מחקר חדש מספק את העדויות הטובות ביותר עד כה לכך שדפוסי החיבור בין חלקים שונים במוח האנושי יכולים לספר למדענים את הפונקציות המיוחדות של כל אזור.
מחקרים קודמים הראו את הקשר בין קישוריות לתפקוד המוח עבור פונקציה אחת או מעטות בלבד, כגון תפיסה או אינטראקציות חברתיות.
אבל המחקר הזה מרחיק לכת בכך שהוא מספק "מבט ממעוף הציפור" של המוח כולו ותפקודיו הרבים, אמרה קלי הירש, הכותבת הראשית של המחקר ודוקטורנטית לפסיכולוגיה באוניברסיטת אוהיו סטייט.
מצאנו ראיות המצביעות על כך שקישוריות היא עיקרון ארגוני בסיסי השולט בתפקוד המוח, שיש לו השלכות על הבנת מה קורה כאשר דברים משתבשים במוח."
קלי הירש, דוקטורנט לפסיכולוגיה, אוניברסיטת אוהיו סטייט
הממצאים נותנים למדענים תמונה טובה יותר של "טביעת אצבע הקישוריות" של אזורים ספציפיים במוח האנושי.
"בדיוק כמו האופן שבו טביעת האצבע של כל אחד היא ייחודית, אנו מוצאים שלאזורי מוח שונים יש טביעות אצבע של קישוריות מזהות באופן ייחודי על סמך התפקוד המנטלי שהם מבצעים", אמר מחבר שותף Zeynep Saygin, פרופסור חבר לפסיכולוגיה במדינת אוהיו.
לכן, מדענים יכולים להשתמש בטביעות אצבע ספציפיות של קישוריות כדי להסיק את התפקוד של האזור הזה, אמר הסופר הבכיר דיוויד אושר, עוזר פרופסור לפסיכולוגיה במדינת אוהיו.
"הממצאים שלנו עוזרים לנו להבין את דפוס הקישוריות שהופך אזור שפה לייחודי, למשל, ומה מייחד אותו מאזורים סמוכים במוח", אמר אושר.
הממצאים פורסמו לאחרונה בכתב העת מדעי המוח ברשת.
החוקרים השתמשו בנתונים מפרויקט Human Connectome, שכלל 1,018 אנשים שמוחם נסרק ב-MRI כדי לבחון דפוסי קישוריות במוחם.
לאחר מכן הם השתמשו ב- NeuroQuery, כלי מטה-אנליזה מקוון המספק מפת מוח לכל תהליך קוגניטיבי, המשקפת את האופן שבו מוחו של אדם יפעל על פני 33 תהליכים קוגניטיביים, כולל דיבור, קבלת החלטות, האזנה למוזיקה ותפיסת פנים. בשלב הבא, Hiersche ועמיתיו בנו מודלים חישוביים המקשרים את נתוני הקישוריות עם התוצאות המטא-אנליטיות מ-NeuroQuery.
התוצאות הראו מתאם עקבי וחזק בין קישוריות ותפקוד בכל המוח ובין תחומים קוגניטיביים. במילים אחרות, החוקרים ראו שדפוסי קישוריות מסוימים יכולים לחזות אם חלק מהמוח יהיה פעיל או לא פעיל – ולא פעיל – במשימות רבות, בין אם זה הסתכלות על הפנים, או דיבור, או קבלת החלטה.
"זה תומך בהשערה רווחת בקרב מדעני מוח, לפיה קישוריות המוח קובעת את תפקוד המוח, אבל זה לא הוכח במפורש עד עכשיו, ולא על פני רוחב כה גדול של תחומים קוגניטיביים", אמר אושר.
בעוד שכל התחומים הקוגניטיביים ואזורי המוח הראו קשר הדוק בין קישוריות והפעלה, החוקרים מצאו משהו מעניין. הקשרים ההדוקים ביותר היו במיומנויות ברמה גבוהה יותר, כגון תפקוד ביצועי וזיכרון, בניגוד למיומנויות חושיות או חברתיות, אמר הירש.
"לכישורים ברמה גבוהה יותר לוקח שנים רבות להתפתח אצל אנשים, הרבה יותר מאשר מיומנויות חושיות או חברתיות", אמרה.
"ייתכן שכאשר אתה משתמש ללא הרף באזורים אלה במוח כדי שהם יתפתחו, זה גורם לקשר ההדוק הזה בין קישוריות ותפקוד עבור מיומנויות אלה מסדר גבוה."
תרומה מרכזית של מחקר זה היא שבגלל מעוף הציפור של המוח, היא יכולה לתת למדענים קו בסיס של אופן פעולת המוח הרגיל אצל מבוגרים צעירים, אמר הירש.
זה יאפשר לחוקרים לחקור אנשים עם מחלות או מצבים שונים ולראות כיצד תפקודי המוח והקישוריות שלהם שונים ממה שנמצא בעבודה זו, אמרה.
"הידיעה שקישוריות היא עיקרון ארגוני כללי של תפקוד המוח בכל המוח מספקת בסיס לעבודה עתידית בתחום זה."
