נק' מוניטין:
58,700
אומנם קצת אוף-טופיק מנושאי הקבוצה, אבל כמו שחלקכם כבר יודעים המוח הוא חלק אינטגרלי מהלימודים שלי, המחקר שעסקתי בו ובעצם את רוב הדם, היזע והדמעות השקעתי בלימודים שלי במדעי המוח (כי התואר בתזונה היה פשוט "קל מידי" ובין היתר "משעמם"). נושא שתמיד ריתק אותי ועליו גם הרצתי בזמנו הוא – כיצד ניתן להגדיר אינטליגנציה מבחינה פיזיולוגית ומהו הגבול שאליו ניתן להגיע?
******
תחשבו לרגע כיצד דבורה עם מוח בגודל של כמה גרגירי חול (כ-11 מיליגרם) ועם מספר תאי עצב מועט יכולה לתמרן ולנווט במרחב האווירי באופן מהיר למדי. מנגד, תחשבו כיצד פיל, עם מוח פי כמה וכמה יותר גדול מהדבורה ינווט ויזוז הרבה יותר לאט מאותה דבורה. הסיבה היא דיי פשוטה: לפיל לוקח פי 100 יותר זמן להעביר אות מתאי העצב לשרירים הרלוונטיים ולהתחיל רק לחשוב על התנועה הנחשקת, שלא נאמר להוציא אותה לפועל. אתם בטח שואלים כיצד זה מתקשר לאינטליגנציה? מדענים מקשרים אינטליגנציה למספר תאי העצב במוח. חלקכם בטח יחשבו שהתהליך האבולוציוני יגרום להגדלה של מספר תאי העצב ובכך נוכל לחשב תנועות ופעולות קוגניטיביות אחרות באופן מהיר ויעיל למדי. חשיבה טובה, אבל לא יעילה.
אז כיצד נוכל להביא את עצמנו להיות אינטליגנטים יותר?
*****
חלק מההצעות הן להגביר את מספר המסלולים שתא עצב יכול לירות דרכם כך שכל פעם שמועבר מידע הוא מחשב את המסלול היעיל ביותר ויורה את המידע לאותו מסלול בלבד. הצעה אחרת היא להגביר את המהירות שתאי עצב מתקשרים אחד עם השני. למרות שהרעיונות הללו נשמעים טוב על הנייר, הם דורשים אנרגיה רבה מהגוף. המוח שלנו שוקל לערך 1.3-1.4 ק"ג (2% מסך המשקל של כל הגוף) אך צורך 20-25% מהסך הקלורי שגופינו דורש ביממה. אצל תינוקות הדרישה האנרגטית אף גבוהה הרבה יותר, לערך 65% מהסך האנרגטי היומי הולך למוח.
*****
למי שלא בקיא באנטומיה של תא העצב: תא העצב מחובר לאקסון (סיב עצבי) שדרכו עובר אות חשמלי המספק מידע לתא עצב אחר. בנוסף, חלק מהאקסונים מכילים מעטפת שומנית הנקראת מיאלין שתפקידה להגביר את הבידוד החשמלי של סיב העצב וכתוצאה מכך המהירות של האות מתגבר ונשלח באופן יעיל יותר.
אז כיצד ניתן להפוך לאינטליגנטים יותר?
*****
מדענים סבורים שהמשוואה לאינטליגנציה ברמה הפיזיולוגית היא משוואה מאוד פשוטה: מספר תאי העצב + המהירות שהמידע עובר בין תא לתא = אינטליגנציה. מנגד, זה לא כזה פשוט להשפיע על כל אחד מהמשתנים הללו. לדוגמה, מספר מחקרים בחנו מה יקרה אם המוח יגדל פיזית והתוצאה לא איחרה לבוא: אם נגדיל את המוח פיזית, נגדיל גם את נפח התאים עצמם ולכן יהיה בלתי נמנע גם להגדיל את האקסונים. האקסונים יצטרכו להיות ארוכים יותר מאחר ותאי עצב גדולים יותר יהיה רחוקים יותר אחד מהשני והמרחק בין תא לתא יגבר. את זה ניתן לראות באופן דיי שכיח אצל פילים ולוויתנים, שאומנם המוח שלהם פיזית גדול, אך בגלל שכל תא עצב גדל ביחס ישיר לגודל הפיזי של המוח, התקשורת בין התאים נהיית איטית יותר כי המרחק ביניהם גדל ולכן זה משפיע באופן ישיר על האינטליגנציה. אפשר לדמות את זה למחשבים, ככל שמעבד המחשב (טרנזיסטור) דחוס יותר וקטן יותר, כך מהירות המעבד תהיה מהירה יותר.
*****
בתמונה יש דימוי של 44 מצבים (משמאל לימין) בבעיה העיקרית להפוך אותנו לאינטליגנטים יותר:
11. אם נגדיל את כמות תאי העצב במוח כדי לאבד יותר נתונים בטווח זמן נתון, המוח ידרוש יותר אנרגיה (קלוריות) ונצטרך אקסונים (חוטי תקשורת) ארוכים יותר מה שהופך כל אות שמשודר מתא עצב לתא עצב לאיטי יותר.
2. אם ניצור יותר אקסונים (קישורים) בין תאי עצב מרחוקים (מבלי להגדיל את תאי העצב) זה יגרום למוח לעבד נתונים באופן מהיר יותר, אך זה יתפוס יותר מקום (כי יש יותר אקסונים/חוטי תקשורת) וידרוש יותר אנרגיה ומקום פיזי במוח.
3. אם נעלה את מהירות התדר שמשודר זה ידרוש מהאקסונים להיות יותר עבים (ע"י שכבת בידוד כמו מיאלין או משהו אחר) ואקסונים יותר עבים ידרשו יותר אנרגיה ומקום פיזי במוח.
4. ואחרון חביב, להוסיף עוד תאי עצב מבלי לשנות את המבנה הפיזי של המוח. מעשה כזה יגרום לתאי העצב והאקסונים להיות קטנים יותר. מנגד, מחקרים רבים כבר הראו שתאי עצב קטנים נוטים לירות פולסים חשמליים (אותות תקשורת) באופן רנדומלי וליצור הרבה רעשי רקע שזה במילים אחרות אותות לא רצוניים
אז האם הגענו לגבולות האינטליגנציה האנושית מבחינה פיזיולוגית? מדענים סבורים שהמוח שלנו עובד לפי עיקרון כלכלי שנקרא "תפוקה שולית פוחתת" – ככל שנשקיע יותר במוח שלנו, כך נאבד מערכו. אז כיצד נוכל להפוך לאינטליגנטים יותר? הפתרון דיי פשוט והוא טמון באינטראקציות חברתיות ("אינטליגנציה רגשית") ובטכנולוגיה שאנו מפתחים (ספר טלפונים מישהו?). קחו טכנולוגיה שנראית בסיסית היום לכל ילד, האינטרנט, ותבינו לבד שהשמיים הם הגבול.
“The Limits of Intelligence” (Scientific American; June 2011)
******
תחשבו לרגע כיצד דבורה עם מוח בגודל של כמה גרגירי חול (כ-11 מיליגרם) ועם מספר תאי עצב מועט יכולה לתמרן ולנווט במרחב האווירי באופן מהיר למדי. מנגד, תחשבו כיצד פיל, עם מוח פי כמה וכמה יותר גדול מהדבורה ינווט ויזוז הרבה יותר לאט מאותה דבורה. הסיבה היא דיי פשוטה: לפיל לוקח פי 100 יותר זמן להעביר אות מתאי העצב לשרירים הרלוונטיים ולהתחיל רק לחשוב על התנועה הנחשקת, שלא נאמר להוציא אותה לפועל. אתם בטח שואלים כיצד זה מתקשר לאינטליגנציה? מדענים מקשרים אינטליגנציה למספר תאי העצב במוח. חלקכם בטח יחשבו שהתהליך האבולוציוני יגרום להגדלה של מספר תאי העצב ובכך נוכל לחשב תנועות ופעולות קוגניטיביות אחרות באופן מהיר ויעיל למדי. חשיבה טובה, אבל לא יעילה.
אז כיצד נוכל להביא את עצמנו להיות אינטליגנטים יותר?
*****
חלק מההצעות הן להגביר את מספר המסלולים שתא עצב יכול לירות דרכם כך שכל פעם שמועבר מידע הוא מחשב את המסלול היעיל ביותר ויורה את המידע לאותו מסלול בלבד. הצעה אחרת היא להגביר את המהירות שתאי עצב מתקשרים אחד עם השני. למרות שהרעיונות הללו נשמעים טוב על הנייר, הם דורשים אנרגיה רבה מהגוף. המוח שלנו שוקל לערך 1.3-1.4 ק"ג (2% מסך המשקל של כל הגוף) אך צורך 20-25% מהסך הקלורי שגופינו דורש ביממה. אצל תינוקות הדרישה האנרגטית אף גבוהה הרבה יותר, לערך 65% מהסך האנרגטי היומי הולך למוח.
*****
למי שלא בקיא באנטומיה של תא העצב: תא העצב מחובר לאקסון (סיב עצבי) שדרכו עובר אות חשמלי המספק מידע לתא עצב אחר. בנוסף, חלק מהאקסונים מכילים מעטפת שומנית הנקראת מיאלין שתפקידה להגביר את הבידוד החשמלי של סיב העצב וכתוצאה מכך המהירות של האות מתגבר ונשלח באופן יעיל יותר.
אז כיצד ניתן להפוך לאינטליגנטים יותר?
*****
מדענים סבורים שהמשוואה לאינטליגנציה ברמה הפיזיולוגית היא משוואה מאוד פשוטה: מספר תאי העצב + המהירות שהמידע עובר בין תא לתא = אינטליגנציה. מנגד, זה לא כזה פשוט להשפיע על כל אחד מהמשתנים הללו. לדוגמה, מספר מחקרים בחנו מה יקרה אם המוח יגדל פיזית והתוצאה לא איחרה לבוא: אם נגדיל את המוח פיזית, נגדיל גם את נפח התאים עצמם ולכן יהיה בלתי נמנע גם להגדיל את האקסונים. האקסונים יצטרכו להיות ארוכים יותר מאחר ותאי עצב גדולים יותר יהיה רחוקים יותר אחד מהשני והמרחק בין תא לתא יגבר. את זה ניתן לראות באופן דיי שכיח אצל פילים ולוויתנים, שאומנם המוח שלהם פיזית גדול, אך בגלל שכל תא עצב גדל ביחס ישיר לגודל הפיזי של המוח, התקשורת בין התאים נהיית איטית יותר כי המרחק ביניהם גדל ולכן זה משפיע באופן ישיר על האינטליגנציה. אפשר לדמות את זה למחשבים, ככל שמעבד המחשב (טרנזיסטור) דחוס יותר וקטן יותר, כך מהירות המעבד תהיה מהירה יותר.
*****
בתמונה יש דימוי של 44 מצבים (משמאל לימין) בבעיה העיקרית להפוך אותנו לאינטליגנטים יותר:
11. אם נגדיל את כמות תאי העצב במוח כדי לאבד יותר נתונים בטווח זמן נתון, המוח ידרוש יותר אנרגיה (קלוריות) ונצטרך אקסונים (חוטי תקשורת) ארוכים יותר מה שהופך כל אות שמשודר מתא עצב לתא עצב לאיטי יותר.
2. אם ניצור יותר אקסונים (קישורים) בין תאי עצב מרחוקים (מבלי להגדיל את תאי העצב) זה יגרום למוח לעבד נתונים באופן מהיר יותר, אך זה יתפוס יותר מקום (כי יש יותר אקסונים/חוטי תקשורת) וידרוש יותר אנרגיה ומקום פיזי במוח.
3. אם נעלה את מהירות התדר שמשודר זה ידרוש מהאקסונים להיות יותר עבים (ע"י שכבת בידוד כמו מיאלין או משהו אחר) ואקסונים יותר עבים ידרשו יותר אנרגיה ומקום פיזי במוח.
4. ואחרון חביב, להוסיף עוד תאי עצב מבלי לשנות את המבנה הפיזי של המוח. מעשה כזה יגרום לתאי העצב והאקסונים להיות קטנים יותר. מנגד, מחקרים רבים כבר הראו שתאי עצב קטנים נוטים לירות פולסים חשמליים (אותות תקשורת) באופן רנדומלי וליצור הרבה רעשי רקע שזה במילים אחרות אותות לא רצוניים
אז האם הגענו לגבולות האינטליגנציה האנושית מבחינה פיזיולוגית? מדענים סבורים שהמוח שלנו עובד לפי עיקרון כלכלי שנקרא "תפוקה שולית פוחתת" – ככל שנשקיע יותר במוח שלנו, כך נאבד מערכו. אז כיצד נוכל להפוך לאינטליגנטים יותר? הפתרון דיי פשוט והוא טמון באינטראקציות חברתיות ("אינטליגנציה רגשית") ובטכנולוגיה שאנו מפתחים (ספר טלפונים מישהו?). קחו טכנולוגיה שנראית בסיסית היום לכל ילד, האינטרנט, ותבינו לבד שהשמיים הם הגבול.
“The Limits of Intelligence” (Scientific American; June 2011)
