הרשת העצבית של המוח, הכוללת גם חומר אפור ולבן. Pasieka/Science Photo Library באמצעות Getty Images
מי לא הרהר כיצד נוצר זיכרון, גזר דין, מוערך שקיעה, מעשה יצירתי או ביצוע פשע מתועב?
המוח האנושי הוא איבר במשקל שלושה קילוגרמים שנותר במידה רבה חידה. אבל רוב האנשים שמעו על זה של המוח חומר אפור, הדרוש לתפקודים קוגניטיביים כמו למידה, זכירה והיגיון.
ליתר דיוק, חומר אפור מתייחס לאזורים ברחבי המוח שבהם תאי עצב - המכונה נוירונים - מרוכזים. האזור הנחשב החשוב ביותר לקוגניציה הוא קליפת המוח, שכבה דקה של חומר אפור על פני המוח.
אבל החצי השני של המוח - החומר הלבן - לעיתים קרובות מתעלמים ממנו. החומר הלבן נמצא מתחת לקליפת המוח וגם עמוק יותר במוח. בכל מקום שהוא נמצא, החומר הלבן מחבר נוירונים בתוך החומר האפור זה לזה.
אני פרופסור לנוירולוגיה ופסיכיאטריה ומנהל המדור לנוירולוגיה התנהגותית בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת קולורדו. עבודתי כוללת הערכה, טיפול וחקירה של מבוגרים עם דמנציה ואנשים צעירים יותר עם פגיעה מוחית טראומטית.
לגלות כיצד ההפרעות הללו משפיעות על המוח הניעה שנים רבות של המחקר שלי. אני מאמין שהבנת החומר הלבן היא אולי מפתח להבנת ההפרעות הללו. אבל עד כה, חוקרים בדרך כלל לא העניקו לחומר הלבן את תשומת הלב הראויה.
כ-100 מיליארד הנוירונים במוח האנושי מחוברים זה לזה באמצעות אקסונים, שרבים מהם מוקפים במעטפת המיאלין. האקסונים הללו, יחד עם המיאלין שלהם, מרכיבים את החומר הלבן, מה שעוזר להקל על התקשורת בין נוירונים ברחבי המוח.
להבין את החומר הלבן
חוסר ההכרה הזה נובע במידה רבה מהקושי בלימוד החומר הלבן. מכיוון שהוא ממוקם מתחת לפני השטח של המוח, אפילו ההדמיה ההיי-טקית ביותר לא יכולה לפתור בקלות את הפרטים שלה. אבל הממצאים האחרונים, שהתאפשרו הודות להתקדמות בהדמיית המוח ובבדיקות הנתיחה, מתחילים להראות לחוקרים עד כמה החומר הלבן קריטי.
חומר לבן מורכב מרבים מיליארדי אקסונים, שהם כמו כבלים ארוכים הנושאים אותות חשמליים. חשבו עליהם כעל זנבות מוארכים הפועלים כהרחבות של הנוירונים. האקסונים מחברים נוירונים זה לזה בצמתים הנקראים סינפסות. שם מתרחשת תקשורת בין נוירונים.
אקסונים מתחברים יחד בצרורות, או מסלולים, שמתהלכים ברחבי המוח. ממוקמים מקצה לקצה, אורכם המשולב במוח אנושי אחד הוא כ-85,000 מיילים. אקסונים רבים הם מבודד עם מיאלין, שכבה של בעיקר שומן המזרזת איתות חשמלי, או תקשורת, בין נוירונים עד פי 100.
מהירות מוגברת זו היא קריטית עבור כל תפקודי המוח וזו בחלקה הסיבה להומו סאפיינס יש יכולות נפשיות ייחודיות. אמנם אין ספק המוח הגדול שלנו נובעים מתוספת של נוירונים על ידי האבולוציה על פני עידנים, הייתה תופעה גדולה עוד יותר עלייה בחומר הלבן על פני זמן אבולוציוני.
לעובדה המעט ידועה הזו יש השלכות עמוקות. הנפח המוגבר של החומר הלבן - בעיקר ממעטפות המיאלין המקיפות את האקסונים - מגביר את היעילות של נוירונים בחומר האפור כדי לייעל את תפקוד המוח.
דמיינו אומה של ערים שכולן פועלות באופן עצמאי, אך אינן מקושרות לערים אחרות באמצעות כבישים, חוטים, אינטרנט או כל חיבור אחר. תרחיש זה יהיה אנלוגי למוח ללא חומר לבן. פונקציות גבוהות יותר כמו שפה וזיכרון מאורגנות ברשתות שבהן אזורי חומר אפור מחוברים על ידי מסלולי חומר לבן. ככל שהחיבורים הללו נרחבים ויעילים יותר, כך המוח עובד טוב יותר.
חומר לבן ואלצהיימר
בהתחשב בתפקידו המהותי בקשרים בין תאי מוח, חומר לבן פגום יכול להפריע לכל היבט של תפקוד קוגניטיבי או רגשי. פתולוגיה של החומר הלבן קיימת בהפרעות מוח רבות ויכולה להיות חמורה מספיק לגרום לדמנציה. נזק למיאלין שכיח בהפרעות אלו, וכאשר המחלה או הפציעה חמורות יותר, עלולים להיפגע גם אקסונים.
לפני יותר מ-30 שנה, אני ועמיתי תיארנו את התסמונת הזו דמנציה של החומר הלבן. במצב זה, החומר הלבן הבלתי מתפקד כבר אינו מתפקד כראוי כמחבר, כלומר החומר האפור אינו יכול לפעול יחד בצורה חלקה וסינכרונית. המוח, בעצם, נותק מעצמו.
חשובה לא פחות היא האפשרות שחוסר תפקוד של החומר הלבן ממלא תפקיד במחלות רבות שנחשבות כיום שמקורן בחומר אפור. חלק מהמחלות הללו מתריסות בעקשנות בהבנה. לדוגמה, אני חושד שנזק לחומר הלבן עשוי להיות קריטי בשלבים המוקדמים של מחלת אלצהיימר ופגיעה מוחית טראומטית.
אלצהיימר הוא ה הסוג השכיח ביותר של דמנציה אצל אנשים מבוגרים. זה יכול לפגוע בתפקוד הקוגניטיבי ולגזול מאנשים את עצם זהותם. אין תרופה או טיפול יעיל. מאז ש תצפיות באלואה אלצהיימר משנת 1907 של חלבוני חומר אפור - הנקרא עמילואיד וטאו - מדעני מוח האמינו בהצטברות של חלבונים אלה היא הבעיה המרכזית מאחורי אלצהיימר. עם זאת, תרופות רבות המסירות את החלבונים הללו אל תפסיק ירידה קוגניטיבית של החולים.
ממצאים אחרונים מרמזים יותר ויותר הנזק של החומר הלבן - לפני הצטברות החלבונים האלה - יכול להיות האשם האמיתי. ככל שהמוח מזדקן, הם חווים לעתים קרובות אובדן הדרגתי של זרימת הדם כתוצאה מהיצרות של כלי הדם המעבירים דם מהלב. זרימת דם נמוכה יותר משפיעה מאוד על החומר הלבן.
למרבה הפלא, יש אפילו עדויות לכך שגם צורות תורשתיות של אלצהיימר מופיעות הפרעות מוקדמות בחומר הלבן. המשמעות היא שטיפולים שמטרתם לשמור על זרימת הדם לחומר הלבן עשויים להתגלות יעילים יותר מאשר ניסיון לעקור חלבונים. טיפול פשוט אחד שסביר שיעזור הוא שליטה בלחץ דם גבוה, שכן זה יכול להפחית את חומרת הפרעות בחומר הלבן.
מאת Loma Linda University Health: תגליות חדשות שיעזרו למיליונים עם פציעות מוח טראומטיות.
חומר לבן ופגיעה מוחית טראומטית
חולים עם פגיעה מוחית טראומטית, במיוחד אלו עם פציעות בינוניות או חמורות, עלולים להיות בעלי נכות לכל החיים. אחת התוצאות המבשרות ביותר של TBI היא אנצפלופתיה טראומטית כרונית, מחלת מוח שמאמינים כי היא גורמת לדמנציה מתקדמת ובלתי הפיכה. בחולי TBI ניכרת הצטברות חלבון טאו בחומר אפור.
חוקרים כבר מזה זמן רב כי נזק לחומר הלבן נפוץ אצל אנשים שלקו ב-TBI. תצפיות מהמוח מבין אלו עם פציעות מוח טראומטיות חוזרות ונשנות - שחקני כדורגל ויוצאי צבא נחקרו לעתים קרובות - הראו שנזק לחומר הלבן בולט, ועלול להקדים את הופעת חלבונים סבוכים בחומר האפור.
בקרב מדענים, יש התרגשות גוברת מהעניין עניין חדש בחומר לבן. חוקרים מתחילים כעת להכיר בכך שההתמקדות המסורתית בחקר החומר האפור לא הניבה את התוצאות שהם קיוו. למידה נוספת על מחצית המוח המכונה חומר לבן עשויה לעזור לנו בשנים הבאות למצוא את התשובות הדרושות כדי להקל על סבלם של מיליונים.
על המחבר
כריסטופר פילי, פרופסור לנוירולוגיה ופסיכיאטריה, הקריה הרפואית אנשוץ באוניברסיטת קולורדו
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים קשורים:
הגוף שומר על הציון: מוח וגוף בריפוי טראומה
מאת בסל ואן דר קולק
ספר זה בוחן את הקשרים בין טראומה לבריאות גופנית ונפשית, ומציע תובנות ואסטרטגיות לריפוי והחלמה.
נשימה: המדע החדש של אמנות אבודה
מאת ג'יימס נסטור
ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של הנשימה, ומציע תובנות וטכניקות לשיפור הבריאות הגופנית והנפשית.
פרדוקס הצמח: הסכנות הנסתרות במזונות "בריאים" הגורמים למחלות ולעלייה במשקל
מאת סטיבן ר. גונדרי
ספר זה בוחן את הקשרים בין תזונה, בריאות ומחלות, ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.
קוד החסינות: הפרדיגמה החדשה לבריאות אמיתית ואנטי אייג'ינג רדיקלי
מאת ג'ואל גרין
ספר זה מציע נקודת מבט חדשה על בריאות וחסינות, תוך הסתמכות על עקרונות של אפיגנטיקה ומציע תובנות ואסטרטגיות לייעול בריאות והזדקנות.
המדריך המלא לצום: רפא את גופך באמצעות צום לסירוגין, יום חלופי וארוך
מאת ד"ר ג'ייסון פונג וג'ימי מור
ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של צום ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.
