בני אדם הם יצורים מעניינים מאוד, במיוחד בכל מה שקשור לדברים שהם עושים באמצעות המוח שלהם. אנחנו יכולים לתקשר ולהביע רעיונות מורכבים ומופשטים, ללמוד לשלוט בגוף שלנו בצורה יוצאת דופן ולהמציא פתרונות יצירתיים לכל בעיה. מה הופך את המוח שלנו למיוחד כל כך? האם יש לו מבנה ייחודי המאפשר את היכולות הקוגניטיביות המיוחדות לנו? התשובה עשויה להגיע ממקור מפתיע – מציפורים.
פרסומת
אצל בני אדם, חלק המוח העיקרי האחראי על תפקוד קוגניטיבי "גבוה" הוא קליפת המוח. חלק זה של המוח ייחודי ליונקים, ואצל בני אדם קליפת המוח היא ענקית ומפותלת – מבנה המעניק למוח האנושי את המראה האייקוני שלו. בקליפת המוח נמצאים מרכזים לקליטה ועיבוד של קלט חושי, לשילוב של מידע זה עם מידע מאזורים אחרים במוח, לתכנון פעולות ולהוצאתן לפועל באופן רצוני.
המאפיין המיוחד של קליפת המוח הוא המבנה הפנימי שלה: תאי העצב שבה מסודרים בשכבות – לרוב שש – וכל שכבה מכילה תאי עצב מסוג שונה ובצפיפות שונה. בנוסף, תאי העצב מסודרים במעין עמודים. מבנה כזה מאפשר תקשורת מורכבת בין תאי עצב, הן ברמה האופקית, בין אזורים שונים בקליפת המוח, והן ברמה האנכית, בין השכבות. מערך זה של קישוריות מסועפת בין תאי עצב הוא המפתח ליכולות הקוגניטיביות המפותחות של היונקים בכלל, ושל בני האדם בפרט.
רוב המחקר במדעי המוח נעשה ביונקים, בעיקר בעכברים, בחולדות ובקופי מקוק. בעלי חיים אלה קרובים מספיק מבחינה אבולוציונית לבני אדם, ולכל חלק במוח שלהם יש מקביל במוח האנושי, דבר המקל על ההשוואה בין הממצאים המתגלים אצלם לבין תפקוד המוח שלנו.
אבל בהקשר של המחקר ההשוואתי, מעניין במיוחד ללכסן מבט דווקא אל קרובינו הרחוקים יותר באילן היוחסין של החיים – העופות. לבעלי הכנף יש יכולות קוגניטיביות לא מבוטלות: יש מינים המסוגלים לנווט על פני מרחקים עצומים, לזהות טרף ולרדוף אחריו באוויר, ויש המסוגלים לקיים קשרים חברתיים מורכבים. מצד שני, האב הקדמון המשותף ליונקים ולעופות חי לפני כ־320 מיליון שנה [1], והוא היה, ככל הנראה, יצור דמוי לטאה בעל מוח קטן ובסיסי למדי. כלומר, מוחות היונקים ומוחות העופות התפתחו בנפרד במשך פרק זמן ארוך מאוד, ולכן ייתכן שהיכולות הקוגניטיביות שלהם נתמכות על ידי מבנים שונים לחלוטין זה מזה. זה הופך את העופות למודל מרתק לחקר התשתית העצבית הנדרשת לביצוע משימות מנטליות מורכבות.
עד כמה שונה מוח היונקים ממוח העופות? כשחוקרי אנטומיה החלו לנתח מוחות של עופות ולבחון אותם, אי אז בסוף המאה ה־19, הם גילו שעיקר ההבדל נמצא בחלקו העליון של מוח העופות, הנקרא פאליום (Pallium). בשונה מקליפת המוח של יונקים, אצל העופות אין בפאליום מבנה של שכבות, אלא צבירים של תאי עצב המאורגנים ב"גרעינים" [2].
איור: תום הרן
גרעינים כאלה מאפיינים את מבנה הסטריאטום (Striatum), שהוא חלק המוח הנמצא מתחת לקליפת המוח היונקית, והוא משותף ליונקים, לעופות ולזוחלים. הגרעינים בסטריאטום אחראים להוצאה לפועל של התנהגויות פשוטות וחוזרניות, כגון הליכה או ריצה. החוקרים הסיקו מכך שלאורך האבולוציה של העופות הסטריאטום התעבה ונעשה גדול ומפותח יותר, דבר שאפשר להם לפתח יכולות קוגניטיביות משופרות בהשוואה לזוחלים.
אך מכיוון שהפאליום בעופות אינו משוכב אלא מסודר בגרעינים, חוקרי המוח הניחו שלא קיימת אצל העופות התשתית העצבית הדרושה לתפקודים קוגניטיביים גבוהים, כגון למידה, תכנון או מודעות. החוקרים אף קבעו שהיכולות הקוגניטיביות המשופרות של העופות הן למעשה פעולות אוטומטיות המוכתבות מראש במבנה המוח.
עופות נחשבו בעבר ליצורים נחותים בהשוואה ליונקים (מכאן גם הביטוי "מוח של ציפור"), לכן הסבר זה הניח את הדעת. הוא גם השתלב היטב עם התפיסה שלפיה הדבר המבדיל את בני האדם משאר בעלי החיים הוא קליפת המוח המפותחת במיוחד שלהם. אבל במדע כמו במדע, תגליות חדשות ערערו את התפיסה הזו.
ראשית, חקר ההתנהגות של בעלי החיים הדגים את היכולות המדהימות של עופות, ובכך שינה מן היסוד את התפיסה המיושנת שלפיה עופות הם יצורים פרימיטיבים בעלי יכולות קוגניטיביות מוגבלות. ניסויים שנעשו במינים מסוימים של עופות, בעיקר ממשפחת העורביים, הראו שעופות אלה מציגים זיכרון מרחבי מצוין, מסוגלים לפתור בעיות מורכבות [3], ואף לבנות כלים. בחלק מהמקרים יכולות אלו אינן נופלות מאלו של יונקים, ואף של קופי אדם.
יתרה מזאת, בחינה מדוקדקת יותר של הפאליום בעופות הראתה שהוא דומה לקליפת המוח היונקית יותר מכפי שנראה בעבר. לדוגמה, חוקרים הראו שעל אף המבנה הגרעיני שלו, קיימת בפאליום קישוריות אופקית ואנכית בין תאי עצב, בדומה לקישוריות בין שכבות קליפת המוח של היונקים [4]. חוקרים אחרים הדגימו שבאזור האחראי על שמיעה אצל פרושים (סוג של ציפורי שיר) יש תאי עצב הדומים מבחינה ביוכימית ומבחינת התפקוד שלהם למקביליהם ביונקים, ושהם מתקשרים זה עם זה באופן דומה [5]. בנוסף, זוהה בעורבים אזור בפאליום אשר מעורב בתכנון פעולה מראש בהתאם לקלט חושי, הדומה במידה רבה לאזור המקביל במוח היונקים – האונה הקדם-מצחית – ואולי אף מאפשר קיומה של תודעה [6].
אם כן, על אף שהמבנה הכללי של מוח העופות התפתח בכיוון שונה מזה של מוח היונקים, נראה כי ברמה המיקרוסקופית מוחות היונקים ומוחות העופות אינם שונים כל כך זה מזה, לפחות בכל הנוגע לתשתית העצבית התומכת בקוגניציה גבוהה.
נדרש עוד מחקר רב כדי להבין לעומק את האופן שבו פועל מוח העופות ובאילו אופנים הוא דומה למוח שלנו או שונה ממנו. מה שבטוח – העופות הם דוגמה קלאסית לקבוצת אורגניזמים המאלצת ביולוגים ומדעני מוח להרחיב את נקודת המבט שלהם ולהגמיש את הנחות היסוד שלהם לגבי מהי אינטליגנציה, מה נחוץ כדי לקיים אותה ובכלל – מה מקומו של האדם בעולם החי.
עריכה: סמדר רבן
מקורות והרחבות
אחראי תוכן קצר בעמותה. סטודנט לדוקטורט במדעי הרפואה בפקולטה לרפואה בטכניון. המחקר שלו עוסק באופן שבו פעילות עצבית מעצבת את תפקוד מערכת החיסון. לתום תואר ראשון במדעי החיים ומדעי כדור הארץ מהאוניברסיטה העברית בירושלים.
