כיצד מוחנו פועל בזמן ניווט במרחב скачать в хорошем качестве

כיצד מוחנו פועל בזמן ניווט במרחב

מהם התהליכים המתרחשים במוחם של בעלי חיים בזמן שהם מנווטים בסביבתם המרחבית? מאת: מיה בן יהודה רבות נחקר בעשורים האחרונים אודות תפקידים של תאי עצב בתהליך זה. אבל האם יש תפקיד לתאים נוספים במוח, למשל אסטרוציטים, המהווים כ 50% מכלל התאים במוחנו? במחקר הנוכחי, חוקרים בחנו לראשונה את המעורבות של אסטרוציטים בהיפוקמפוס בקידוד הידע המרחבי בעכברים. אסטרוציטים הם סוג מסויים של תאים המכונים תאי גליה, אשר להם תפקידים רבים במוח כולל תמיכה בנוירונים, אספקת חומרים חיוניים ומעורבות בפעילות חיסונית. בעבר נבדקה פעילותם של אסטרוציטים בתהליך של קידוד מידע חושי בקליפת המוח (אזור הנקרא קורטקס) אך מחקר זה הינו בין הראשונים למדוד את פעילות תאים אלו בחיה בזמן אמת בהיפוקמפוס. במחקר נבדקה פעילות האסטרוציטים באיזור בהיפוקמפוס הנקרא CA1, באמצעות מעקב אחרי רמות הסידן התוך תאיות שלהם בעזרת מיקרוסקופ. במסגרת המחקר, לעכברים הוצגה סביבה באמצעות מציאות וירטואלית, ובה במקומות מסויימים ניתן לעכברים תגמול חיובי. העכברים עצמם אומנו ללכת על מסילה ברחבי הסביבה הוירטואלית. בהיפוקמפוס, ישנם נוירונים מסויימים אשר נקראים place cells, נוירונים אלו מעורבים בתהליכי ההתמצאות שלנו במרחב, הם אחראיים לכך שאנו יודעים היכן וליד מה אנחנו נמצאים בסביבה. אחת התוצאות העיקריות מהמחקר היא שבניגוד לנוירוני הplace cells בהיפוקמפוס, האסטרוציטים לא הצליחו לקודד באופן קבוע את המיקום של העכבר במרחב, אלא את הקרבה שלו לפרס אשר נמצא בסביבה. נמצא כי אסטרוציטים פעילים מאוד כאשר עכבר מתקרב למיקום שבו נמצא תגמול חיובי בסביבה מוכרת, אך לא נראתה פעילות כזו בסביבה חדשה. אולם אם העכבר למד להכיר את הסביבה החדשה, פעילות האסטרוציטים תבוא לידי ביטוי בקרבת התגמול החיובי, ללא פגיעה במידע על הסביבה הישנה. במילים אחרות, רק כאשר העכבר כבר הכיר את סביבתו, האסטרוציטים פעלו ביתר כאשר העכבר התקרב אל מיקום התגמול. תוצאה נוספת היא, שכאשר הזיזו את מיקום התגמול בתוך הסביבה המוכרת, פעילות האסטרוציטים לא עלתה , אולם ככל שהעכבר למד להכיר את המיקום החדש של התגמול החיובי, פעילות האסטרוציטים התגברה. כמו כן, במחקר הראו כי פעילות האסטרוציטים יכולה לחזות את מיקום העכבר בסביבה המרחבית לפי קרבתו למיקום הפרס. המסקנה העיקרית לגבי תפקיד האסטרוציטים במצב זה היא שהם מצביעים על מיקום הפרס בסביבה ולא ממפים את הסביבה עצמה. החוקרים במחקר זה מציעים מחקרי המשך בהם יש לבחון האם תופעה זו בפעילות האסטרוציטים מופיעה לא רק במסלולים מרחביים. לדוגמה- אחרי שמשמיעים לעכבר מנגינה שהוא מכיר, ובנקודה קבועה נותנים לו תגמול, האם האסטרוציטים יראו פעילות גדולה כאשר מתקרבים לאיזור המנגינה בו ניתן התגמול. קישור למאמר המקורי: https://www.nature.com/articles/s4158... מוגש כחלק ממטלות הקורס ״מנגנונים ביולוגיים של למידה וזיכרון״, אצל פרופ׳ איתן אוקון, הפקולטה למדעי החיים, אוניברסיטת בר אילן