תמונה: Public Domain Pictures
הנבדקים של פרופ' מינה הוטילינן מאוניברסיטת הלסינקי היו פצפונים ומתוקים – הם היו בערך בני שבועיים. למעשה המחקר איתם התחיל אפילו לפני שנולדו.
החל מהשבוע ה-29 להריון, שלב בו מערכת השמיעה של העובר כבר בשלה ומתפקדת, השמיעו להם האימהות חמש פעמים בשבוע דיסק מיוחד שהכינו בצוות של פרופ' הוטילינן. אורכו כ-15 דקות וכול כולו נעימות לתינוקות. ונעימה אחת – "מנצנץ כוכב קטן" – הופיעה בדיסק שלוש פעמים. כך שאם הכול התנהל כשורה, שמעו העוברים את הנעימה הזו 15 פעמים בכל שבוע, במהלך החודשיים האחרונים להריונם. פרופ' הוטילינן רצתה להבין האם העוברים למדו להכיר את הנעימה (Plos, 2013).
רק בגלל שהעובר יכול ללמוד, זה לא אומר שאנחנו צריכים ללמד אותו משהו
אבל איך אפשר לבחון האם תינוקות קטנטנים שכאלו למדו להכיר מנגינה מסוימת? לשם כך נעזרה הפרופ' הוטלינן במכשיר לרישום הפעילות החשמלית במוח ששמו ERP (Event-Related Potentials), שיתעד את הפעילות במוחם למשמע המוסיקה הנעימה.
כדי שהניסוי יצליח, היה חשוב שהתינוקות הרכים ישנו ולא יזוזו. פרופ' הוטילינן ושותפיה למחקר חבשו לראשי הקטנטנים את הכובעים המיוחדים של מכשיר ה-ERP ועליהם אלקטרודות שנצמדות לקרקפת. בעריסותיהם של התינוקות הציבו החוקרים רמקולים קטנים והשמיעו להם 9 פעמים ברצף את "מנצנץ כוכב קטן", רק שבחלק מהמקרים החוקרים השמיעו גרסאות מעט שונות של הנעימה.
מתברר שתינוקות שהקשיבו לנעימה בהיותם עוברים אכן למדו להכיר אותה, ואפילו להכיר אותה לא רע – בהשוואה לתינוקות מקבוצת הבקרה, שלא נחשפו לנעימה הזו בתקופת ההיריון. אצל המאזינים הוותיקים (אלו שהקשיבו לה במהלך ההיריון) עוררה הנעימה תגובה נמרצת יותר במוח, כלומר הגברה של הפעילות החשמלית. התברר שככל שהעובר שמע את הנעימה הזו פעמים רבות יותר במהלך ההיריון, כך הוא הכיר אותה טוב יותר. ומה שמפתיע אף יותר זה שכאשר השמיעו לתינוקות את הנעימה בגרסה עם שינויים, המוח הגיב בפעילות נמרצת אפילו יותר.
מזהים שפות כבר בגיל יומיים
ומה לגבי שפות? האם ייתכן שעוברים מצליחים להכיר ולהתרשם משפת אמם? השאלות האלו סיקרנו את פרופ' כריסטין מון מהאוניברסיטה הלותרנית הפסיפית שבוושינגטון. היא רצתה לדעת האם עוברים לומדים להבחין בשפה, אם הם מקשיבים לה במהלך ההיריון.
במחקר שלה (Infant Behavior and Development, 1993) השתתפו 16 תינוקות בני בערך יומיים. מחציתם נולדו למשפחות דוברות ספרדית ומחציתם הגיעו ממשפחות דוברות אנגלית. כיוון שהנבדקים שלה היו צעירים כל כך, היא נאלצה לערוך את המחקר בבית החולים, בסמוך למחלקת היילודים.
פרופ' מון ושותפיה מצאו דרך יצירתית לעורר את התינוקות לפעולה – הם הציעו להם מוצץ מיוחד, עם חיישנים, שידע להבחין בעוצמה בה הם מצצו את המוצץ. כל עוד הם מצצו את המוצץ במרץ, המשיכו החוקרים להשמיע להם הקלטות דרך האוזניות.
ומה השמיעו להם? לכולם השמיעו הקלטות של נשים זרות (שאינן אימותיהם). חצי מההקלטות המושמעות היו באנגלית וחצי בספרדית. כך, במשך כ-18 דקות, אם התינוק מצץ שלוש מציצות רציפות מהמוצץ, החוקרים התחילו להשמיע לו הקלטה כלשהי – כל עוד הוא המשיך למצוץ את המוצץ ההשמעה נמשכה. אם הוא הפסיק את המציצה, לפחות לשנייה, הוא כבר לא שמע יותר דבר באוזניות.
מתברר שלקח לעוללים האלו בני היומיים קצת זמן, אבל לאחר כ-12 דקות של ניסוי רובם התחילו להבין את העיקרון. הם הציגו העדפה לסוג מסוים של הקלטות. התינוקות "הספרדיים" מצצו יותר במרץ, כלומר האזינו יותר זמן, להקלטות של הנשים דוברות הספרדית ואילו תינוקות שהגיעו ממשפחות דוברות אנגלית האזינו זמן ממושך יותר להקלטות באנגלית.
נבדקים מאתגרים במיוחד
פרופ' ג'נט דיפייטרו (DiPietro), פסיכולוגית התפתחותית מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס שבארה"ב מספרת בריאיון לאפוק טיימס: "אני מחפשת את המקורות להבדלים באישיות – מדוע אנחנו שונים זה מזה. כמובן שיש לכך מרכיב גנטי אבל יש גם מרכיב סביבתי בתקופת ההיריון שאני רוצה להכיר. אני גם פסיכופיזיולוגית, כך שאני מתעניינת כיצד הבדלים במערכות העצבים שלנו גורמות להבדלים באישיות ובטמפרמנט. ראיתי שכל מה שאחרי הלידה בעצם 'מזוהם' בהשפעות מהסביבה שבה הילדים גדלים, לכן אני מתמקדת בתקופה העוברית".
כבר 30 שנה שפרופ' דיפייטרו מתמקדת בתחום של התפתחות העובר והיא התפרסמה בעיקר במחקריה על ההתפתחות העצבית וההתנהגותית של העובר ושל התינוק, ועל ההשפעות הרגשיות והפיזיולוגיות מצדה של האם, המעצבות את תהליכי ההתפתחות האלו. ממש בשנים האחרונות היא הרחיבה את המחקר שלה גם לתהליכי הלמידה של עוברים.
כדי לחקור למידה של העוברים עצמם נעזרים באולטרסאונד ובמוניטור, מה שהופך את המחקר למורכב | תמונה: Wolfgang Moroder/CC-BY-SA-3.0
במחקר שהיא מסכמת בימים אלו, היא ושותפיה ניסו ללמוד האם עוברים מסוגלים לעבור תהליכי למידה אסוציאטיבית. כשנשים נעמדות או מתיישבות במהירות זה גורם לשינויים רבים שהעובר חווה ושומע. העוברים שומעים את הדופק של האם, את לחץ הדם ועוד. כך, במחקר שעשו, לפני כל פעם שהאם התיישבה או נעמדה השמיעו החוקרים בצוות של דיפייטרו צליל מוסיקלי מסוים. "רצינו לראות האם העובר לומד להבין את הצימוד הזה שבין הצליל לתנועה – האם הוא מבין שבעקבות הצליל, בקרוב גם האם תשנה במהירות את הפוזיציה שלה.
בניסוי השתתפו נשים בשבוע ה-36 להריונן. עשר פעמים החוקרים השמיעו לאם ולעובר צליל מוסיקלי מסוים ומיד אחריו האם נעמדה או התיישבה. החוקרים נתנו לעוברים הזדמנות ללמוד על הקשר שבין הצליל לתנועה החדה של האם. בפעם ה-11 הושמע הצליל אך האם נשארה ללא תנועה. דיפייטרו ושותפיה בחנו האם למדו העוברים לזהות את הקשר שבין הצליל לתנועת האם, והאם יגיבו גם לצליל שמופיע לבדו. לשם כך הם נעזרו במכשיר מוניטור, כמו זה שמשמש בחדר הלידה לעקוב אחר הדופק של העובר והתנועות שלו.
"אנחנו עובדים עכשיו על הנתונים האלו כך שעוד אין לי תשובה בשבילך, מלבד שאני חושבת שראינו תגובה של העוברים לבדיקה שעשינו, כלומר שהשיטה המסוימת הזו מראה ראיות שלעובר יש למידה אסוציאטיבית, אבל אני לא אוכל להיות בטוחה בכך לפני שאסיים לנתח את הנתונים".
נשמע לא פשוט לחקור את זה.
"זה מסובך מאוד. אפילו המחקרים על תינוקות, אחרי שהם נולדים, אינם פשוטים, כי קשה מאוד לבדוק תינוק שרק נולד – צריך שהוא יהיה ערני אבל לא בוכה. אבל תינוקות לפחות אפשר לראות בעיניים, בניגוד לעוברים.
"השתמשנו באולטרסאונד ובמוניטור אבל נאלצנו לנחש המון פרטים כי אפילו אולטרסאונד לא מספק תמונה ברורה מספיק של העובר ושל ההתנהגות שלו. האפשרויות העומדות לרשותך הן מוגבלות מאוד. בגלל זה המחקרים האלו לא נערכים לעתים קרובות".
אז בעצם תחום המחקר הזה עדיין בתחילתו.
"הוא למעשה אפילו רק בינקותו. אף על פי שאנשים ניסו לחקור את זה, המחקרים הראשונים בתחום נערכו בשנות ה-80. אבל בגלל הקשיים, לא רבים מאתנו חוקרים את התקופה העוברית.
"אבל יש משהו שכולנו חושבים, כל אלו מאתנו שחוקרים בתחום, וזה שמבחינה נוירולוגית לא קורה בלידה שום דבר מיוחד. בשלבים המאוחרים של ההיריון, לקראת סופו, העוברים כבר יכולים לעשות כל מה שתינוק בן יומו יכול לעשות מנקודת מבט התנהגותית, כך שהעוברים בסוף ההיריון יכולים לזכור וללמוד בדומה לתינוק שרק נולד".
אילו גירויים העוברים מסוגלים לקלוט שיכולים לשמש אותם בלמידה?
"המערכת הראשונה שמבשילה מהבחינה הזו היא מערכת שיווי המשקל, כלומר היכולת של העובר להבחין בשינויים באוריינטציה. בהמשך מתפתחות יכולות השמיעה והראיה. אמנם העיניים שלהם סגורות אבל הם מגיבים לאור.
"תחושה נוספת שנראה שעוברים לומדים באמצעותה היא ריח. למי השפיר יש ריח והוא תלוי פעמים רבות במזון של האם. אם היא אוכלת משהו בעל ריח חזק, כמו למשל מאכלים הודיים, נראה שהעובר חווה את הטעם הכללי של התרבות הזו לפני הלידה, וייתכן שתהיה לו סובלנות למאכלים האלו והוא אפילו יאהב אותם".
יש לך המלצות להורים מה כדאי שיעשו עם תהליכי הלמידה האלו?
"כן. הטוב ביותר הוא שלא יעשו דבר. רק בגלל שהעובר יכול ללמוד, זה לא אומר שאנחנו צריכים ללמד אותו משהו. הטבע עיצב את המערכת המושלמת כדי לעודד את התפתחות המוח וזה כל מה שנחוץ. אם מוסיפים משהו, מפריעים להתפתחות.
"אני ממליצה להורים להמשיך את שגרת חייהם בצורה טבעית. ליהנות מההיריון, שהאם תאכל טוב ותישן טוב ושיתכוננו שיהיה להם בקרוב תינוק שיצטרכו לטפל בו שיישאב מהם את כל הזמן והאנרגיות. אבל אין שום דבר שהם יכולים לעשות כדי לעודד את העובר ללמוד".
הקוד הסודי של קן הציפורים
מתברר שתהליכי הלמידה המוקדמים של העוברים והתינוקות אינם מאפיינים רק את בני האנוש. גם בעולם החי רואים תהליכים דומים, ושם בחלק מהמקרים אפילו חשוב לזאטוטים ללמוד ובמהרה, אחרת זה עלול להיות עניין של חיים ומוות.
"גדרון הפיה" היא ציפור שמקורה באוסטרליה, ויש לה אתגר – מדי פעם, ציפורי הקוקייה המקומיות פולשות אל הקן שלה ומטילות בו ביצה, לצד ביצי הגדרונית. מה שמאתגר עוד יותר הוא שפעמים רבות גוזלי הקוקייה אפילו דומים מאוד לגוזלי הגדרון, כך שלא תמיד פשוט להבדיל ביניהם.
ציפורי "גדרון הפיה". האם מלמדת את העוברים שלה קוד סודי בשעה שהיא דוגרת על הביצים | תמונה: Nevil Lazarus/CC-BY-3.0
במסגרת מחקר שערכה על טורפים, ד"ר דיאנה קולומבלי נגרל מאוניברסיטת פלינדרס שבאוסטרליה הקליטה את הקולות שעלו מקיני גדרוני הפיה. בראיון לרשת BBC סיפרה שהופתעה לשמוע את האימהות הדוגרות בקן משמיעות קריאה מסוימת וחוזרות עליה שוב ושוב, אפילו 16 פעמים בשעה. זה נשמע לקולומבלי נגרל מוזר, כי היא ציפתה שהאם תשב בשקט כדי לא למשוך את תשומת ליבם של טורפים פוטנציאליים. התגלית עוררה את סקרנותה של ד"ר קולומבלי נגרל והיא התחילה להקליט את הקולות בקן מסביב לשעון. גם בתקופת הדגירה וגם מאוחר יותר, לאחר שבקעו הגוזלים.
במחקר שפרסמה (Current Biology, 2012) היא הדגימה כיצד האימהות הדוגרות, שמשמיעות שוב ושוב את הקריאות שלהן, בעצם מלמדות את הגוזלים קוד סודי – שיאפשר להם לשרוד מאוחר יותר. לאחר שהגוזלים בוקעים, הם משמיעים קריאות "האכילי אותי" שזהות לחלוטין לקריאות שהשמיעה האם בתקופת הדגירה. ככל שהאם חזרה יותר על הקריאות האלו בשעה שדגרה, כך ידעו הגוזלים לחקות את הקריאות האלו בצורה מדויקת יותר. אבל לקראת סוף תקופת הדגירה האם הפסיקה להשמיע את הקריאות. כך, גוזל הקוקייה, שהצטרף לקן מאוחר יחסית, לא ידע להשמיע את הקוד הסודי וזה מאפשר לגדרונית לזהות אותו כזר.
בשלב מאוחר יותר במחקרה, כדי לוודא שמדובר כאן בתהליך למידה ולא בהשפעה גנטית, החליפה ד"ר קולומבלי נגרל את הביצים של קינים שונים. היא הזדרזה לעשות את ההחלפה מעט לאחר הטלת הביצים, לפני שהאם מתחילה להשמיע את הקריאות שלה. התברר שגוזלי הגדרונית חיקו את הקריאות של הגדרונית שדגרה עליהם, ולא של אמן הביולוגית. כלומר הגוזלים אכן למדו לחקות את הקריאה ששמעו שוב ושוב עוד כשהיו בביצה. והקריאה הייחודית שלהם לא הוטבעה בהם גנטית.
למעשה לא מדובר רק בעוברי "גדרון הפיה". בעולם החי התגלו מינים רבים שלומדים על הסביבה כבר בהיותם בביצה. למשל סלמנדרות נעזרות בחומרים הכימיים שחודרים לביצה כדי לקבל רושם על טורפים פוטנציאליים בסביבה, ודיונונים שגדלים בתוך ביצים שקופות, מתחילים ללמוד על הסביבה ממראה עיניהם כבר שלושה שבועות לפני שהם בוקעים. מין משכיל נוסף הוא הצפרדע, שמשתמשת בתהליכי הלמידה המוקדמים כדי להתגונן טוב יותר מטורפים מיד כשהראשן בוקע מהביצה.
פרופ' אליסיה מת'יס מאוניברסיטת מדינת מיזורי ליקטה ביצי צפרדעים וחילקה אותן לשלוש קבוצות. כל אחת מהקבוצות התפתחה במשך שישה ימים במים עם ריח מיוחד. קבוצה אחת נחשפה למים ששחו בהם בעבר סלמנדרות – טורף מסוכן לצפרדעים. קבוצת הביצים השנייה התפתחה במים עם ריח של סלמנדרות, אבל בנוסף גם ריח של צפרדעים פצועות. קבוצת הביצים השלישית שוכנה בכלי ובו מי באר נקיים, ללא ריחות מיוחדים. לאחר שבקעו מהביצים, חשפו החוקרים את הראשנים הצעירים למים עם ריח של סלמנדרות (Proceedings of the Royal Society, 2008).
בדרך כלל, כדי להתגונן מטורפים ראשני צפרדעים נוהגים לקפוא במקומם ולהימנע מתזוזה. מבין הקבוצות של פרופ' מת'יס, מרבית הראשנים לא שינו את התנהגותם מרגע שחשפו אותם לריח הסלמנדרות. היחידים שעצרו והפסיקו לזוז היו הראשנים מהקבוצה השנייה, שנחשפו בעבר לריחות של סלמנדרות מעורבבים בריח של צפרדעים פצועות. הראשנים משתי הקבוצות האחרות לא למדו לקשור את ריח הסלמנדרה לסכנה והמשיכו לשחות כרגיל.
לסיכום, אמנם כבר לא מעט שנים יש עדויות על למידה ברחם האם או בביצה של ציפור או צפרדע, אבל אין הדבר פרושו שעלינו לעשות משהו אקטיבי בנושא. אלא להמשיך לחקור ולהתבונן בנפלאות הטבע.