אינו רק כלי - הוא שותף פעיל בבניית המציאות שאנו חווים.

הבסיס הביולוגי: מה קורה כשאנו לומדים?
כאשר אנו פוגשים מידע חדש - שם, עובדה, מיומנות, חוויה - המוח אינו מצלם אותו כפי שמצלמה מתעדת תמונה. במקום זאת, מתחיל תהליך דינמי של בניית קשרים עצביים, הנקראים סינפסות. עצבים (נוירונים) "שמדברים" זה עם זה מרחיבים ומחזקים את הקשרים ביניהם - תהליך המכונה פלסטיות סינפטית (Synaptic Plasticity).

הרעיון המרכזי הוא עיקרון הבא מחוק הב (Hebb's Rule), שניסח הנוירופסיכולוג דונלד הב ב 1949: "נוירונים שיורים ביחד, מתחברים ביחד" (Neurons that fire together, wire together). המשמעות היא שכל פעם שחוויה או מידע מופעלים מחדש, הקשרים העצביים המתאימים מתחזקים.

אך חיזוק זה אינו מיידי. מחקרים בנוירוביולוגיה מגלים כי שינוי עצבי אמיתי מצריך סינתזה של חלבונים חדשים ברמה התאית - תהליך שלוקח שעות, ולעיתים אף ימים. זהו אחד הטעמים הביולוגיים העמוקים ביותר לכך שאי אפשר "לתדלק" את המוח בידע בישיבה אחת ממושכת.

הידע האמיתי אינו נצרב ברגע - הוא מתגבש בשקט, בין פגישה לפגישה.

זיכרון לטווח קצר מול זיכרון לטווח ארוך: שני עולמות ביולוגיים
מדעי המוח מבחינים בין שני מצבים עיקריים של זיכרון. הזיכרון לטווח קצר (Short-Term Memory / Working Memory) הוא מעין "לוח זמני" קוגנטיבי, המנוהל בעיקר על ידי קליפת המוח הקדם-מצחית (Prefrontal Cortex).  הוא מחזיק כמות מוגבלת של מידע - לרוב 7 פריטים בלבד, לפי מודל המכונה "המספר הקסום של מילר" (Miller, 1956) - ולפרק זמן של שניות עד דקות.

לעומתו, הזיכרון לטווח ארוך (Long-Term Memory) מעורב בו מבנה מוחי קריטי: ההיפוקמפוס (Hippocampus), הממוקם בעומק האונה הרקתית של המוח. ההיפוקמפוס פועל כ"ספרן" - הוא מקדד חוויות ומידע, ומעביר אותם אל קליפת המוח (Cortex) לאחסון ארוך טווח בתהליך הנקרא קונסולידציה (Consolidation).

מחקרים קלאסיים, ובהם נחקר המקרה של הנרי מוליסון (המכונה "H.M"), שנותח לכריתת ההיפוקמפוס שלו לצרכי רפואיים, הראו בצורה דרמטית עד כמה ההיפוקמפוס חיוני לגיבוש זיכרונות חדשים. ללא היפוקמפוס, כל חוויה חדשה נשכחת תוך דקות.

שני העולמות הביולוגיים של הזיכרון - הקצר והארוך - הם שני פנים של אותה מציאות תודעתית: הרגע הנחווה, ומה שנותר ממנו.

חזרה במרווחים: חוכמת הביולוגיה המיושמת
כאשר מידע חדש נדחס לפגישת לימוד אחת ממושכת - הופעה אחת של הגירוי - אותות הזיכרון עולים בחדות אך דועכים במהירות דומה. זוהי תופעת "עקומת השכחה" (Forgetting Curve), שתיעד לראשונה הפסיכולוג הגרמני הרמן אבינגהאוס בסוף המאה ה-19, כבר בשנת 1885.

אבינגהאוס גילה כי אנו שוכחים כ-50% ממה שלמדנו תוך שעה, וכ-70% תוך יום אחד - אם לא נחזור על המידע. ואולם, הגילוי המשמעותי שלו היה שחזרה במרווחי זמן (Spaced Repetition) מאטה את עקומת השכחה באופן דרמטי.

מדוע? כי כאשר המוח נדרש לאחזר מידע לאחר שנחלש חלקית, מאמץ האחזור הזה עצמו מפעיל שינויים תאיים עמוקים יותר. מחקרים של פוהל ורוייגר (Pohl & Roeiger, 2018) מראים כי "בחינה עצמית" או "אחזור פעיל" (Retrieval Practice) מגבירה את הקידוד העצבי באופן משמעותי יותר מאשר קריאה חוזרת פסיבית. המוח "מנמק" לעצמו: אם נדרשתי לאחזר - זה כנראה חשוב.

כל חזרה במרווח היא כמו שורש נוסף שצומח עמוק יותר לתוך הקרקע - עד שהידע הופך לחלק בלתי נפרד ממי שאנחנו.

קונסולידציה ושינה: כשהמוח מעבד בשקט
אחד מהגילויים המרגשים ביותר בנוירוביולוגיה של הזיכרון בשנים האחרונות הוא תפקיד השינה בגיבוש הזיכרון. במהלך השינה, ובמיוחד בשלב גלי השינה האיטיים (Slow-Wave Sleep), ה hiפוקמפוס "משמיע מחדש" את הזיכרונות שנקלטו ביום, ומעביר אותם אל קליפת המוח לאחסון קבוע.

מחקרים של מתיו ווקר (Matthew Walker) מאוניברסיטת ברקלי, כפי שתועדו בספרו: "Why We Sleep" (2017), מצאו כי חסך בשינה מצמצם את יכולת המוח לגבש זיכרונות חדשים בכ-40%. לא מדובר רק ב"עייפות" - מדובר בפגיעה ישירה בתהליך הביולוגי של קידוד המידע.

יתרה מכך, מחקרים של דיירדרה בארט ואחרים הצביעו כי בשלב שנת החלום (REM Sleep), המוח יוצר קשרים אסוציאטיביים חדשים בין זיכרונות ישנים לחדשים - מה שמסביר, אולי, מדוע חלומות לעיתים מרגישים כ"מסרים" מהתת-מודע, ומדוע אינסייטים רבים מגיעים עם יקיצה.

השינה אינה הפסקה מהחיים - היא הרגע שבו המוח מארגן את החיים לתוך זיכרון.

רגש וזיכרון: כשהאמיגדלה נכנסת לתמונה
לא כל הזיכרונות שווים בעיני המוח. ישנם זיכרונות שחרוטים בנו בחדות כאילו אירעו אתמול, ואחרים שנמחקים כמעט לאלתר. ההבדל, מגלה הנוירוביולוגיה, קשור לרוב לרגש.

האמיגדלה (Amygdala), מבנה שקד קטן הממוקם לצד ההיפוקמפוס, היא מרכז עיבוד הרגשות של המוח. כאשר חוויה טעונה רגשית - שמחה עצומה, פחד, אהבה, טראומה - האמיגדלה מפרישה נוראדרנלין ו-ACTH, ומאותתת להיפוקמפוס: "זה חשוב. קדד זאת עמוק."

מחקרים של ג'ים מקגוף (James McGaugh) מאוניברסיטת קליפורניה הדגימו כי הזרקת חומרים המדמים רגש לאחר אירוע משפרת משמעותית את הזיכרון לאותו אירוע. כלומר - רגש הוא בתרפויטי פשוטה שמוח: עמיד הממוצע מהמסר שמעורר תגובה רגשית.

זהו אחד הטעמים לכך שסיפורים נחרטים בזיכרון טוב יותר מנתונים יבשים, שמוזיקה מעלה זיכרונות שנדמו אבודים, ושחוויה רגשית אחת יכולה לעצב השקפת עולם שלמה. האמיגדלה היא העורכת הבלתי נראית של ספר חיינו.

מה שנוגע בלב - חי בזיכרון. מה שנגע רק בשכל - לעיתים קרובות עובר.

נוירופלסטיות וזיכרון: המוח כפרויקט מתמשך
עד לשנות השמונים של המאה הקודמת, הניחו מדענים כי המוח הבוגר הוא מבנה קבוע וסטטי. הגילויים של עשורים אחרונים הפכו הנחה זו על פיה: המוח הוא איבר פלסטי, המשתנה ומתעצב לאורך כל החיים - תהליך הנקרא נוירופלסטיות.

מחקר פורץ דרך שפרסמה אלינור מקוויר ועמיתיה (Maguire et al., 2000) גילה כי ההיפוקמפוס של נהגי מוניות לונדוניים - שנדרשו לשנן מפה מורכבת ביותר של העיר - גדול יותר באופן מובהק מזה של בני גיל דומה שאינם נהגים. יתרה מכך, ההיפוקמפוס גדל ככל שוותק הנהיגה עלה. מוח מאומן משתנה פיזית.

משמעות הדבר עבור תפיסת הזיכרון שלנו היא עמוקה: כל פעם שאנו לומדים מיומנות חדשה, מתמודדים עם אתגר קוגנטיבי, או חוזרים על מידע במרווחים - אנו ממש בונים מוח אחר. הזיכרון אינו רק "שמירת מידע" - הוא תהליך פיסי של בניית עצמי.

כל ידע שנרכש אינו רק מידע שנוסף לנו - הוא חלק ממי שהפכנו להיות.

הגשר בין הפיזי לרוחני: תודעה המבוססת על ביולוגיה
ומה הקשר לתודעה? כאן טמונה ההכרה העמוקה ביותר של פרק זה: אותו ידע שאנו מחשיבים ל"חוויה סובייקטיבית", ל"תפיסת עולם", ל"זהות" - הוא ברמה הביולוגית תבנית ספציפית של קשרים עצביים, של חלבונים ספציפיים שסונתזו, של מסלולים עצביים שהתחזקו.

הפילוסוף האוסטרלי דייוויד צ'אלמרס כינה זאת: "הבעיה הקשה של התודעה" (The Hard Problem of Consciousness): כיצד תהליכים פיזיים-ביולוגיים יוצרים חוויה סובייקטיבית? שאלה זו נותרת פתוחה, אך מה שברור הוא שהפיזי והרוחני אינם נפרדים - הם שתי שפות המתארות את אותה מציאות.

כל תובנה שאנחנו חווים, כל שינוי בתפיסת עולם, כל "רגע של ידע" - מלווה בשינוי ביולוגי אמיתי במוח. ומנגד: טיפול נפשי ומדיטציה ממושכת משנים את הפעילות המוחית באופן מדיד. הקשר הוא דו-כיווני, חי ומתמשך.

התודעה אינה "במוח" ואינה "מחוצה לו" - היא הדיאלוג הבלתי פוסק בין השניים.

לסיכום
ביולוגיית הזיכרון חושפת לפנינו עיקרון יסוד: אנו לא "בעלי" זיכרון - אנחנו, במידה רבה, תוצר שלו. הזיכרונות שנבנו, הידע שנרכש, החוויות שנקלטו - כולם עיצבו ברמה המולקולרית והתאית את המוח שיש לנו, ומכאן את האדם שאנו.
ולכן, כשאנו מבקשים לשנות תפיסות, להוסיף אמונות חדשות, לפרוק מטענים ישנים - אנו בעצם מבקשים לשכתב תבניות עצביות. זו עבודה ביולוגית, לא פחות מרוחנית. ומכאן, שהדרך לשינוי אמיתי חייבת להיות סבלנית, חוזרת, ומחוברת לחוויה.
חקר התודעה שאנו עוסקים בו לאורך ספר זה אינו יכול להתעלם מהגוף שבו היא חיה. ההיפוקמפוס, האמיגדלה, הסינפסות, החלבונים - כולם שחקנים פעילים בסיפור הגדול של מה שאנחנו.

הדרך אל התודעה עוברת בגוף. תמיד עברה.

אסמכתאות ומחקרים מדעיים תומכים:
1. Hebb, D.O. (1949). The Organization of Behavior: A Neuropsychological Theory. Wiley. - הבסיס לתיאוריית החיזוק הסינפטי ("Neurons that fire together, wire together").
2. Miller, G.A. (1956). The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information. Psychological Review, 63(2), 81–97. - גבולות הזיכרון לטווח קצר.
3. Ebbinghaus, H. (1885). Über das Gedächtnis. Leipzig: Duncker & Humblot. - עקומת השכחה ויעילות החזרה במרווחים.
4. Scoville, W.B., & Milner, B. (1957). Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry, 20(1), 11–21. - מקרה H.M. ותפקיד ההיפוקמפוס.
5. Maguire, E.A. et al. (2000). Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(8), 4398–4403. - נוירופלסטיות ושינוי פיזי של ההיפוקמפוס.
6. McGaugh, J.L. (2000). Memory – a Century of Consolidation. Science, 287(5451), 248–251. - תפקיד הרגש (האמיגדלה) בגיבוש זיכרון.
7. Walker, M. (2017). Why We Sleep: Unlocking the Power of Sleep and Dreams. Scribner. - תפקיד השינה בקונסולידציית זיכרון.
8. Roediger, H.L., & Karpicke, J.D. (2006). Test-Enhanced Learning: Taking Memory Tests Improves Long-Term Retention. Psychological Science, 17(3), 249–255. - יעילות האחזור הפעיל (Retrieval Practice).
9. Chalmers, D.J. (1995). Facing Up to the Problem of Consciousness. Journal of Consciousness Studies, 2(3), 200–219. - "הבעיה הקשה" של התודעה.
10. LeDoux, J. (1996). The Emotional Brain: The Mysterious Underpinnings of Emotional Life. Simon & Schuster. - תפקיד האמיגדלה בעיבוד רגשי וזיכרון.