"הבושם שלה", "האפטרשייב שלו", "עוגיות מדלן" של מרסל פרוסט – חוש הריח הוא הדרך הקצרה ביותר למוח. מה מתרחש במוח בפעם הראשונה שהרחנו ריח מסוים?

מאת רחלי לנגפורד

כולנו מכירים את התופעה שבה משב קטן של ריח מחזיר אותנו לבית של סבתא, לגן או לחיבוק של דודה נשכחת. ריח מעורר בנו זכרונות נושנים בעוצמה שגורמת לנו כמעט לחוש את אותם אירועי עבר מחדש.

למה יש לריח השפעה כזאת עלינו?

ובכן, מסתבר שריח הוא אחד החושים שקבעו את גורל התפתחות המוח שלנו כיונקים, במהלך האבולוציה. מיד אספר לכם איך תבחנו את יכולות ההרחה שלכם, האם זה קשור לגנים ולדנ"א, ואיך ריח יוצר זיכרון.

חוש הריח הוא הדרך הקצרה ביותר למוח. מולקולות של ריח מובלות דרך האף לתאי עצב המסתיימים ישירות באזורי הרחה במוח, שיושב למעשה בדיוק מעל האף – מאחורי ארובות העיניים.

ריח הוא אחת הדרכים העתיקות והעשירות להעביר ידע מהסביבה למוח, והוא חוש המיוחד ליונקים. בחודש מאי 2011 גילו חוקרי מאובנים, שחוש הריח הוא זה שהוביל לשיפור אדיר בהתפתחות המוחית של יונקים במהלך האבולוציה. למעשה, הם טוענים, הוא היה השלב הראשון מבין שלושה שהוביל ליצירת המורכבות האדירה של מוח היצורים היונקים (החוש השני שהוביל להשתכללות מוחית היה חוש המגע, ובעיקר עיבוד מסרי מגע מהגוף באמצעות השערות המצויות עליו, והשלישי היה היכולת לקורדינאצית שרירים עדינה). הסדר הזה שהתגלה נותן לנו מושג על חשיבותו של חוש מסוים על פני חושים אחרים במהלך ההתפתחות האבולוציונית של יונקים.

ד"ר טימותי רואו, מנהל המעבדה הפלאונטולוגית לבעלי חוליות באוניברסיטת טקסס באוסטין, במחקרו שפורסם בכתב העת Science, השתמש בסריקות מוח שביצע על מאובנים בני 190 מיליון שנים שנמצאו בסין. מאובנים אלו נחשבים "קדם-יונקים", כיוון שהם מציגים תכונות שמצביעות על כך שהם היו השלב האבולוציוני שקדם להתפתחותו של היונק המוכר כיום.

גם למאובנים אפשר לסרוק את המוח, ללא צורך לפרק אותם או לפגום בשלמותם לצורך המחקר. סריקותיו של ד"ר רואו גילו אזורי הרחה מוגדלים במבנה הראש ובמוח של המאובנים הקדם-יונקים, מה שמצביע על שיפור ביכולות הרחה ועיבוד ריח ביצורים הקדם-יונקים, שכמובן המשיך ליונקים שהתפתחו מהם.

החוקרים השוו את סריקות המוח של מאובנים אלו למוח של זוחלים מאובנים ומצאו שמוחם של הקדם-יונקים היה גדול יותר בכמעט 50%. הגדילה המוחית הזו מצביעה על שכלול ביכולות התנהגותיות, ולכן, מהממצאים האלה מסיקים החוקרים שהיכולת לפענח את מגוון הידע שמשדר ריח על העולם שסביב יצרה יונקים מפותחים יותר, שהיו שונים לגמרי מקרוביהם האבולוציוניים שקדמו להם.

המוח האנושי מריח בעיקר את מה שהוא מצפה להריח

לאחר המסע הזה אחורה באבולוציה, בואו נחזור לימינו ונראה מה עושה המוח כשהוא מריח, ואיך זה קשור לזכרונות.

מסתבר שהמוח האנושי מריח את מה שהוא מצפה להריח, יותר מאשר מה שהאף באמת שואף לתוכו. כשאתם מתקרבים להריח זר פרחים, סביר להניח שהמוח שלכם כבר מכין את המערכת הסנסורית שלכם לניחוח הנעים של פרחים. מחקר מאוקטובר 2011 מציע הוכחה מוחצת לכך שהמוח משתמש בקודים צפויים ומוכנים מראש לפירוש שהוא נותן לריח ויוצר לעצמו "תבניות ריח" מוכנות, אליהן הוא נוטה לקטלג ריחות שאנו שואפים במעלה האף. כך למעשה המוח יוצר "ציפייה מנטאלית" לריח. תבניות הריח האלה חשובות בעולם הטבע – הן מעניקות לחיות ולבני אדם יתרון התנהגותי, המאפשר להגיב מהר יותר ובאופן מתאים יותר למידע המגיע מהסביבה.

המחקר, שפורסם בכתב העת Neuron, בוצע על ידי כריסטינה זלאנו באוניברסיטת נורת'ווסטרן. זלאנו והקולגות השתמשו בטכניקת סריקת מוח (MRI) ובשיטות ניתוח נוספות של פעילות מוחית, כדי לגלות את תבניות הריח שהמוח יוצר לעצמו, באזור המוחי שאחראי על עיבוד מודע של ריח, הקורטקס האולפקטורי, בו למעשה מאחסן המוח את חוש הריח.

זלאנו והקולגות מצאו שכאשר נבדקים הריחו ריח שאמרו להם לצפות לו, הפעילות המוחית שלהם הייתה מתואמת יותר, לעומת כאשר אמרו להם לצפות לריח מסוים ונתנו להם בפועל להריח משהו אחר.  כלומר – המוח מתכונן להרחה על ידי הכנת הפעילות המוחית באופן אוטומטי לפי ציפייה.

הקשר בין ריח וזכרונות לא טמון בילדות 

בנוסף לתבניות ההרחה האלה, יש במוח הקשרים אוטומטים נוספים בחוש הריח – זכרונות הילדות שמוצפים בעקבות ריחות מסוימים. מדענים במכון ויצמן גילו ב-2009 את הקשר הזה בין ריח לזיכרון. במחקר שפורסם בכתב העת Current Biology טוענים פרופסור נועם סובל וידין דודאי שהקשר בין ריח וזכרונות לא טמון בילדות ובעצם העובדה שבתור ילדים קטנים הרחנו את אותו הריח, אלא במה שמתרחש במוח בפעם הראשונה שהרחנו ריח מסוים. מסתבר שכל מה שסבב אותנו בעת ההרחה הזאת יישאר חקוק באופן חי במוח ובתחושה.

לצורך בדיקת השערתם השתמשו החוקרים במכשיר אולפקטומטר. מכשיר זה משדר ריחות נעימים או בלתי נעימים לפי תיכנות. בניסוי צפו נבדקים ב-60 תמונות, כשלכל תמונה התלווה ריח נעים או בלתי נעים ששודר מהאולפקטומטר. לאחר מכן נכנסו הנבדקים לסריקת מוח (fMRI), שבדקה את הפעילות המוחית שלהם כאשר הוצגו להם שוב אותן תמונות שראו קודם, והם נשאלו איזה ריח ליווה כל תמונה. לאחר מכן חזרו על כל המהלך של תמונות, ריח וסריקות מוח, אך החוקרים שינו את הריחות שלוו את התמונות לריחות אחרים.

שבוע לאחר מכן התייצבו שוב הנבדקים לנסות להיזכר בריח שלווה כל תמונה, שוב תחת מכשיר שסרק את מוחם. החוקרים מצאו שגם לאחר שבוע, נבדקים הצליחו להיזכר בשני הריחות השונים שליוו כל תמונה. עם זאת, היה הבדל מהותי בפעילות המוחית שלהם בזמן ההיזכרות: הריח הראשון שליווה את התמונה יצר במוח דפוס פעילות חשמלית מסוים, שלא נראה כאשר הם נזכרו בריח השני. זה קרה גם כאשר הריח היה נעים וכאשר כאשר היה לא נעים.

דפוס הפעילות המוחית המיוחד הזה נצפה באזור ההיפוקמפוס (אזור מוחי שמעורב בזיכרון), וכן באמיגדלה (אזור מוחי שמעורב בעיבוד ובתפישת רגשות). הדפוס הזה היה כל כך ברור ומיוחד, שהחוקרים יכלו לנבא על פיו בלבד איזה שילוב של תמונה וריח הנבדקים יזכרו לאחר שבוע.

כאשר החוקרים ביצעו את אותו הדבר עם צלילים במקום עם ריח, לא נמצא דפוס מוחי כזה שיכול לנבא עד כמה אדם יזכור קשר בין תמונה לבין צליל. כלומר, הקשר הראשון בין ריח לבין סיטואציה מעוגן בזיכרון באופן ייחודי.