נוירון מראה

נוירון מראה, תא עצב בקליפת המוח שמגיב הן לביצוע תנועה והן לצפייה באדם או חיה אחרים שעושים את אותה תנועה.

המטרה המשוערת של נוירוני המראה היא למידה מוטורית. למידה מוטורית היא תהליך שבו המערכת העצבית לומדת לתזמן בדיוק את הרגע שבו יש לבצע תנועה. הצופה לומד על ידי חיקוי התזמון של מי שהוא רואה. למשל, אם צליל גורם לחיה אחרת לזוז, אצל הצופה יתחזק הקשר בין התא שמייצג את הצליל לבין נוירון המראה שמייצג את אותה תנועה. כך בעתיד הצליל יכול לעורר את תכנית התנועה.

בעת למידה אין תמיד הפעלה ישירה של השרירים. קיימים מסננים במערכת קבלת ההחלטות שמעכבים העברת הפקודה לשרירים. לכן הלמידה עשויה להתבטא בחיזוק קשרים עצביים בלבד, בלי תנועה נראית.

בשנות ה-80 וה-90 באוניברסיטת פארמה שבאיטליה, צוות בראשות ג'יאקומו ריצולאטי חקר נוירונים בודדים בקופי מקוק. הם חיברו אלקטרודות למוחות הקופים ומדדו פעילות בזמן תנועות. גילוי הנוירונים התרחש כשצוות ניסויים שם מזון והקוף הראה פעילות עצבית גם בהיעדר תנועה שלו. כשהחוקרים עצמם חזרו על אותה תנועה מול הקוף, הנוירונים הופעלו.

בתחילה נתגלה האזור F5 בקורטקס הפרונטאלי התחתון של המקוק. נוירוני המראה שם נחלקו לשתי קבוצות: כשליש הראו חפיפה מדויקת, הם הגיבו רק כשהפעולה הנצפית והמבוצעת זהות. שני שלישים הראו חפיפה רחבה, הם הגיבו לאותה מטרה גם אם האמצעים היו שונים. הנוירונים מגיבים לאינטראקציה עם עצם, לא למראה העצם בלבד. תגמול חיובי לא מגביר את התגובה.

ראייה אינה החוש היחיד המעורב. כ־15% מהנוירונים שהגיבו לצפייה בפעולה הגיבו גם לצליל של הפעולה לבדו. ניסויים הראו כי כשחלק מהפעולה מוסתר, כ־חצי מהנוירונים עדיין זיהו את המעשה, אך כאשר לא היה עצם כלל והפעולה הייתה פנטומימית, התגובה נחלשה.

תאוריה של תודעה היא היכולת להבין ולהניח מה אחרים חושבים ומרגישים. מספר אזורים במוח קשורים לפעילות נוירוני המראה בבני-אדם, כגון F5, אזורי הפריאטאלי התחתון (PF/PFG) והסולקוס הטמפורלי העליון. בהתאם לכך, חלקים תחתונים ועליונים בקורטקס הפריאטאלי מעורבים אף הם בפעילות זו.

מחקרים מראים שמערכת הנוירונים הזו תומכת בחיקוי. החיקוי מתבצע על ידי מיפוי ייצוגים ויזואליים ואודיטוריים (הקשר לצלילים) לאזורים מוטוריים. ברגע שאדם שומע או רואה צליל או פעולה, במוח נבנית תכנית "הוצאה-לפועל" לחיקוי. אך לא כל צפייה גוררת חיקוי. קיימים מנגנונים אינהיביטוריים (מעכבים) שבמנועים הוצאת פעולה לפועל. יכולת החיקוי מקלה על למידה ומסייעת ברכישת מיומנויות חברתיות, כמו זיהוי פנים והבנת כוונות.

נוירוני מראה יוצרים "מיפוי מנטלי" של הפעולה הנצפית. בזכותם אפשר "ללבוש" מבחינה מנטלית את נקודת המבט של האחר ולהניח את כוונותיו ורגשותיו. דוגמה: יונתן רואה את מרים אוחזת תפוח. המוח מזהה את הפעולה (אחיזה) ומניח את המטרה (לאכול את התפוח). ההקשר משפיע על התגובה: אחיזה כדי לאכול מגרה רשת מוחית שונה מאחיזה כדי להעביר את התפוח למישהו אחר.

החיבור בין חיקוי לבין נוירוני מראה משמש גם להבנת רגשות. הבעות פנים ושינויים בקול ממופים במערכת זו, והיא קשורה לאמפתיה, היכולת להזדהות עם רגשות אחרים. הדמיות מוחיות מראות פעילות מערכתית בזמן צפייה וחיקוי הבעות פנים. הקשרים הפיזיים בין הסולקוס הטמפורלי העליון, נוירוני המראה והאמיגדלה (אזור במוח שמעורב בעיבוד רגשי) מסבירים כיצד צפייה בהבעה גוררת ייצוג מנטלי מותאם.

היפותזה מרכזית טוענת שליקוי פונקציונלי במערכת נוירוני המראה תורם לקשיים החברתיים באוטיזם. במחקרים נמצאו שינויים מבניים ותפקודיים באזורי מערכת זו אצל אנשים על הספקטרום. במהלך צפייה וחיקוי נצפתה אצלם ירידה בפעילות, בעיקר בצומת הטמפורלי-פריאטלי הימני, שהוא קשור לתאוריה של תודעה. אצל אנשים עם תסמונת אספרגר נצפו עיכובים בתגובה לחיקוי, מה שעשוי להצביע על ליקוי בקשרים בין אזורים מוחיים. ממצאים דומים נצפו גם בהקשרים אחרים, אך המסקנות עדיין חלקיות.

מחקרים שמדדו תגובות לזיהוי רגשות אצל ילדים אוטיסטים עם תפקוד גבוה הראו פעילות נמוכה בחלק ממערך נוירוני המראה ובמרכזי הרגש. במטלות חיקוי של הבעות פנים נרשמה הפחתה בפעילות מערכת נוירוני המראה, והיה מתאם בין חומרת הלקות לרמת הפעילות.

תיאורית הסימולציה מציעה שילדים מבינים אחרים על ידי שימוש בעצמם לדמות את המצב המנטלי של האחר. כלומר, חיקוי פנימי של מצב גוף או פעולה מהווה בסיס להבנת כוונות ורגשות של אחרים.

להבנת נוירוני המראה יש השלכות חינוכיות. אצל ילדים עם לקות שמיעה, חסך אודיטורי (חוסר שמיעה) עלול לעכב את התפתחות תאורית התודעה. יש השערות שהיעדר גירוי צלילי בשנים הראשונות משנה ארגון פונקציונלי של מערכת הנוירונים הזו. לכן חיפוי מוקדם ושיקום שמיעתי עלולים להיות חשובים.

באוטיזם, אבחון מוקדם בעזרת סמנים נוירולוגיים עשוי לסייע בהתערבויות חינוכיות וטיפוליות. יש גם עדויות שהתערבויות המבוססות על חיזוק חיקוי עשויות לסייע. לדוגמה, מחקר משנת 2001 הראה שאינטראקציה שבה מבוגר מחקה תנועות של ילדים אוטיסטים העלתה אחר כך את יוזמתם החברתית.

נוירון מראה הוא תא במוח. תא זה נדלק גם כשאדם או חיה עושים תנועה. הוא נדלק גם כשמישהו צופה במישהו אחר שעושה את אותה תנועה.

גילוי: מדענים באיטליה מצאו נוירונים אלה בקופים במעבדה. הם ראו שהתאים נדלקו כשחוקרים לקחו מזון, גם אם הקוף לא נגע במזון.

איך זה עוזר? נוירוני המראה עוזרים ללמוד על ידי חיקוי. חיקוי זה אומר לצפות במישהו ואז לנסות לעשות כמוהו. כך אפשר ללמוד לתזמן תנועה נכונה מבלי לנסות הרבה דרכים.

חושים: לא רק ראייה משפיעה על התאים. גם צלילים יכולים להפעיל חלק מהם, למשל קול של קריעת דף.

חלקים במוח: החוקרים מצאו אזורים מיוחדים בקורטקס, כמו אזור שנקרא F5, שבהם נמצאים התאים האלה.

בגלל זה אפשר להבין אחרים: נוירוני המראה עוזרים לנחש למה מישהו עושה משהו. לדוגמה, אם מרים אוחזת תפוח, אפשר להבין שהיא רוצה לאכול אותו. זה עוזר לנו לזהות רגשות ולהזדהות עם אחרים.

אוטיזם ושמיעה: יש השערה שאצל אנשים עם אוטיזם המערכת הזו פחות פועלת. זה יכול להסביר קשיים בחיקוי ובהבנת רגשות. גם ילדים עם קשיי שמיעה עלולים לפתח את ההבנה החברתית באיחור, כי הם שומעים פחות צלילים בשלב מוקדם של החיים.

חינוך וטיפול: בגלל כל זה, מחנכים וחוקרים בוחנים דרכים לשפר חיקוי אצל ילדים. לדוגמה, מבוגר שמחקה את תנועות הילד יכול לעודד אותו להתחיל אינטראקציה חברתית.