ביום שישי בערב ביקשה הנהגת הכבר-לא-כל-כך-חדשה את מפתחות הרכב בשביל לנסוע לפתח תקווה. כאבא פולני החרד לנהגת, למכונית ולפתח תקווה ניסיתי לברר האם ראויה הנסיעה. לתת ערכת קפה לחבר שחוזר לרצועת עזה, ענתה הנהגת. נסיעה ראויה לכל הדעות.

בשלב זה הודתה הנהגת הכבר-לא-כל-כך-חדשה שהיא חוששת מהנסיעה. באחת הנסיעות הקודמות בכביש המהיר היא חוותה קצת יותר מדי את התנהגות נהגי ישראל והיא קצת פחדה להיתקל בהם בשנית.

תוך כדי שיחה פתחנו את המפה (בטלפון כמובן, אין יותר מפות על נייר) ושוחחנו על הדרך שעליה לנסוע לאם המושבות. אמנם היא לא נסעה לשם בעבר, אבל כן נסעה חלק מהדרך על הכביש המהיר וידעה בערך לאן להגיע. כששוחחנו, היה ברור שהיא עוברת על הדרך בראשה.

תוך שיחה פתחנו את המפה ושוחחנו על הדרך לאם המושבות. אמנם היא לא נסעה לשם בעבר, אבל כן נסעה חלק מהדרך על הכביש המהיר וידעה בערך לאן להגיע. כששוחחנו, היה ברור שהיא עוברת על הדרך בראשה

כשדיברנו על פנייה מסוימת בדרך היא אמרה "במקום לפנות ימינה כפי שעשיתי בעבר, אצמד פה לשמאל ואמשיך ישר. נכון?" ברור היה שהנהגת מדמיינת את המסלול, בונה אותו בראשה. היא "ראתה" בעיני רוחה נקודות מוכרות לאורך המסלול וצירפה אותן לסיפור הדרך.  ניכר היה שהתהליך ייצר אצלה תחושה שהיא מכירה את הדרך, לפחות חלקית, וביטחונה בנהיגה לפתח תקווה ביום שישי בערב גבר.

בעודי עוזר לנהגת הכבר-לא-כל-כך-חדשה לתכנן את המסלול, לא יכולתי שלא לחשוב על המנגנון הנוירולוגי שמאחורי התהליך.  איך אנחנו לומדים לנווט במרחב ואיך הדמיון שלנו משתתף בתהליך.

היכולת שלנו להתמצא במרחב, לדעת איפה אנחנו נמצאים, איך להגיע ממקום למקום, ולזכור מסלולים, נראית לנו אולי טבעית, אבל מאחוריה עומדת מערכת מוחית מורכבת להפליא. אחד המרכיבים המרכזיים במערכת הזו הוא קבוצת תאים שנקראת תאי מקום (Place Cells), תאים שנמצאים באזור ההיפוקמפוס במוח ופועלים כאילו היו חלק ממערכת ניווט פנימית.

תאי מקום התגלו לראשונה בשנות ה-70 בעבודתו של החוקר ג'ון או'קיף, שזכה על כך בפרס נובל. הוא גילה שכאשר עכבר נע בתוך סביבה מסוימת, תאים מסוימים בהיפוקמפוס שלו מופעלים, כל תא מגיב (אנחנו אומרים שהתא "יורה" פולסים חשמליים) רק כשבעל החיים נמצא במקום מסוים במרחב. כך, אם עכבר הולך במבוך, כל אחד מתאי המקום נדלק בנקודה אחרת על פני המבוך.

כאשר מקשיבים לפעילות החשמלית של תאי מקום במהלך תנועה, מתקבלת מעין "מפת ירי", תבנית פעילות שמייצגת את המרחב הפיזי. זו לא מפה רגילה עם גבולות וציורים, אלא מפה נוירונלית שמבוססת על מיקום יחסי ותנועה. תאי המקום מספקים ייצוג פנימי של המרחב שבו אנו נעים, והם משתתפים גם בלמידה, בזיכרון מרחבי ובקבלת החלטות שקשורות לניווט.

יכולתנו להתמצא במרחב, לדעת איפה אנו, איך להגיע ממקום למקום ולזכור מסלולים, נראית אולי טבעית, אבל זו מערכת מוחית מורכבת להפליא. תאי המקום בתוכה פועלים כחלק ממערכת ניווט פנימית

כאשר אנחנו הולכים בשביל חדש, למשל, מהמלון לאתר תיירות בעיר זרה, תאי המקום מתחילים לפעול בהתאם למיקום שלנו. ככל שנחזור על המסלול, תיווצר תבנית יציבה יותר של פעילות נוירונלית, כלומר "מפה פנימית" של השביל.

רמזים חזותיים כמו שלטים, מבנים, עצים או קירות עוזרים לנו לעגן את הפעילות של תאי המקום למציאות החיצונית. המוח משלב מידע שמגיע מהחושים עם מידע פנימי של תנועה (כמו כיוון, מרחק ומהירות), ותאי המקום מתאמים ביניהם כדי ליצור ייצוג קוהרנטי של הסביבה. ככל שהמסלול מוכר יותר, המפה המוחית מדויקת יותר, מה שמאפשר לנו להתמצא גם כשאין לנו גישה לראייה, למשל בחושך או בעצימת עיניים.

כל שנה אני נדהם מהמנגנון הזה כאשר אני לומד למצוא את הכיתה בה אני אמור ללמד. ביום הראשון של הסמסטר אני מחפש פעמיים את מספר הבניין והכיתה במחשב ותמונות של שבילי הקמפוס חולפות במוחי. בדרכי להרצאה אני שם לב באופן מודע לבניינים השונים ולאותו חזותיים אחרים. בשבוע השני של הסמסטר אני מגיע לכיתה בקלות רבה יותר. לאחר מספר שבועות אינני צריך יותר להקדיש מחשבה מודעת לבניינים הנמצאים בדרכי ממשרדי לכיתת הלימוד. המסלול נלמד ומבוצע באופן אוטומטי.

עובדה מרתקת היא שתאי מקום לא פועלים רק בזמן תנועה אמיתית. מחקרים, גם בבעלי חיים וגם בבני אדם, הראו שתאי מקום נכנסים לפעולה גם כאשר אנחנו רק מדמיינים תנועה. כלומר, כאשר אנחנו חושבים על מסלול מוכר או מתכננים מסלול חדש, תאי המקום משחזרים את דפוסי הפעולה שלהם.

במחקרים שנעשו באמצעות fMRI בבני אדם, כאשר נבדקים התבקשו לדמיין את עצמם הולכים במסלול מסוים בעיר מוכרת, נצפתה עלייה בפעילות בהיפוקמפוס ובאזורים נוספים שקשורים לזיכרון מרחבי, כמו הקורטקס הפרה-פרונטלי והקורטקס הפריאטלי.

עובדה מרתקת היא שתאי מקום לא פועלים רק בזמן תנועה אמיתית. מחקרים, בבעלי חיים ובבני אדם, הראו שתאי מקום פועלים גם כשאנו רק מדמיינים תנועה. כלומר, חושבים על מסלול מוכר או מתכננים חדש

במקביל, מחקרים על עכברים הראו שתאי מקום חזרו לפעול גם כאשר העכבר נח או ישן. תופעה זו נקראת Replay, שחזור סדרת הפעילות המרחבית של התאים. ישנה גם תופעה שנקראת Preplay שבה תאי מקום פועלים בסדר מסוים לפני שהעכבר הלך במסלול, מעין סימולציה מוקדמת של מסלול עתידי. תופעות אלה מצביעות על כך שההיפוקמפוס לא רק משמר זיכרונות, אלא גם משתתף בתכנון וניבוי.

הבנה של פעילות תאי המקום תורמת להבנת תפקודים קוגניטיביים בסיסיים כמו זיכרון, ניווט ודמיון. יתרה מכך, תפקוד לקוי של תאי מקום נמצא בקשר עם מחלות כמו אלצהיימר, שבהן היכולת המרחבית נפגעת בשלב מוקדם. לכן, חקר תאי המקום תורם גם להבנת הפרעות נוירולוגיות ואף עשוי לסייע בפיתוח שיטות אבחון וטיפול עתידיות.

בפעם הבאה שאתם יושבים מול מחשב ומתחילים לתכנן טיול, בין אם זה טרק בגליל או מסע בדרום אמריקה, תדעו שמשהו במוח שלכם כבר התחיל לנוע. תאי המקום שלכם, יחד עם אזורים רבים אחרים, מתחילים לדמיין, למפות ולחשב את הדרך. המוח לא מחכה לרגע שבו תנעלו נעליים. הוא מתחיל את המסע עוד בשלב החלום. לפעמים, התכנון במוח הוא כבר הצעד הראשון של התנועה. וכשאתם מגיעים לשביל עצמו, התחושה של מוכרות, אפילו אם זו הפעם הראשונה, נובעת מכך שהייתם שם כבר קודם, לפחות בראש. בעידן המידע ניתן למצוא מידע חזותי באינטרנט על כל מגרש חנייה או מסלול הליכה. כאשר אנו עוברים על התמונות הללו לפני הטיול, אנו בעצם מתחילים לבנות מעין מסלול מוחי משוער.

המוח לא מחכה שתנעלו נעליים. הוא מתחיל את המסע עוד בשלב החלום. לפעמים, התכנון במוח הוא כבר הצעד הראשון, וכשאתם מגיעים לשביל, תחושת המוכרות נובעת מכך שהייתם שם כבר קודם, לפחות בראש

בסוף נסעה הנהגת-הלא-כל-כך-חדשה בהצלחה לפתח תקווה והעבירה לחייל את ערכת הקפה. היא אפילו דיווחה בשמחה שהנסיעה הייתה קלה ולא מלחיצה. אני שמח לבשר שלנהגת, לאוטו ולפתח תקווה שלום. כל מה שנשאר לנו לעשות זה לאחל לחייל ולערכת הקפה שיחזרו מעזה בקרוב וללא פגע.

פרופ׳ אלון קורנגרין הוא ביופיזיקאי. ראש המרכז לחקר המוח של אוניברסיטת בר-אילן. אב מודאג, בעל צייתן, מדען משוטט, רץ איטי, צלם חובב, קורא נלהב, חצי-חנון, אנטרופאי ראשי, עצלן כושל.