ניהול הסיכונים במוח

קבלת החלטות היא אחד התהליכים הנחקרים ביותר במדעי המוח, בפרט קבלת החלטות בתנאים מורכבים. כיצורים חיים, אפשר להתבונן על כל בחירה שאנו עושים כניסיון למקסם תועלת, או להגדיל את הסיכוי לתוצאה חיובית. עם זאת, ברוב המקרים הבחירות שאנו מתמודדים עמן מורכבות מאוד וכוללות שיקולים שלעתים מנוגדים זה לזה, כך שבחירה שעשויה להיות מתגמלת, עלולה גם להיות מלווה בסיכון.  מחקר של אוניברסיטת סטנפורד שבארצות הברית ניסה לאתר את המעגלים העצביים ששולטים בהימנעות מבחירות מתגמלות כאשר הן מקושרות לסיכונים.

החוקרים, בהובלתה של כריסטינה קים (Kim), רצו למצוא את העקרונות המנחים את בחירותיהם של עכברים, במהלך מטלה שדורשת בחירה בתנאים מורכבים. הם  איתרו מעגל מוחי שפעילותו מנעה בחירה בפעולה מתגמלת בסיטואציה מסוכנת, והראו שהפעלה חיצונית שלו דיכאה גם את הבחירות המסוכנות.

האזור המוחי אצל בני אדם (וגם אצל מכרסמים) הקשור בקבלת החלטות ובחירות מורכבות הוא קליפת המוח הקדם מצחית, ובפרט, קליפת המוח הקדם מצחית האמצעית (mPFC). אזור נוסף שמעורב בבחירות מתגמלות הוא גרעין האקומבנס (NAcc), המקושר להנאה ולמערכת החיזוק. שני האזורים המוחיים האלו מקושרים זה לזה באמצעות תאי עצב, ומרכיבים מעגל שהחוקרים חשדו שקשור לבחירות המורכבות.

לבחינת פעילותו של המעגל בהקשר הזה, אימנו החוקרים את העכברים ללחוץ על דוושה כדי לקבל משקה שוקולד. כשלמדו העכברים לבצע את המטלה היטב, הוסיפו החוקרים אלמנט חדש: ב-30 אחוז מהפעמים לחיצה על הדוושה הובילה לקבלת הלם חשמלי חלש במקום משקה השוקולד. המטרה הייתה לבחון מה קורה במוח ואלו תאים פעילים כאשר העכברים בוחרים ללחוץ על הדוושה למרות הסיכון לקבל תוצאה לא רצויה, ואלו תאים פעילים – או שקטים – כאשר הם נמנעים מלחיצה על הדוושה בגלל הסיכון.

במהלך הניסוי ההתנהגותי, רשמו החוקרים את הפעילות המוחית של העכברים באמצעות שיטה חדישה הנקראת פוטומטריית סיב: תחילה מדביקים אוכלוסייה מסוימת של תאים  בנגיף שגורם לפלואורסנציה  כשהם פעילים, כלומר הם פולטים אור באורך גל מסוים כשמאירים עליהם.  בנוסף, משתילים באזור הרצוי במוח סיב אופטי, המאפשר להאיר על התאים ולמדוד את פעילותם. החוקרים בחנו בשיטה הזו תאי עצב בקליפת המוח הקדם מצחית האמצעית בעלי שלוחות לגרעין האקומבנס, וכך  יכלו לעקוב אחר הפעילות העצבית במעגל במהלך המטלה ההתנהגותית שביצעו העכברים.

סוגרים מעגל

הממצא הראשון והחשוב היה שהוספת השוק החשמלי למטלה אכן גרמה לירידה במספר הלחיצות של העכברים על הדוושה. למרות שהיו מעוניינים במשקה השוקולד המתגמל, הם  נמנעו מלחיצה על הדוושה כי חששו מהסיכון האפשרי, ההלם החשמלי. כשבחנו את פעילות המעגל המוחי בשלב השני של המטלה שכלל לקיחת סיכון, הם ראו כי הפעילות הייתה נמוכה יותר במקרים שהעכברים לחצו על הדוושה, בהשוואה לשלב הראשון של המטלה, כאשר לחיצה הובילה לתוצאה חיובית בלבד. המשמעות היא שייתכן שהמעגל הזה פועל כדי להפחית בחירה בפעולות מסוכנות, וכשפעילותו קטנה – הבחירות הופכות מסוכנות יותר, במקרה הזה – לחיצה שעלולה להוביל לשוק חשמלי.

בהמשך שיערו החוקרים שאם לפני בחירות מסוכנות נראית פעילות נמוכה של תאים אלו, הגברת הפעילות תביא להפחתת הבחירות  נצפית לפני הבחירות המסוכנות. באמצעות שיטות גנטיות הם הפכו את תאי המעגל לרגישים לאור, כך שהם מופעלים כשמאירים אותם דרך סיב אופטי שמושתל במוח העכבר. כשהארה של התאים לא הובילה לשינוי התנהגותי, עלתה האפשרות שאולי תת-אוכלוסייה של המעגל היא זו שמווסתת את לקיחת הסיכונים.

 כדי לבדוק את זה הוסיפו החוקרים אלמנט למטלה: צליל שנמשך 5 שניות סימן לעכברים שהדוושה תהיה זמינה והם יוכלו ללחוץ עליה. העכברים יכלו להגיב בלחיצה על הדוושה במהלך חמש שניות לאחר תום הצליל. אם לחצו על הדוושה, הם קיבלו משקה שוקולד ב-80 אחוז מהפעמים, ושוק חשמלי חלש ב-20 האחוזים האחרים. אם לא הגיבו במהלך חמש השניות הללו, הדוושה לא הייתה יותר זמינה ללחיצה, והם נאלצו להמתין בין 15 ל-30 שניות להזדמנות הבאה.

הפעם, החוקרים השתמשו בשיטה אחרת למדידת הפעילות המוחית שמאפשרת להתבונן בתאים בודדים, ולא לרשום אות  אחד שמייצג מספר רב של תאים, כמו בשיטת פוטומטריית הסיב. הם זיהו תת-קבוצה של תאים שהיו פעילים במיוחד כשהעכברים שמעו את הצליל, והחליטו שלא ללחוץ על הדוושה. בשיטה מולקולרית הם סימנו את התאים הללו על בסיס פעילותם בחלון זמן קצר ומוגדר היטב, והפכו רק אותם לרגישים לאור. מבין כל תאי המעגל בין ה-mPFC ל-NAcc, הם הצליחו לבודד ולשנות גנטית אך ורק תאים שהיו פעילים כשהעכבר עשה בחירות בטוחות, ולא לחץ על הדוושה. כשגירו את התאים הללו באמצעות סיב אופטי במוח העכברים, ראו שהפעלה שלהם אכן גרמה לירידה ניכרת במספר הלחיצות על הדוושה לעומת ימים שבהם לא הפעילו את התאים. במילים אחרות, כשהתאים האלה פעלו, העכברים נמנעו מסיכונים.  

החוקרים מציעים שהבנה מעמיקה יותר של המעגלים שמווסתים נטילת סיכונים וחיפוש תגמול עשויה לסייע בפיתוח גישות טיפוליות לשלל מצבים פסיכיאטריים אצל בני אדם, שמאופיינים בקבלת החלטות לקויה כמו התמכרות, או בעיבוד שונה של גירויים מתגמלים וחוויה שלהם כלא מהנים, כמו במקרים של דיכאון ואנהדוניה (חוסר יכולת לחוות הנאה).