חוברת הקורס

הרצאה 1 — מה מערכת העצבים עושה, ואיך

מפת ההרצאה

ענייני הקורס

מה שנאמר בתחילת ההרצאה. הפרטים המחייבים נמצאים בסילבוס.

שתי עצות שחזרו על עצמן: לא לדחות תרגול לרגע האחרון ולא להעתיק תשובות, כי אז לא לומדים ממנו כלום. ועל שאלה קשה מהתרגול כדאי לדבר בקבוצה, אבל לכתוב למה בחרתם תשובה, ולא רק את האות.

אנטומיה, פיזיולוגיה, פתולוגיה

מהפתולוגיה עוברים לשאלה איך מטפלים: ניתוח (כירורגיה), תרופות (פרמקולוגיה), טיפול פסיכולוגי ועוד. נוירו פירושו מערכת העצבים, ולכן נוירואנטומיה היא המבנה שלה, ונוירופיזיולוגיה היא איך היא עובדת.

שלוש מערכות

שלושתן מחוברות ומדברות זו עם זו. הפירוט יבוא בהמשך הקורס.

למה בכלל צריך מערכת עצבים

האדם הוא יצור רב-תאי (מיליארדי תאים), רב-איברי (לב, כבד, לבלב, עיניים) ורב-מערכתי (לב וכלי דם, נשימה, עיכול, חיסון, המערכת האנדוקרינית). צריך משהו שיתכלל את הכל ויפקח על הגוף כמכלול אחד.

הדוגמה מההרצאה: צ'יטה רודפת אחריי, ואני עובר מישיבה לריצה.

מי שקבעה את סדר העדיפויות הזה היא מערכת העצבים.

לחץ במבחן

אותו דבר קורה בבחינה: נושמים מהר יותר, הלב פועם חזק, הפה יבש, האישונים מתרחבים והשמיעה מתחדדת. זו המערכת הסימפתטית, שעוד תילמד בהמשך. היא לא תקלה: היא מכינה את הגוף להתמודד. יותר חמצן למוח, שצורך הרבה סוכר בזמן מבחן, ועיניים שקולטות מהר יותר. המסר בהרצאה: לא למהר לתייג את זה כ"לחץ במבחנים" ולנסות להחליש את זה.

הכל עובר דרך שרירים

העיקרון שחוזר בכל ההרצאה: כל רצון של המוח מתורגם לפעילות של שרירים. נשימה, דופק, הליכה, מבט. אין לגוף דרך אחרת לפעול.

מערכת העצבים היא התקשורת בין המוח לבין השרירים. היא עושה את זה באמצעות עצבים (נוירונים), שהמרצה קורא להם "חוטי חשמל" הפרוסים בכל הגוף, בשני כיוונים בלבד:

המבנה של עצב תחושתי ושל עצב תנועתי כמעט זהה. ההבדלים ביניהם קלים, ואותו סוג של "חוט" מעביר פעם כאב ופעם פקודה לשריר.

בין התחושתי לתנועתי יושב המוח, והוא מקבל החלטה. קר לי: אולי זה נסבל, אולי אין כרגע פתרון, ואם יש פתרון, הוא שולח פקודה להתלבש או להדליק תנור.

איפה זה תופס. עצב אחד לא עובד בשני הכיוונים. מכף הרגל אל המוח עובר עצב תחושתי, ומהמוח אל כף הרגל עובר עצב תנועתי אחר.

הדחף העצבי

מה שעובר בעצב נקרא דחף עצבי, והוא חשמל. חשמל בגוף הוא יונים: אטום עם מטען, חיובי או שלילי. בגוף יש עשרות מיליארדי תאי עצב, ורשת שלהם מגיעה כמעט לכל נקודה בגוף. גם לתינוק בן יומו יש כמעט אותם עצבים כמו למבוגר.

המרצה הדגיש שהמילה "חוטי חשמל" היא מטאפורה, אבל מדויקת: מי שמכיר את המבנה של עצב רואה שהוא באמת דומה לחוט חשמל.

סינפסה ונוירוטרנסמיטורים

בין עצב לעצב אין מגע. יש מרווח צר מאוד, שנקרא סינפסה. חשמל, כלומר יונים, לא עובר את המרווח הזה. מה שעובר בו הן מולקולות כימיות שנקראות נוירוטרנסמיטורים: "נוירו" כי הן שייכות למערכת העצבים, ו"טרנסמיטר" כי הן מעבירות את המסר מעצב אחד לעצב הבא.

למה בסינפסה עובר חומר כימי ולא חשמל

זו הדרך של הגוף לפקח על מערכת העצבים. הדחף העצבי עצמו לא עובר את הסינפסה. הוא נשאר בתוך העצב, והנוירוטרנסמיטור הוא שממשיך את המסר לעצב הבא.

תאי גליה

קבוצה גדולה של תאים במערכת העצבים שאינם נוירונים: תאי גליה (glial cells). הם תאי תמך, ודואגים לכל מה שהנוירונים צריכים: מביאים להם מזון, מפנים פסולת, ובולעים תאים מתים.

איך הדחף מתקדם

שני רכיבים מניעים את הדחף העצבי. המרצה אמר שזה קשה להבנה, ושלא בטוח שיגיעו לזה לעומק.

1. מפל ריכוזים. חומר תמיד נע מריכוז גבוה לריכוז נמוך. בושם: הוא מרוכז על העור, ומשם מתפזר אל האוויר שבו הוא דליל. או חומר שיש ממנו הרבה מחוץ לחדר ומעט בפנים: פותחים חלון, והוא נכנס.
2. פוטנציאל פעולה (action potential). המעבר הזה יוצר גל שמתקדם לאורך העצב, עד הקצה שלו, תמיד בכיוון אחד: אל המוח, או אל השריר.

שלושה יעדים לעצב

מערכת פתוחה או סגורה

מערכת העצבים היא גם וגם. בתוך העצב היא סגורה: הדחף העצבי מתקדם בתוכו. בסינפסה היא פתוחה: נוירוטרנסמיטורים דולפים ממנה אל הדם. לכן:

• אפשר למדוד נוירוטרנסמיטורים בבדיקת דם
• אפשר לתת נוירוטרנסמיטור כתרופה, דרך הדם

שאלה מהכיתה: אם הם דולפים לדם, הם יכולים להפעיל סינפסות אחרות, רחוקות? כמעט לא. נוירוטרנסמיטור עובד בריכוז מסוים. בסינפסה, שהיא מרווח זעיר, גם מאה מולקולות הן ריכוז גבוה. בדם הן מתפזרות בכמה ליטרים, והריכוז נמוך מכדי להשפיע.

איך עצב "לומד" אם הוא תחושתי או תנועתי

העובר מייצר כמות אדירה של נוירונים, ועוד לא נקבע מי מהם תחושתי ומי תנועתי. הגורל שלהם נקבע בלמידה, וכל למידה היא ניסוי וטעייה:

• ברחם: העובר נוגע בדופן הרחם או בועט. היד נגעה במשהו, למוח מגיע אות, והעצב מהיד אל המוח "נחרט" כעצב תחושתי
• אחרי הלידה: התינוק מושיט יד אל צעצוע. יד שנגעה מלמדת את המוח שזו הפקודה הנכונה, והעצב נקבע כעצב תנועתי. בהתחלה הוא מפספס, ועם הזמן מדייק
• עוד חושים: הצעצוע גם מרעיש, ולכן נוצר גם קשר לשמיעה

הכלל: עצב שקיבל גירוי תחושתי יהיה תחושתי. עצב שקיבל פקודה תנועתית יהיה תנועתי.

תנועת עיניים היא גם פעילות של שרירים, ולכן קשר עין-יד הוא חלק מאותה למידה. בטיפת חלב בודקים את ההתפתחות בדיוק כך: קשר עין-יד, שמיעה-יד, שמיעה-עיניים. גם אצל מבוגר: רעש חזק, והראש והעיניים פונים אליו.

מי שולט במוח

המוח שולט בריאות, בלב, בשרירים. ומי שולט במוח? המוח שולט בעצמו, וזו בעיה, כי מנגנון שמפקח על עצמו הוא מנגנון בלי פיקוח חיצוני. הוא עושה את זה בשתי דרכים:

אלכוהול וסמים מחלישים את השליטה של המרכזים הגבוהים. אז הרצונות פועלים בלי עכבות: אדם שיכור ורעב עלול לקחת אוכל שאינו שלו.

אנחנו עובדים בשביל המוח

הגרון יבש מדיבור. המוח קולט שמשהו לא תקין, ומפעיל הרבה עצבים תנועתיים: להרים כוס, לבדוק שיש בה משהו, לקרב לפה, לעצור את הנשימה, להטות את הראש, ללגום ולבלוע. כל זה כדי לספק את המוח. יתוש עוקץ: המוח לא אוהב את הגירוי, אז מסלקים את היתוש, ובהמשך גם קונים תכשיר נגד יתושים.

כמה רצונות בבת אחת

הצרכים הבסיסיים (בפסיכולוגיה: האיד) הם שתייה, אכילה, שינה, התפנות, ואהבה, שבשלב מסוים הופכת גם לצורך מיני. כשצורך כזה עולה, הוא דוחק כל רצון אחר: רעבים, אוכלים קודם. עייפים, הולכים לישון גם כשמחר מבחן.

דילמה יש כשכמה רצונות מתחרים:

• כוס תה רותחת ביד: להחזיק עוד כמה שניות ולהניח, או לשמוט
• רוצים לשירותים, אבל נשארים עוד כמה דקות בהרצאה
• הקרואסון: מחקר על קניית קרואסונים בסופרמרקט מצא שההחלטה לקנות מתקבלת עוד לפני שנכנסים לחנות. בדרך אל המאפייה המוח רק אוסף הצדקות: עשיתי כושר, מזמן לא פינקתי את עצמי. הרצון לפינוק ניצח את הרצון להיות בריא

בקרת איכות: איך המוח יודע שקיבל מה שרצה

דרך העצבים התחושתיים. שתיתי, והגרון כבר לא יבש. אכלתי, ואני פחות רעב, עד שאני שבע. גירדתי, והגירוד עבר. המוח מקבל אות שהצורך נענה, ומקבל גם מנה של דופמין: הצלחתי. ואז הוא נרגע.

רעב וסוכר

הגוף צריך את כל אבות המזון: חלבונים, שומנים, פחמימות, מינרלים ומים. הרעב אומר "חסר לך משהו", אבל לא אומר מה. אפשר "לרמות" אותו בסוכר זול: לחמנייה, קפה עם סוכר, קוביית שוקולד. הסוכר עונה לתחושת הרעב, אבל לא לצורך האמיתי של הגוף.

הניסוי בארבה

זואולוג רצה לדעת מה גורם לארבה להפסיק לאכול:

המסקנה: הלחץ בתוך מערכת העיכול הוא האות לעצור. גם אצלנו: "אני מפוצץ". לפי ההרצאה, הקיבה של מבוגר מכילה בערך 700 עד 800 מיליליטר. לכן במסעדה של "אכול כפי יכולתך" מגישים קודם הרבה לחם, ובחתונה כמעט אף אחד לא מגיע להמבורגרים של חצות.

מערכת העצבים מדברת עם כל המערכות

נשימה, עיכול, דם, המערכת האנדוקרינית. מערכת העצבים גם מרגישה (תחושה) וגם שולחת אות (תנועה), אל כולן. זה מייחד אותה: מערכות אחרות מדברות רק בכיוון אחד, או רק עם חלק מהמערכות.

מה לא נלמד בהרצאה הזו

• המערכת הסימפתטית והמערכת האוטונומית: רק הוזכרו
• פוטנציאל הפעולה לעומק
• המבנה של הנוירון ושל המוח

בדיקה עצמית

1. מה ההבדל בין אנטומיה, פיזיולוגיה ופתולוגיה?
2. העצב שמעביר "כואבת לי הבטן" הוא תחושתי או תנועתי? מאיפה לאן הוא מוביל?
3. למה בסינפסה עובר חומר כימי ולא חשמל?
4. מערכת העצבים פתוחה או סגורה?
5. איך המוח יודע שהצורך שלו נענה? תנו דוגמה.

תשובות.

1: אנטומיה שואלת איך זה בנוי, פיזיולוגיה איך זה עובד, ופתולוגיה איך זה מתקלקל.

2: תחושתי. תחושה יכולה להגיע גם מבפנים, והיא עוברת מהאיבר אל המוח.

3: חשמל פועל לפי הכל או לא כלום, ואי אפשר לווסת אותו. בנוירוטרנסמיטור אפשר לשלוט: בכמות, בעצירה, ובחומר נוגד. כך הגוף מפקח על מערכת העצבים.

4: גם וגם. בתוך העצב היא סגורה, ובסינפסה היא פתוחה: נוירוטרנסמיטורים דולפים לדם, ולכן אפשר למדוד אותם בבדיקת דם ולתת אותם כתרופה.

5: דרך העצבים התחושתיים. שתיתי, והגרון כבר לא יבש. אכלתי, והלחץ במערכת העיכול אומר שאני שבע. ואז מגיע גם דופמין, תחושת ההצלחה.

מערכת העצבים: חלקים ותפקיד

התפקיד במשפט אחד

לתכלל גוף רב-תאי, רב-איברי ורב-מערכתי, ולתת לו מענה בכל רגע. וכל מה שהמוח רוצה, הוא מבצע דרך שרירים.

החלקים

שני כיוונים

ביניהם המוח, שמקבל החלטה.

שלושה יעדים

עצב יכול להוביל אל עצב נוסף (דרך סינפסה), אל שריר (כיווץ) או אל בלוטה (הפרשה).

פתוחה או סגורה

איפה זה תופס

• עצב אחד לא עובד בשני הכיוונים. מכף הרגל אל המוח עצב תחושתי, ומהמוח אל כף הרגל עצב תנועתי אחר
• תחושה היא לא רק מבחוץ. כאב בטן, או הצורך להתפנות, הם תחושות מבפנים, והעצבים שמעבירים אותן תחושתיים
• "גם וגם" היא התשובה הנכונה לשאלה אם מערכת העצבים פתוחה או סגורה

בדיקה עצמית

1. אילו שלוש מערכות עצבים הוזכרו, ומה הקיצור של כל אחת?
2. לאן יכול עצב להוביל, ומה קורה בכל אחד מהיעדים?
3. מה תפקידם של תאי הגליה?

תשובות.

1: המרכזית (CNS), ההיקפית (PNS) והאוטונומית (ANS).

2: לעצב נוסף, שמקבל את המסר דרך סינפסה. לשריר, שמתכווץ. לבלוטה, שמפרישה.

3: תמיכה בנוירונים: הבאת מזון, פינוי פסולת ובליעת תאים מתים.

הדחף העצבי והסינפסה

שני מקומות, שני סוגי מסר

יון הוא אטום עם מטען, חיובי או שלילי.

איך הדחף מתקדם

1. מפל ריכוזים: חומר תמיד נע מריכוז גבוה לריכוז נמוך, כמו בושם שמתפזר באוויר
2. פוטנציאל פעולה: גל שמתקדם לאורך העצב עד הקצה, תמיד בכיוון אחד, אל המוח או אל השריר

נוירוטרנסמיטורים שהוזכרו

איפה זה תופס

• הדחף העצבי לא חוצה את הסינפסה. הוא נשאר בתוך העצב. את המסר ממשיך הנוירוטרנסמיטור
• הנוירוטרנסמיטור אינו חלק מהעצב עצמו. הוא רכיב של מערכת העצבים, שהעצב מפריש
• בין עצבים אין מגע. יש מרווח, והוא צר מאוד

בדיקה עצמית

1. מה ההבדל בין מה שעובר בתוך העצב לבין מה שעובר בסינפסה?
2. נוירוטרנסמיטור דלף לדם. למה הוא כמעט לא יפעיל סינפסות רחוקות?
3. למה אומרים שחשמל פועל לפי "הכל או לא כלום"?

תשובות.

1: בתוך העצב עובר חשמל, יונים. בסינפסה עוברים נוירוטרנסמיטורים, מולקולות כימיות שאפשר לווסת.

2: הוא פועל בריכוז מסוים. בסינפסה, שהיא מרווח זעיר, גם מעט מולקולות הן ריכוז גבוה. בדם הן מתפזרות בכמה ליטרים, והריכוז נמוך מדי.

3: יש חשמל או שאין: השער נפתח או נסגר. אין דרך לווסת את הכמות, ולכן את הפיקוח עושים בסינפסה.

מי שולט: למידה, תגמול ובקרה

איך עצב נקבע

העובר מייצר כמות אדירה של נוירונים. הגורל שלהם נקבע בלמידה, בניסוי וטעייה: עצב שקיבל גירוי תחושתי יהיה תחושתי, עצב שקיבל פקודה תנועתית יהיה תנועתי. כך נבנה גם קשר עין-יד, שבודקים בטיפת חלב.

המוח שולט בעצמו

כשיש כמה רצונות

הצרכים הבסיסיים (האיד: שתייה, אכילה, שינה, התפנות, אהבה) דוחקים כל רצון אחר. דילמה נוצרת כשרצונות מתחרים, למשל פינוק מתוק מול אכילה בריאה. במחקר על קרואסונים ההחלטה התקבלה עוד לפני הכניסה לחנות, והמוח רק אסף הצדקות.

בקרת איכות

המוח יודע שהצורך נענה דרך העצבים התחושתיים, ומקבל דופמין:

בניסוי בארבה: כשהמזון יצא החוצה דרך צינור, הארבה לא הפסיק לאכול. כשהמעיים נחסמו והתמלאו, הוא הפסיק. האות לעצור הוא הלחץ.

איפה זה תופס

• רעב לא אומר מה חסר. סוכר זול משתיק את תחושת הרעב, אבל לא נותן לגוף את מה שהוא צריך
• המרכזים הגבוהים מתפתחים מאוחר. זו הסיבה שילד קטן לא דוחה סיפוקים, ולא "חוסר חינוך"

בדיקה עצמית

1. מה מכריע אם נוירון של עובר יהיה תחושתי או תנועתי?
2. באילו שתי דרכים המוח שולט בעצמו?
3. מה הראה הניסוי בארבה?

תשובות.

1: הלמידה: ממה שהוא מעביר בפועל. גירוי תחושתי הופך אותו לתחושתי, ופקודה תנועתית לתנועתי.

2: תגמול (דופמין) ומרכזים גבוהים: דחיית סיפוקים, מוסר והבנת השלכות.

3: שהאות להפסיק לאכול הוא הלחץ בתוך מערכת העיכול כשהיא מתמלאת.