על חגבים ואנשים

הסרוטונין משפיע על התנהגות האדם, אך ניסויים מגלים כי הוא משפיע גם על חגבים, ועלול להפוך חגב מתבודד, סולד מחברה ובלתי מזיק, לפרט בלהקה זורעת הרס

צבי עצמון | מגזין גליליאו

יש חומרים שיש להם “מזל בחיים” – הם מפורסמים בהיותם ממלאים תפקידי מפתח ביצורים חיים. כך הוא למשל “המתדלק האוניברסלי” של תהליכי חיים, ה-ATP; כך גם ה-AMP הטבעתי – cAMP – הפועל כ”שליח משני” תוך תאי בתהליכים מגוונים ביותר.

תפקידי מפתח ופרסום בהתאם הם גם מנת חלקו של הסֶרוֹטוֹנין, שהוא שליח בין-תאי נפוץ בתהליכים רבים בבעלי חיים שונים. לאחרונה התברר כי הסרוטונין הוא גורם מפתח ביצירת נחילי ארבה, המסבים נזקים עצומים לחקלאות.

תהליכים מוחיים-התנהגותיים רבים

סרוטונין, שהוא נגזרת של חומצת האמינו טריפטופן ומכונה גם 5-HT (5 הידרוקסי-טריפטמין), מעורב בגופנו בתהליכים פריפריים, כמו למשל היצרות כלי דם לאחר פציעה (מכאן שמו, סרוטונין: הטונוס הנגרם על ידי הסרום, נוזל הדם) עקב כיווץ של השרירים החלקים בדפנותיהם. זו הפעולה הראשונה של סרוטונין שזוהתה, לפני כ-60 שנה; המאגר העיקרי של סרוטונין המשמש בתהליך זה הוא בלוחיות הדם (טסיות הדם).

ואולם, את רוב הסרוטונין בגופנו מפרישים תאים מיוחדים שבדופן המעי. מבחינה כמותית רק מעט מסך כל הסרוטונין שבגוף פועל במערכת העצבים המרכזית, במוחות, אבל קשת התהליכים המוחיים-התנהגותיים שהוא מעורב בהם רחבה ביותר.

בין ההתנהגויות והתפקודים המוחיים שבהם מעורב הסרוטונין, והליקויים הנובעים מפעילות לא תקינה שלו או של הקולטנים שלו, אפשר למנות מצב-רוח ודיכאון; שינה; תיאבון; ויסות טמפרטורת הגוף; למידה וזיכרון; תוקפנות; ליקוי טורדני-כפייתי (OCD); הזיות חושים (הלוצינציות) ועוד. לא פלא שסיבוֹני עצב (אקסונים) מפרישי סרוטונין פרושׂים באזורים נרחבים במוח, אף שמקורם ממוקד הרבה יותר – בעיקר מהגרעינים החיוורים (raphe nuclei) שבגזע המוח.

מגוון רחב של קולטני סרוטונין

תאי עצב, שהשליח העצבי (נוירוטרנסמיטר) שלהם הוא סרוטונין (=תאים סרוטונֶרגיים), מפרישים סרוטונין הנקשר לקולטני סרוטונין ספציפיים המבצבצים מקרומיות של תאי עצב המושפעים מסרוטונין.

באזורי מוח שונים זוהו סוגים אחדים, ולהם תת סוגים, של קולטני סרוטונין – מיעוטם קולטנים ישירים (קולטנים הפועלים כתעליות יונים), ואילו רובם הם קולטנים מֶטַבּוֹטרופיים (המשפיעים על תעליות יונים באמצעות שליחים משניים). המגוון הרחב של קולטני סרוטונין שונים מסביר בין השאר את שלל ההשפעות של הסרוטונין על התנהגויות, תחושות ותפקודים.
הוספת סרוטונין באופן מלאכותי הפכה חגבים מתבודדים ללהקתיים גם כשלא היו גירויי התלהקות טבעיים

לחומרים רבים ממקור חיצוני השפעה על כמות הסרוטונין או על קולטני סרוטונין; אלה הם חומרים פסיכואקטיביים, המשפיעים על תחושות ועל התנהגות. בין החומרים הללו נכללות תרופות, הלוּצינוגנים (“סמי הזיות”) וחומרים פסיכואקטיביים אחרים. בין התרופות אפשר להזכיר את מעכבי השאיבה החוזרת (מהמרווח הסינפטי לתא הסרוטונרגי המפריש) של סרוטונין − SSRI`s (כגון פרוזאק וסרוקסט); בין ההלוצינוגנים – פּסילוצין (מעורר הזיות שמקורו בפטרייה), מֶסקָלין (שמקורו בקקטוסים כמו פיאוטה) וה-LSD; החומר MDMA, המוכּר בשם אקסטזי, מגדיל את כמות הסרוטונין במרווח הסינפטי ומעורר תחושות קִרבה והזיות.

משדה משגשג לישימון

אבל עניינו כאן אינו השפעות הסרוטונין על האדם, אלא על אחד מגדולי אויביו – החגב, והכוונה לצורתו הלהקתית, נחילי ארבה. בגיליון ינואר 2009 של שבועון המדע Science מדווחים אנסטי (Anstey) ועמיתיו מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת אוקספורד, המחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת קיימברידג' והמחלקה לביולוגיה באוניברסיטת סידני, על ניסויים המעידים כי עלייה ברמת הסרוטונין היא תנאי הכרחי ומספיק להפיכת חגב מתבודד, סולד מחברה ובלתי מזיק, לפרט בלהקה זורעת הרס.

בעולם מוכּרים כ-8000 מינים של חגבים, מתוכם רק כ-12 מינים יוצרים נחילים נודדים כשכמות המזון מצטמצמת. נחיל גדול של הארבה המדברי (Schistocerca gregaria) – המין שאותו חקרו אנסטי ועמיתיו, יכול לכלול מיליארדי פרטים; בחיפושיו אחר מזון צמחי, נחיל נודד כזה עשוי לעבור עשרות ק”מ ביום. שדה משגשג הופך בתוך זמן קצר לישימון לאחר ביקורהּ הלעסני של להקת ארבה, אחת מעשר מכות מצרים.

ההבדלים בצבע (צבע הפרטים משתנה לגמרי, מתכהה), במבנה הגוף (השרירים מתחזקים) ובהתנהגות בין החגב המדברי הבודד לחגב הלהקתי כה בולטים, עד שהם נחשבו למיני חרקים נפרדים, ורק ב-1921 התברר שמדובר במין ביולוגי אחד בעל שתי הופעות חיצוניות (פֶנוֹטיפים) שונות.

גירויי התלהקות וסרוטונין

אנסטי ועמיתיו ידעו כי אפשר להפוך חגב מדברי מתבודד ללהקתי על-ידי גירויי מגע בגפיו האחוריות (שבתנאי טבע פירושם “צפוף כאן”) או על-ידי גירויי מראֶה וריח של חגבים. כשגירויים אלה מתמשכים, החגב “מחליט” שצריך להתגמש, לנטוש את מדיניות ההתבודדות השלווה ולהצטרף ללהקה רוחשת. החוקרים שאלו את עצמם האם גירויי מגע בגפיים האחוריות ומראה של חגבים וריחם, יעלו את רמת הסרוטונין בגוף החגב. התברר כי התשובה חיובית, ובחגב להקתי רמת הסרוטונין גבוהה פי שלושה לערך מחגב מתבודד.

יתר על כן, אם טיפלו בחגבים בחומר שמעכב פעילות סרוטונין (אנטגוניסט לסרוטונין), למרות הגירויים המתאימים לא הפכו החגבים ללהקתיים. גם הניסויים המשלימים הוכתרו בהצלחה: הוספת סרוטונין באופן מלאכותי הפכה חגבים מתבודדים ללהקתיים גם כשלא היו גירויי התלהקות טבעיים.

נדמה לי כי ייתכן שהפיכתם של חגבים בודדים ומתבודדים לחגבים להקתיים יכולה לשמש הדגמה יפה להפיכה של משוב שלילי (negative feedback) למשוב חיובי (positive feedback): כל זמן שהחגבים פרושׂים בסביבה עשירה במזון, אין החגב רואה חגבים אחרים ואינו מריח אותם, וּוודאי שחגבים אחרים אינם נוגעים בו – והוא סולד ממראות, מריחות וממגעים כאלה. ואולם, כשמקורות המזון מצטמצמים, למרות הסלידה העזה מחברותא, החגבים מתקבצים באתרי המזון המעטים שעוד נותרו, וכל חגב נחשף – בעל כורחו – לנוכחות חגבים אחרים.

כשכמות הגירויים עולה מעבר לערך סף מסוים, מופרש סרוטונין, והוא מפעיל מנגנון של משוב חיובי: החגב נעשה עדרי באופיו ומשתוקק לחברה, שמגבירה את שטף הגירויים, המעודד לפיכך את שטף הסרוטונין בגופו ואת תשוקתו לחברת חגבים וחוזר חלילה.