פרק 1 - מבוא

המטרה העיקרית  - להסביר תופעות אותן המדען חוקר.

---

שני סוגי הסבר מדעי:

1. הכללה - מערך חוקים כללים בנוגע לתופעה מסוימת העולים במחקרים שונים.
2. העמדה - הסבר תופעות מורכבות באמצעות תופעות פשוטות יותר

---

מטרת מדעני העצב
להסביר את ההתנהגות על־ידי חקר המנגנונים הפיזיולוגיים המכוונים אותה

התנהגויות זהות לכאורה עשויות להיגרם מסיבות שונות ומכאן שהמנגנונים הפיזיולוגיים המפעילים אותן יכולים להיות שונים זה מזה לפי הנסיבות

הנפש והגוף הן ישויות נפרדות, הגוף הוא חומר פיזי רגיל אך הנפש נפרדת לגמרי ואינה פיזית.

אמונה שכל דבר ביקום הוא חומר ואנרגיה ושהנפש היא תופעה הנוצרת מפעולת מערכת העצבים.

---

ביקורת למוניזם
הרעיון מוריד את חופש הבחירה של האדם, כיוון שתופס את הנפש כתלויה כולה בפיזיות ונתונה לניבוי באופן מוחלט.

שורשי המחקר על הפיזיולוגיה של ההתנהגות נעוצים בתקופות קדומות מאוד

פָּפּירוּס
נכתב כנראה בשנת 1700 לפנה"ס מתועדים ניתוח של פגועי ראש ותיאורים אנטומיים ראשונים של המוח, נוזל המוח והשדרה, קרומי המוח והגולגולת

תנועות הלב
חיוניות לעצם קיום החיים ומקצבו מתגבר בהשפעת רגשות
לכן תרבויות עתיקות רבות, ובכללן התרבות המצרית, ההודית, הסינית, והיוונית, ראו בלב את מקום מושבן של הרגשות והמחשבות.

היפוקרטס 
הסיק שיש לייחד את תפקיד פעימות הלב, למוח.

אפלטון
דואליסט, השכל מול החוויה

אריסטו 
חשב שתפקיד המוח הוא לרסן את תאוות הלב.

גאלן
טען שאריסטו ייעד למוח תפקיד "מגוחך לחלוטין, מכיוון שלו היה הדבר נכון, לא היה הטבע מציב את המוח כה רחוק מהלב... ולא היה מקשר אליו את כל מקורות החוש"

רנה דקארט

• פילוסוף ומתמטיקאי הצרפתי
• נחשב לאבי הפילוסופיה המודרנית
• היה דואליסט - האמין שלכל אדם יש נפש שאיננה כפופה לחוקי היקום ושזוהי סגולה ייחודית לבני האדם.
• הקשר בין הנפש למוח - הראשון שטען שקיימת חוליה מקשרת בין נפש האדם לבין משכנה הגשמי, המוח. הנפש היא השולטת בתנועות הגוף ושהגוף מספק לנפש — באמצעות איברי החוש — מידע על המתרחש בסביבתו.
• רפלקסים - תנועה אוטומטית וסטריאוטיפית המופיעה בתגובה ישירה לגירוי. סבר שהגוף של בעלי החיים ובני האדם הוא מכונה, קיימות תנועות גוף אוטומטיות שאינן רצוניות, כאלה שאינן מצריכות את התערבות הנפש. 
• ההסבר הביולוגי -
  • בלוטת האצטרובל - איבר קטן החבוי מתחת לשתי ההמיספרות המוחיות, בקצהו העליון של גזע המוח. 
  • חדרי המוח - מצא כי במוח חדרים חלולים, מלאים בנוזל ושיער שהנוזל הזה נתון בלחץ.
  • פעולה - כשהנפש מחליטה להוציא לפועל פעולה כלשהי, היא מטה את בלוטת האצטרובל בכיוון מסוים כאילו הייתה ידית ניווט קטנה, וכך גורמת לנוזל לזרום מהמוח לקבוצת העצבים המתאימה. זרם הנוזלים הזה גורם לשרירים הרצויים להתנפח ולנוע.
• יתרון המודל של דקארט - שבניגוד לסברות פילוסופיות טהורות היה אפשר לבדוק אותו באופן ניסויי.

---

לואיג'י גלוואני

• פיזיולוג איטלקי
• גירוי חשמלי - 
  • גילה במאה ה־ 18 שגירוי חשמלי הניתן לעצב של צפרדע גורם התכווצות בשריר שהעצב הזה מחובר אליו. 
  • ההתכווצות הופיעה גם כשהעצב והשריר נותקו משאר חלקי הגוף
  • כלומר מכאן שיכולתו של השריר להתכווץ ויכולת העצב לשגר לשריר פקודות הן תכונות שמקורן ברקמה עצמה. 
  • לכן המוח אינו מנפח את השרירים באמצעות נוזל המוזרם דרך העצבים

---

שפינוזה
הנפש היא נגזרת לוגית של הגוף, היא כל כולה נתונה לחסדי הפעילות הפיזית של הגוף.
כלומר שניתן לנבא את חווייתו של הפרט באופן מלא על ידי התבוננות בגופו.

הקשר בין חלקי המוח והקשרם למודעות
ניתוק חלקי המוח העוסקים בתחושות מהחלקים המופקדים על התנהגות מילולית גורר גם את ניתוקם של החלקים התחושתיים.
כלומר שחלקי המוח המטפלים בהתנהגות מילולית ממלאים תפקיד מכריע בהכרה.

---

הפרעות התקף

• בהפרעות כגון אפליפסיה וכפיון
• חווים התקפים שאינם ניתנים לשליטה באמצעות תרופות.
• תאי העצב בצד אחד של המוח נעשים פעילים במידה יתרה, ופעילות היתר הזאת מועברת לצידו האחר של המוח דרך כפיס המוח.
• התקף מעין זה יכול לחול פעמים רבות בכל יום ולשלול מהחולה את האפשרות לקיים חיים רגילים.
• ניתוח חציית המוח 
  • כרוך בחיתוך כפיס המוח המחבר את שתי ההמיספרות המוחיות.
  • כל המיספרה עצמאית - אינה יודעת או יכולה לשתף את הצד השני
  •  מפחית במידה רבה ביותר את שכיחות ההתקפים האפילפטיים.
  • לדברי המטופלים, אחד הדברים הראשונים שהם מבחינים בו לאחר הניתוח הוא שלידם השמאלית יש כביכול "רצון משלה".
    
    

---

כפיס המוח
גוש גדול של סיבי עצב המחברים חלקים בצידו האחד של המוח עם החלקים המתאימים להם בצידו האחר

---

המיספרות מוחיות

• חלקו הגדול של המוח מורכב משתי מחציות כדוריות סימטריות
• אחריות על הצד הנגדי - כל אחת משתי ההמיספרות המוחיות מקבלת מידע תחושתי מהצד הנגדי של הגוף וגם שולטת בתנועה של אותו צד נגדי.
• כפיס המוח - מאפשר שיתוף של מידע בין שתי ההמיספרות
• דברים מגיעים להכרתנו רק אם המידע עליהם מגיע לחלקי המוח המופקדים על דיבור, בהמיספרה השמאלית. כשהמידע אינו מגיע לאזורי המוח האלה, אין הוא מסוגל להגיע להכרתנו
  
  
  

המצאות רבות וחשובות כגון:

• מַגבֵּרים רגישים המבחינים באותות חשמליים חלשים
• שיטות נוירוכימיות לאנליזה של השינויים הכימיים החלים בין תאים ובתוכם
• שיטות היסטולוגיות המאפשרות לראות את תאי הגוף ואת מרכיביהם הפנימיים
• תגליות הנעות מהמסרים החשמליים והכימיים העוברים בין הנוירונים ועד למעגלים עצביים ומבני מוח המשתתפים במגוון רחב של התנהגויות כגון מערכת נוירוני המראה המתַאמת ומכוונת את ההתנהגות החברתית
• התפתחויות חשובות אחרות תרמו לפיתוח טיפולים מבוססי מוח חדשים להפרעות כמו דיכאון או סכיזופרניה.
• כענף בין־תחומי, מיזמים כמו הפרויקט האירופי של מוח האדם בו מפתחים הדמיה ממוחשבת של המוח

ענף מגוון ובין־תחומי שעוסקים בו מדעניות ומדענים מכל רחבי העולם

---

העמותה למדע העצב
נוסדה בשנת 1969 על ידי 500 חברים שהתחייבו להקים ארגון מקצועי של מדענים ורופאים המקדישים את מחקרם להבנת המוח ומערכת העצבים.
כיום חברים בארגון בין־לאומי זה כארבעים אלף חוקרות וחוקרים מיותֵר מתשעים מדינות.

דרווין ניסח את עקרונות הברירה הטבעית כמנגנון הפעולה של האבולוציה והביא למהפכה בביולוגיה

תורתו של דרווין הדגישה שלכל תכונה של האורגניזם – מבנה, צבע או התנהגות — יכולה להיות חשיבות פונקציונלית.

---

מה מועבר בתורשה ?
מה שמועבר בתורשה הוא איבר — המוח — המחולל את ההתנהגות.

---

פונקציונליזם
גישה המניחה שתכונותיהם של יצורים חיים ממלאות תפקידים מועילים 
לפיכך הדרך הטובה ביותר להבין תופעה ביולוגית היא לנסות להבין איזו תועלת היא מביאה לאורגניזם.

---

השפעת הסביבה - תנאי החיים הטבעיים של המין
האורגניזם החי עוצב על-ידי סדרה ארוכה של אירועים מקריים.
לפיכך בעצם איננו יכולים לטעון שלמנגנונים פיזיולוגיים כלשהם באורגניזם החי יש מטרה, אבל יש להם תפקידים ואותם אנו יכולים לנסות להגדיר.
אדפטיביות כזאת מתרחשת גם במבנה המוח.

---

עקרון הברירה הטבעית
תהליך שבו תכונות תורשתיות המעניקות יתרון בררני , כלומר מגדילות את סיכויי הפרט לחיות ולהעמיד צאצאים פוריים, נעשות שכיחות יותר באוכלוסייה.
דרווין עמד על כך שהפרטים במין מסוים אינם זהים זה לזה ושחלק מההבדלים ביניהם מועברים בתורשה לצאצאיהם.
אם תכונותיו של פרט מסוים מקנות לו יכולת רבייה טובה יותר, אזי חלק מצאצאיו יירשו את התכונות המועילות הללו וגם הם יוכלו להעמיד יותר צאצאים.
עקב כך ייעשו אותן תכונות שכיחות יותר באותו מין.

---

ברירה מלאכותית
שמגדלי חיות הצליחו לפתח זנים בעלי תכונות מסוימות באמצעות הכלאה בררנית בין הפרטים בעלי התכונות הרצויות בלבד

---

פעולת מנגנון הברירה הטבעית

• כל אורגניזם המתרבה באופן מיני מורכב ממספר רב של תאים שכל אחד מהם מכיל DNA 
• ה-DNA היא מולקולה גדולה ומורכבת המתכונים לייצור החלבונים שהתאים נזקקים להם כדי לצמוח ולבצע את תפקידיהם. היא ארוזה בתאים במקטעים המכונים כרומוזומים
• הכרומוזומים מכילים תוכניות עבודה לבנייתו של פרט יחיד במין מסוים. 
• שינוי כלשהו שיחול בתוכניות האלה יביא להתפתחותו של יצור שונה.

---

מוטציה

• שינוי במידע הגנטי הגלום בכרומוזומים של תא; 
• שינוי כזה בתא זרע או בתא ביצה יכול לעבור לצאצאיו של האורגניזם
• המוטציות גורמות לרבגוניות גנטית.
• מרבית המוטציות אינן משפיעות על האורגניזם
• מקצתן מזיקות: הצאצא אינו שורד כלל או שהוא מתפתח באופן לקוי.

---

יתרון בררני

• מוטציות שהן מועילות מקנות לאורגניזם הנושא אותן אותן יתרון בררני
• סיכוי גדול יותר, יחסית לבני אותו המין שאינם נושאים את המוטציה, להאריך ימים כדי להתרבות וכך להעביר את הDNA שלה לצאצאים. 
• לדוגמא:
  • עמידות למחלות מסוימות
  • יכולת לעכל סוגים נוספים של מזון
  • אמצעים יעילים יותר להגנה או להשגת טרף
  • מראה מושך יותר בעיני בני זוג פוטנציאליים

---

איך משפיעות המוטציות על הגוף?

• תכונות המשתנות באמצעות מוטציות הן תכונות פיזיות
• הכרומוזומים מייצרים חלבונים המשפיעים על המבנה וההרכב הכימי של התאים. 
• השפעותיהם של אותם שינויים פיזיים יכולות להתבטא בהתנהגות החיה וחל בעקיפין על ההתנהגות.

---

מה קורה למוטציות שלא באות לידי ביטוי מיידית?

• מוטציות אחרות אינן מועילות באופן מיידי, אך מכיוון שאינן גורמות נזק לנושאיהן הן מועברות בתורשה לאחדים מבני המין. 
• הצטברות של אלפי מוטציות מסוג זה נושאים פרטיו של כל מין מגוון רחב של גנים ולפיכך הם נבדלים במידה כלשהי זה מזה.
• רבגוניות היא יתרון למין - סביבות שונות הן בתי גידול אופטימליים לסוגים שונים של אורגניזמים. כאשר הסביבה משתנה המין הנדון חייב להסתגל לתנאים החדשים שאם לא כן הוא עלול להיכחד. אם אחדים מפרטי המין נושאים צירוף של גנים המקנה להם תכונות עדיפות בהסתגלותם לסביבה החדשה, אזי צאצאי הפרטים האלה ישרדו והמין יוסיף ויתקיים.

אבולוציה
שינוי הדרגתי במבנה ובפיזיולוגיה של מיני צמחים ובעלי חיים המוביל בדרך כלל להתפתחות יצורים מורכבים יותר עקב תהליך של ברירה טבעית.

---

הפרימטים

• האדם הקדום ביותר התרחשה בתקופת הקנוזואיקון
• רוב שטחי היבשה היו מכוסים אז יערות טרופיים
• האבות הקדמונים הישירים של בני האדם - 
  • קטנים 
  • ניזונו מחרקים ומזוחלים קטנים בעלי "דם קר"
  • היו להם ידיים שיכלו לאחוז וללפות עצמים וכך יכלו לטפס על ענפים קטנים ביער. 
• במשך הזמן התפתחו גם מינים גדולים יותר שעיניהם גדולות יותר ומביטות לחזית, ומוח שבאמצעותו יכלו לעבד מה שראו עיניהם, ותכונות אלה סייעו להם לנוע על העצים וללכוד טרף

---

ההומינידים 

• קופים גדולים דמויי אדם שהופיעו לראשונה באפריקה. 
• התפתחו ביערות יבשים מיערות הגשם וכן בסוואנה. 
• אוכלי הפירות בזמן זה המשיכו כמובן לאכול פירות אך גם פיתחו תכונות שאפשרו להם לאסוף שורשים ופקעות, לצוד ולהרוג חיות ציד ולהגן על עצמם מפני חיות טרף. 
• הכינו כלי עבודה ששימשו לציד, להכנת בגדים ולבניית מגורים
• גילו את האש על שימושיה הרבים 
• בייתו כלבים שסייעו להם לשכלל את מיומנות הציד והזהירו אותם מהתקפות טורפים
• פיתחו יכולת לתקשר בסמלים באמצעות המילה המדוברת.

---

הומו ארקטוס
ההומניד הראשון שעזב את יבשת אפריקה, התפשט ברחבי אירופה ואסיה

---

הומו נאנדרתליס

• התפתח מההומו ארקטוס
• יישב את אירופה המערבית
• הנאנדרתלי דמה לבני האדם בימינו. 
• ייצר כלי עבודה מאבנים ומעצים וגילה את השימוש באש

---

הומו ספיינס

• המין שלנו
• התפתח באפריקה המזרחית לפני כמאתיים אלף שנה.
• ניחנו בכמה תכונות שאפשרו להם להתחרות במינים אחרים.
• בידיהם הזריזות הכינו כלים והשתמשו בהם. 
• ראיית צבעים מצוינת שימשה לזיהוי:
  • פרי בשל
  • חיות ציד
  • טורפים מסוכנים. 
• השליטה באש אפשרה:
  • לבשל מזון
  • להפיק חום
  • להרחיק טורפים ליליים. 
• זקוף והולך על שניים אפשר:
  • לעבור מרחקים 
  • לשאת כלי עבודה ומזון
  • לחזור לשבט עמוסי פירות, שורשים ובשר.
• עיניהם היו גבוהות מספיק מפני הקרקע כדי שיוכלו לראות למרחק במישור.
• בעזרת היכולות המילוליות יכלו:
  • לשלב את הידע הקולקטיבי של כל חברי השבט כדי לתכנן תוכניות
  • להעביר מידע לדורות הבאים
  • להקים תרבויות מורכבות שביססו את מעמדם כמין השולט.
• עבור כל התכונות האלה היה נחוץ מוח גדול יותר וגולגולת גדולה
• צאצאים:
  • יציבה זקופה מגבילה את גודלה של תעלת הלידה אצל נשים, לכן גודל בעייתי שיגדל ראשו של תינוק. 
  • לידת תינוק אנושי קשה יותר מלידת יונקים שראשם קטן יחסית ובכלל זה הפרימטים, הקרובים אלינו ביותר. 
  • מוחו של תינוק אינו גדול או מורכב די הצורך לממש את היכולות הפיזיות או האינטלקטואליות של אדם בוגר ולכן על המוח להמשיך ולגדול גם לאחר הלידה.
  • יונקים זקוקים לטיפול הורי למשך תקופת ההתפתחות של מערכת העצבים וזוכים לתקופת חניכה, כך נוצר מוח גדול יחסית עם שפע של מעגלים עצביים הניתנים לשינוי בעקבות ניסיון. 
  • המבוגרים מזינים את צאצאיהם, מגינים עליהם ומלמדים אותם את הכישורים שיצטרכו כבוגרים. 
• המוח שלנו פועל כמחשב רב־תכליתי הניתן לתכנות.

---

מה ההבדל בין מוח האדם למוחותיהם של בעלי חיים אחרים?

• מוח האדם מתגמד בגודלו בהשוואה למוחם של פילים או לווייתנים 
• מוחנו גדול מאוד ביחס לגופנו והוא אינו חייב לגדול בפרופורציה למשקל הגוף.
• היכולת האינטלקטואלית נקבעת לפי מספרם של תאי העצב במוח שאינם מיועדים להנעת השרירים או לעיבוד מידע חושי. צריך שיהיו בו תאי עצב רבים הזמינים ללמידה, לזכירה, לחשיבה ולתכנון. 
• יש גם הבדל במספר הנוירונים המצויים בכל גרם של רקמה עצבית בין המינים.

---

אילו שינויים גנטיים נחוצים כדי שייווצר מוח גדול יותר?

• כנראה האטה בתהליך ההתבגרות כדי שייוותר יותר זמן לגדילה ולהתפתחות
• התקופה הקדם־לידתית שבמהלכה מתחלקים תאי המוח היא ממושכת בבני אדם, ובסופה מגיע משקל המוח לכ- 350 גרם והוא כולל כמאה מיליארד נוירונים.
• לאחר הלידה ממשיך המוח לגדול, נוירונים חדשים כמעט שאינם נוצרים אז אבל אלה שישנם ממשיכים לצמוח וליצור ביניהם קשרים עצביים.
• תאים אחרים שתפקידם לתמוך בנוירונים עוברים חלוקות מואצות.
• עם סיום גיל ההתבגרות מגיע המוח לגודלו הבוגר והסופי, כ־ 1.4 ק"ג — פי ארבעה ממשקלו בלידה.

---

אילן היוחסין של הפרימיטיבים