חוקרים במכון HUN-REN גילו כי נוירונים מעכבים ספציפיים במוח, הידועים כנוירונים HDB-PV, ממלאים תפקיד קריטי בלמידה מחוויות שליליות. נוירונים אלו משפרים תהליכים קוגניטיביים והם חיוניים למשיכת תשומת לב והקלת הלמידה בתגובה לגירויים אורסיבים. קרדיט: twoday.co.il
מחקר מדעי המוח מזהה נוירונים ספציפיים במוח החיוניים ללמידה מגירויים שליליים, תוך הדגשת תפקידם הפוטנציאלי בבריאות הנפש.
לעתים קרובות אנו אומרים 'אני לא הולך לעשות את זה שוב' כאשר אנו מתמודדים עם משוב שלילי, השפעות שליליות או תוצאות מאכזבות. מתוך התנסויות אלו, אנו מנסים ללמוד.
כיצד המוח מקל על סוג זה של למידה? חיזוקים חיוביים ושליליים הם מנגנונים מכריעים במערכת ההערכה של המוח. נוירונים המשחררים את הנוירוטרנסמיטר דופמין מסמלים תוצאות טובות או גרועות מהצפוי על ידי הגדלת או הפחתה של פעילותם. בינתיים, ישנן עדויות הולכות וגדלות לכך שחלקים אחרים במוח מטפלים בצורה שונה ב'שלילי' ו'חיובי'.
עוררות ותשומת לב בחוויות שליליות
חוויות שליליות מעוררות לעתים קרובות אפקט עוררות משמעותי, ומפעילות חלקים ספציפיים של הניאוקורטקס. הפעלה זו עוזרת לנו להתמקד בתכונות הרלוונטיות וללמוד מהחוויה, מושג המכונה 'תשומת לב ללמידה סותנית'.
חוקרים ממכון HUN-REN לרפואה ניסויית, בראשות Balazs Hangya, חקרו אילו אזורי מוח וסוגי נוירונים מעורבים בלמידה אברסיבית. המחקר שלהם, שפורסם ב תקשורת טבעמגלה כי נוירונים מעכבים מקרינים לטווח ארוך המבטאים את החלבון parvalbumin (PV) באיבר האופקי של הרצועה האלכסונית של Broca (HDB) ממלאים תפקיד מכריע בתהליך זה.
אקסונים המבטאים Parvalbumin (צהוב) יוצרים קשר עם נוירון כולינרגי (ציאן) במחיצה המדיאלית. קרדיט: Panna Hegedüs. מתוך Hegedüs et al., 2024, Nature Communications.
פונקציונליות נוירונים וממצאים ניסויים
נוירונים HDB-PV אלו, הידועים בפעילותם המהירה, מעבירים השפעות מעוררות לניאוקורטקס ושולטים בתנודות גמא קריטיות לתפקודים קוגניטיביים. לכן, הם הופיעו כמועמדים טובים לתיווך 'תשומת לב ללמידה סותנית'. הצוות של Hangya הראה שהנוירונים האלה אכן מגויסים על ידי אירועים סלידה בעכברי ניסוי, כמו נשיפה בלתי צפויה של אוויר על הפנים שעכברים שואפים להימנע ממנו, או ריח של טורף מפחיד.
ההשפעות של אירועים אברסיביים
אירועים אברסיביים מפעילים מגוון מסלולים, המובילים לסדרה של השלכות במוח. ראשית, הם מקדמים התנהגויות הימנעות המפחיתות את הסיכון לסבול מהשפעות שליליות. שנית, הם משפרים את העוררות ותשומת הלב על ידי הפעלת חלקים רלוונטיים של הניאוקורטקס, ועוזרים לאורגניזם להתמודד עם המצב. שלישית, הם מקלים על הלמידה כדי להימנע או למתן תרחישים עתידיים דומים.
Panna Hegedüs, המחברת הראשונה של המחקר, ציינה, "למידה מניסיון שלילי היא אסטרטגיית הישרדות עתיקה שורשית עמוקה. זה אפילו יכול לעקוף את ההשפעות של חיזוק חיובי".
תובנות מאופטוגנטיקה
הצוות של Hangya השתמש בטכנולוגיה הנקראת אופטוגנטיקה, שיכולה להפוך סוגי תאים ספציפיים, במקרה זה, נוירונים HDB-PV, לרגישים לאור. טכניקות אלו מאפשרות הפעלה או דיכוי מדויקת של פעילות הנוירונים על ידי אספקה מתוזמנת של אור לרקמת המוח דרך סיבים אופטיים קטנים. הם מצאו שהפעלת נוירונים HDB-PV לא גרמה להתנהגות הימנעות בעכברים, מה שמרמז על כך שמסלול זה אינו מעורב בהימנעות אקטיבית כמו חיפוש מחסה, אלא סביר יותר מתווך תשומת לב ו/או היבטי למידה הנגרמים על ידי גירויים אברסיביים.
ואכן, כאשר הם חסמו באופן אופטוגנטי את התגובות של הנוירונים לנשיפות אוויר בפנים, עכברים לא הצליחו ללמוד גירויים שמיעתיים חזויים מבחנים שחיזו נשיפות אוויר סבירות או לא סבירות. ניסוי זה הוכיח כי נוירוני HDB-PV נחוצים כדי ללמוד מגירויים אברסיביים.
מעגלים עצביים ותגובות התנהגותיות
נוירונים אינם פועלים בבידוד אלא הם חלק ממעגלים מורכבים עם מסלולי קלט ופלט מגוונים. הצוות של Hangya, יחד עם Gabor Nyiri ועמיתיו לעבודה מאותו מכון, מיפו את הקלט והפלטים של נוירונים HDB-PV. הם גילו שתאים אלה משלבים מקורות מרובים של מידע סורר כולל מסלולים בולטים מההיפותלמוס ומגרעיני גזע המוח. בתורם, הם מעבירים מידע משולב למה שנקרא המערכת הלימבית האחראית באופן נרחב לתגובות התנהגותיות ורגשיות, כולל המערכת הספטו-היפוקמפלית החשובה לאחסון וזיכרונות אפיזודיים.
יתר על כן, תאי ה-HDB-PV המעכבים מכוונים בעיקר לנוירונים מעכבים אחרים באזורים אלה, ובכך ככל הנראה משחררים תאים מעוררים מעיכוב ומאפשרים להם להיות פעילים יותר – מנגנון מוחי הנמצא בכל מקום הנקרא דיסינהיביציה.
מסקנה והשלכות לבריאות הנפש
המחקר מציע כי נוירונים HDB-PV מעכבים לטווח ארוך מגויסים על ידי גירויים אברסיביים כדי לשרת פונקציות למידה אסוציאטיביות חיוניות באמצעות הגברת הגירוי של קליפת המוח באזורי יעד ספציפיים, כנראה על ידי מניעת עיכוב. לפיכך, לפחות עבור גירויים אברסיביים, נוירוני HDB-PV עשויים להיות המצע הפיזי של מושג 'קשב ללמידה'.
"חוסר הוויסות של עיבוד הערכיות החיובית והשלילית ניתן להבחין בהפרעות פסיכיאטריות שונות כולל חרדה ודיכאון. לכן, חיוני להבין כיצד ערכיות שלילית מקודדת במוח וכיצד היא תורמת ללמידה", מסכם Hegedüs.
