סיקור מקיף

נחשפו התאים במוח האחראים להתמצאות בעל החיים במרחב

התאים הם תאי שריג – תאי עצב שפעילותם תלויה במיקום של בעל החיים במרחב, ולכן הם מייצגים מידע הנוגע לניווט במרחב לתגלית אחראי צוות בראשות שני זוכי נובל, והשתתפו בין היתר גם חוקרים מהאוניברסיטה העברית

תאי שריג. צילום באדיבות האוניברסיטה העברית
תאי שריג. צילום באדיבות האוניברסיטה העברית

מחקר המתפרסם היום בכתב העת Nature, שנכתב ע"י צוות בינלאומי בהובלת זוכי פרס נובל ובהשתתפות פרופ' יורם בורק ממכון רקח לפיזיקה וממרכז אדמונד ולילי ספרא למדעי המח באוניברסיטה העברית, מסייע לחשוף מנגנונים שבאמצעותם תאי עצב במח פועלים ביחד על מנת לייצג את המיקום של בעל חיים במרחב.

המחקר מאשש תחזיות תיאורטיות מלפני 10 שנים, בנוגע לתבניות הפעילות המשותפת של התאים הללו. להבדיל מהעבר, אז ניתן היה למדוד פעילות של תאים בודדים במח, המחקר בוחן את הפעילות של תאי העצב כרשת שלמה.

לאחרונה פותחה טכנולוגיה המאפשרת לרשום בבת אחת את הפעילות של אלפי תאי עצב, בבעלי -חיים תוך כדי התנהגותם הטבעית. קבוצת המחקר של אדוארד מוזר ומיי-בריט מוזר מאוניברסיטת NTNU בנורבגיה, חתני פרס נובל משנת 2014, היו מהראשונים שהטמיעו את הטכנולוגיה הזו בקליפת המח האנטורינלית, האיזור במח שבו נמצאים ״תאי שריג״. (תאי שריג הינם תאי עצב שפעילותם תלויה במיקום של בעל החיים במרחב, ולכן הם מייצגים מידע הנוגע לניווט במרחב).

חוקרים נוספים באותה אוניברסיטה פיתחו שיטה מתמטית שבאמצעותה ניתן לזהות את התכונה המרכזית של תאי שריג: הייצוג של מיקום על טורוס. השיטה ייחודית בכך שניתן ליישם אותה הן בזמן שבעל-החיים נע במרחב, והן כשהוא ישן. אחת המסקנות המרכזיות של המחקר היא שתבניות הפעילות של התאים דומות מאוד בערות ובשינה. באופן נרחב יותר, המחקר שופך אור על האופן שבו תאי עצב פועלים יחד, על מנת לאפשר יכולות קוגניטיביות כמו ניווט.

הניסויים נעשו ע״י ד״ר ריצ׳רד גרדנר תחת ההנחיה של פרופ׳ אדוורד מוזר ופרופ׳ מיי-בריט מוזר. אריק הרמנסן, סטודנט לדוקטורט באוניברסיטת NTNU, ניתח את הרישומים העצביים תוך שימוש בשיטות מתמטיות אותן פיתח יחד עם פרופ׳ נילס באס ופרופ׳ בנג׳מין דאן. למחקר שותפים גם ד״ר מריוס פאצ׳יטריו (HHMI, ארה״ב), ופרופ׳ יורם בורק מהאוניברסיטה העברית.

פרופ' יורם בורק ממכון רקח לפיזיקה וממרכז אדמונד ולילי ספרא למדעי המח באוניברסיטה העברית: ״המחקר הוא תוצר של עידן חדש בחקר המח, שבו אפשר להתבונן בבת אחת בפעילות של תאי עצב רבים, ולבחון כיצד הם פועלים ביחד. לכן ניתן לקשר את התצפיות האלה למודלים תיאורטיים העוסקים בדינמיקה של רשתות נוירונים, באופן שלא היה אפשרי בעבר. התוצאות של המחקר מרגשות עבורי, כיון שהן מאמתות תיאוריה שהייתי שותף לפיתוחה לפני כעשר שנים, על הבסיס לפעילות של תאי שריג במח".

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן