המוח שלכם הוא אולי שני איברים: מחקר מסטנפורד מערער הנחה בת עשרות שנים
כשאומרים "מוח", מדמיינים איבר אחד, גוש אחד שנולד ממקור אחד והתפצל בהמשך לאזורים שונים. מחקר חדש מסטנפורד מציע שזה אולי לא בדיוק כך. צוות בהובלת קייל לו, פרופסור לביולוגיה התפתחותית, מצא שהמוח האנושי נבנה משתי מערכות נפרדות, שמתפתחות מקבוצות תאים שונות כבר בשלבים המוקדמים ביותר של העובר. המחקר פורסם ב-18 בספטמבר בכתב העת Nature Neuroscience.
כדי להבין את החידוש, צריך להכיר את החלוקה הבסיסית. המוח מחולק לשלושה אזורים עיקריים: המוח הקדמי, המוח התיכון והמוח האחורי. הקדמי אחראי על רוב מה שאנחנו מזהים כ"אנחנו": שפה, מודעות, חשיבה מופשטת. האחורי, שכולל את גזע המוח, מנהל את מה שאנחנו כמעט לא חושבים עליו: נשימה, קצב הלב, בליעה. במשך עשרות שנים ההנחה הייתה שכל השלושה מתפתחים מאותה אוכלוסיית תאים מוקדמת, ונפרדים זה מזה בהמשך הדרך.
החוקרים, ובראשם הדוקטורנטים קרולין דנדס ורייאן ג'וקהאי, בחנו עוברי עכברים בשלב הגסטרולציה, הרגע שבו מתחיל להיקבע המבנה הבסיסי של הגוף. הם זיהו שתי אוכלוסיות נפרדות של תאי אב. אחת מבטאת גן בשם Otx2 והופכת למוח הקדמי ולמוח התיכון. השנייה מבטאת גן בשם Gbx2 והופכת למוח האחורי. שתי האוכלוסיות לא חפפו בשום שלב שבדקו, ואפילו האריזה של הדנ"א בתוכן, מבנה הכרומטין, הייתה שונה ביניהן מהיסוד.
"הראינו בפעם הראשונה שהחלק הקדמי של המוח נוצר מתא אב שונה לחלוטין מזה של החלק האחורי", אמר לו. ג'וקהאי סיפר שהוא עצמו הופתע, כי המילה "מוח" מרמזת על איבר רציף אחד עם מקור יחיד.
| הנושא | הממצא |
|---|---|
| כתב העת | Nature Neuroscience, 18 בספטמבר 2026 |
| המעבדה | קייל לו, בית הספר לרפואה של סטנפורד |
| מקור המוח הקדמי והתיכון | תאי אב שמבטאים את הגן Otx2 |
| מקור המוח האחורי | תאי אב שמבטאים את הגן Gbx2 |
| עומק ההיסטוריה | סידור דומה בבעלי חיים שהתפצלו לפני יותר מ-550 מיליון שנה |
| ההישג המעשי | תאי עצב מוטוריים של המוח האחורי מתאי גזע אנושיים |
500 מיליון שנה של שני מוחות
החוקרים בדקו גם כמה עמוק הפיצול הזה מגיע. עקבות של אותו סידור נמצאו בתרנגולות, בדגי זברה ואפילו בתולעי בלוט, יצורים קטנים שחיים על קרקעית הים ושיש להם אב קדמון משותף רחוק מאוד עם בני האדם. גם מדוזות, שהתפצלו מהשושלת שלנו לפני 600 עד 700 מיליון שנה, מחזיקות שתי מערכות עצבים בשני קצוות הגוף. מכאן ההשערה של הצוות: המוח של בעלי החוליות נוצר כשהאבולוציה הצמידה זו לזו שתי מערכות עצבים שכבר היו קיימות.
זה לא הסיפור המוכר של "המוח המשולש". בשנות ה-60 הציע הנוירולוג האמריקאי פול מקלין שהמוח בנוי משכבות שנוספו זו על זו לאורך האבולוציה, מ"מוח זוחלי" ועד קליפת המוח של היונקים. הרעיון כבש את התרבות הפופולרית, אבל חוקרי המוח דחו אותו ברובו כבר מזמן. המחקר מסטנפורד מדבר על משהו אחר לגמרי: לא שכבות של יצר ושכל, אלא שני מקורות התפתחותיים שקיימים אצל כל בעלי החוליות.
הרקע ההיסטורי מסביר למה הממצא מפתיע. ב-1924 השתילו הנס שפמן והילדה מנגולד בעובר של סלמנדרה קבוצת תאים קטנה, וגילו שהיא מסוגלת לגרום לרקמה שסביבה לבנות מערכת עצבים שלמה נוספת. שפמן זכה על כך בפרס נובל ב-1935. ב-1952 הציע ההולנדי פיטר ניווקופ מודל שליווה את התחום עשרות שנים: כל רקמת העצב מתחילה כמוח קדמי, ואותות מאוחרים יותר הם שממירים חלק ממנה למוח אחורי. המחקר החדש מרמז שהמוח האחורי לא עבר המרה כזו, אלא הלך בדרך משלו מההתחלה.
למה זה משנה: ALS, SMA ותרופות ההרזיה
הממצא גם מסביר למה במשך שנים היה כמעט בלתי אפשרי לגדל במעבדה תאי עצב של המוח האחורי. מאז ששינייה ימנאקה הראה ב-2006 איך מחזירים תאים בוגרים למצב של תאי גזע, חוקרים יודעים לגדל מהם סוגים רבים של תאי עצב. אבל ניסיונות לייצר תאי מוח אחורי כשלו, ככל הנראה כי החוקרים ניסו להמיר תאי אב של המוח הקדמי לגורל שהם פשוט לא מסוגלים לו. הצוות מסטנפורד התחיל מהמסלול הנכון, והצליח לראשונה להפוך תאי גזע אנושיים לתאי עצב מוטוריים של המוח האחורי, שמייצרים אותות חשמליים כמו תאים אמיתיים.
לכך יש כיוון רפואי ברור. SMA, ניוון שרירים שמקורו בעמוד השדרה, היא מחלה גנטית שפוגעת בעיקר בתינוקות מתחת לגיל שנה. ALS מאובחנת בדרך כלל בין גיל 40 ל-70. בשתי המחלות תאי עצב מסוימים של המוח האחורי מפסיקים לתפקד בהדרגה, והחולים עלולים לאבד את היכולת לבלוע ובהמשך גם לנשום. אי אפשר לקחת רקמה מגזע המוח של חולים חיים, ולכן היכולת לגדל את התאים האלה בצלחת נותנת לחוקרים מודל שלא היה להם.
- שנת REM נקשרה לסיכון נמוך יותר ב-83 מחלות
- תאי החיסון שנלחמים באלצהיימר: המחקר שמגלה שהמוח מנסה להגן על עצמו
ויש זווית שנוגעת למיליוני אנשים. במוח האחורי יושבים מעגלים שמווסתים רעב, בין היתר כאלה שמושפעים מתרופות הרזיה כמו סמגלוטייד, החומר הפעיל בווגובי ובאוזמפיק. כתבנו כאן על המרוץ בין אלי לילי לנובו נורדיסק בשוק הזה. מודל מעבדה של תאי המוח האחורי יכול לאפשר לבחון מקרוב איך התרופות האלה פועלות שם.
למחקר יש גם גבולות. רוב העבודה נעשתה על עוברי עכברים ועל תאי גזע אנושיים בצלחת, לא על מוח אנושי מתפתח. והמוח הבוגר, גם אם נבנה משני מקורות, עובד בפועל כמערכת אחת: החלק הקדמי והאחורי מחוברים בדרכי עצבים רבות ומדברים ביניהם כל הזמן. הצעד הבא של הצוות הוא לבדוק מאיפה מגיע חוט השדרה, ואיך בדיוק ALS ו-SMA משבשות את תאי המוח האחורי.
