תאי המוח של העטלפים מסתגלים לצורך הניווט בזמן המעוף עצמו >>
כדי לצוד את ארוחת הערב שלו, צריך העטלף החום הגדול להתביית על חרקים מעופפים ולעקוב אחר סביבתו, כדי לא להתנגש בשום דבר. מדענים החליטו לאחרונה לבחון מה מתרחש במוחם של עטלפים אלו כשהם עטים וצוללים במעופם. הם זיהו אזור במוח שעוזר להם למפות עצמים ביחס לגופם הם, ושמו לב לכך שתאי מוח מסוימים שינו את התנהגותם כשהעטלפים התמקדו בעצם מסוים. הממצאים שפורסמו בכתב העת eLife עשויים לסייע לנו להבין היבטים שונים בסוגיות קשב אצל בני אדם ואת האופן שבו עטלפים ובעלי חיים אחרים מנווטים תוך כדי תנועה.
עטלפים הם נקודת פתיחה טובה ללימוד האופן שבו המוח מתמודד עם משימה מתוחכמת זו, מאחר שהקולות שהם משמיעים לאיכון ההד (ֶאקוֹלוַֹקְציה) יכולים לגלות במדויק במה הם ממקדים את הקשב שלהם כשהם מעריכים את הסובב אותם. "הקול שהוא משמיע הוא דומה לאלומת אור של פנס שמאירה את העולם," אומר עמית המחקר מלוויל ווֹלגמוּת (Melville Wohlgemuth), ביופסיכולוג מטעם אוניברסיטת ג'ונס הופקינס שב בּלטימור. עטלף יכול לבצע התאמה של אלומת הסונר שהוא משגר כשהוא רוצה לקבל "מבט" טוב יותר על עצם מסוים. העלאת קצב הצווחות מאפשרת לעטלף ללכוד מידע מפורט יותר.
"מזה עשרות שנים הבחנו שהעטלפים משנים את הקולות כדי לשפר את רזולוציית הקליטה של הסביבה, אך מעולם לא ניתן לכך תיאור ברמה העצבית," אומר וולגמות.
וולגמות ועמיתיו למחקר השתילו התקן אלחוטי כדי להקליט את הפעילות החשמלית במוח האמצעי של עטלפים חומים גדולים ואפשרו להם להתעופף בחדר בו מכלי פלסטיק שונים השתלשלו מהתקרה. הם תיעדו בווידאו את מסלולי מעופם של העטלפים סביב המכשולים ואת הכיוונים שאליהם הפנו את ראשיהם. בנוסף, הם הקליטו גם את קריאות איכון ההד של העטלפים.
לאחר שאיחדו את המידע שנאסף, יכלו החוקרים לזהות את תאי המוח שהיו פעילים יותר כשהעטלפים הבחינו במכשולים. הם שמו לב שאזור במוח שנקרא התליל העליון (אזור במוח התיכון – superior colliculus) הוא האזור שמקודד את מיקומם של העצמים הללו בחלל תלת-ממדי, תוך כדי תנועתו של העטלף. אזור זה של המוח משותף לכל בעלי החוליות. עד לאחרונה עמד לרשות החוקרים ציוד מגושם להקלטת גלי מוח אשר הגביל אותם למחקר של אזור מוח זה בבעלי חיים שלא היו בתנועה וביצעו משימות לא טבעיות ודו-ממדיות כגון מעקב אחר נקודה שנעה על מסך מחשב.
"רצינו לבחון את התופעה מכיוון פעילותו של המוח בעולם הממשי," אומר וולגמות. "להקליט באופן אלחוטי את פעילות המוח של בעל חיים המעופף ללא מגבלות היא יכולת העומדת לרשותנו רק בימים אלה."
מסתבר שנוירונים שונים בתליל העליון מכווננים למקטעים שונים בחלל שמסביב לבעל החיים. כשעטלף מתעופף, ייתכן שנוירונים מסוימים יופעלו כשהוא מתקרב לענף עץ שנמצא משמאלו, במרחק של כשישה מטרים ממנו ובגובה זהה לשלו. נוירונים אחרים יפגינו פעילות רבה יותר כשאותות הסונר שהעטלף משגר מוחזרים מאייל שמשוטט מתחתיו, או מעמוד תאורה שנמצא בדיוק מולו.
וכאשר עטלף בוחן עצם ספציפי, נוירונים בודדים מתחילים להתנהג בצורה שונה. כשהעטלף מגביר את קצב הצווחות שלו, מרחב החלל שפוקד על כל נוירון לירות מתכווץ. "כשהעטלף ממקד קשב בעצם מסוים, הייצוג של אובייקט זה מתחדד במוח," אומר וולגמות. במילים אחרות, העטלפים מסוגלים לבנות תמונה מנטלית מדויקת יותר של המיקום שאליו הם שיגרו את צווחותיהם. בבני אדם מתרחש כנראה תהליך דומה כשאנחנו ממקדים את מבטנו בפריט מסוים כדי לראותו טוב יותר.
מדענים סבורים כי התליל העליון מסייע גם לבעלי החיים להגיב לקלט החושי שהם אוספים. יתכן שהוא גורם לעטלף לשנות את מסלול התעופה שלו כדי להימנע מלפגוע בעץ, או להאיץ את קצב הצווחות שהוא משגר, כדי לקלוט יותר מידע. בעתיד, וולגמות ועמיתיו מתכוונים לחקור את אופן התנהגותם של הנוירונים המוטוריים (תנועתיים) בתליל העליון כשהעטלפים מעופפים.
חוקרים משערים שאצל אנשים עם בעיות קשב וריכוז, התליל העליון אינו מתפקד באופן נורמלי, אולי עקב כך שדעתם מוסחת בקלות על ידי קלט חושי. אם נבין איך הפעילות באזור זה של המוח משתנה כאשר בעל חיים מנסה למקד את הקשב שלו, נוכל אולי לזהות את הליקויים בתהליכים אלה אצל אדם עם בעיות קשב, ריכוז והיפראקטיבות (ADHD).
