הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעים > ביולוגיה > גוף האדם > המוח ומערכת העצבים
גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה



תקציר
האם פתרונות המופיעים לפתע בתודעה, לעתים על סף הייאוש ממציאת פתרון, "מתבשלים" בתהליכים מוחיים שונים מאלה המתקבלים בעקבות מאמץ שיטתי לפי תבנית ידועה? האומנם הם פתאומיים, או שמא מדובר באשליה תפישתית? המאמר מתאר מחקרים חדשים העוסקים בסוגיה זו.



אווריקה : ברק במוח
מחבר: צבי עצמון


האם פתרונות המופיעים לפתע בתודעה, לעתים על סף הייאוש ממציאת פתרון, "מתבשלים" בתהליכים מוחיים שונים מאלה המתקבלים בעקבות מאמץ שיטתי לפי תבנית ידועה? האומנם הם פתאומיים, או שמא מדובר באשליה תפישתית?

נפתח בחידה: מצאו מלה אחת היוצרת צמד מילולי מוכר כשהיא מצטרפת לכל אחת מן המילים הבאות: בד, סוג, תה, קיץ.

אם הצלחתם לפתור חידה זו, ייתכן שתחושו מעט ממה שחש ארכימדס בעת שהבזיק בדעתו - כשטבל על-פי האגדה באמבט - הרעיון כיצד ניתן לפתור את חידת כתרו של היירון השני מלך סירקוזה: על ידי טבילת הכתר במים ומדידת נפח המים הנדחה. סיפור זה הוא אחד המרתקים ביותר שמספרים בבית הספר, אף שההמשך ה"לא חינוכי" - התפרצותו מבית המרחץ וריצתו עירום ברחובות העיר - עלול להביך את המורה...

והנה חידה נוספת: 76 אחוז בעד ו- 57 אחוז נגד - הכיצד! ולבסוף, שאלה שהתשובה לה חבויה בגוף השאלה עצמה: באיזה תחום בדקדוק תבחרי?

אך הבה נניח לחידות ונעבור למדע: מארק גַ'נג-בּימן (Jung-Beeman), פסיכולוג מאוניברסיטת נורת'ווסטרן בשיקגו, ועמיתיו שאלו את עצמם (ראו קישור בסוף): האם לפתרון-הברקה, לפריצת דרך מחשבתית, המלווה בתחושת "אהה!" (Aha!) ובקריאת אווריקה (!Eureka), יש בסיס מוחי שונה מן התהליכים המוחיים המתרחשים בעת פתרון שיגרתי-שיטתי של בעיות?

ארכימדס מסירקוזה שבסיציליה (287 עד 212 לפנה"ס) היה מתמטיקאי, אסטרונום, פיזיקאי וממציאן מגדולי המתמטיקאים בכל הזמנים, והתורם החשוב ביותר לפיזיקה המתמטית עד גליליאו וניוטון. פיתח שיטה מתמטית-גיאומטרית שיש הטוענים כי הטרימה את החשבון האינפיניטסימאלי. הוכיח כי היחס שבין הקף המעגל לקוטרו שווה ליחס שבין שטח העיגול לריבוע הרדיוס, ומצא כי ערכו של יחס זה (π) הוא בין 3+1/7 לבין 3+10/71. הוא גילה כי היחס שבין שטח הפנים והנפח של כדור שווה ליחס שבין שטח הפנים לנפח של הגליל ישר-הזווית החוסם אותו – בהוכחה זו היה כה גאה עד שכיווה לחרות על מצבתו כדור חסום בגליל. תכנן מתקנים להגנת עירו סירקוזה מפני הרומאים במלחמות הפגאניות, והמציא (לפי אחת הגרסאות) משאבת מים המכונה "בורג ארכימדס", המשמשת עד עצם היום הזה באזורים כפריים מרוחקים. הוא גם חישב את מרכזי הכובד של גופים הנדסיים שונים, גילה את חוק המנוף, ונודע באמרה "אם תתנו לי נקודת משען, אוכל להזיז את הארץ כולה".

בהיותו כבן 22 (265 לפנה"ס) עלה היירון (Hieron) לכס המלוכה בסירקוזה. היירון ביקש להודות לאלים על שסייעו בידו למלוך על ידי הבאת כתר זהב למקדש (או, לפי גרסא אחרת - הוא ביקש להיות המלך בעל הכתר היפה בעולם). היירון הפקיד בידי צורף-אמן גוש זהב וביקשו להכין כתר מרשים. למועד שנקבע הביא הצורף למלך כתר זהב, מלאכת מחשבת, שמשקלו זהה בדיוק למשקל הזהב שנמסר לצורף. המלך היה מרוצה מאוד מן הכתר היפהפה, ואולם בסירקוזה נפוצה שמועה לפיה הצורף מעל, נטל חלק מן הזהב ובמקומו השתמש במשקל זהה של המתכת הזולה יותר - כסף. היירון ביקש מארכימדס לגלות אם רומה, אך זאת מבלי לפגוע בכתר עצמו. ארכימדס – שהיה מקורב למלך (ויש אומרים, קרוב משפחה שלו) נטל על עצמו את המשימה, אך ככל שהרבה לחשוב על הבעיה לא מצא לה פתרון. באחד הימים הלך לבית המרחץ וטבל באמבטיה. ואז, למראה המים הגולשים מן האמבטיה כשגופו נכנס פנימה, הבזיק הפתרון במוחו, כהרף עין. כה נרגש היה עד שעל פי האגדה יצא עירום מבית המרחץ ורץ ברחובות סירקוזה בקריאות "אווריקה! אווריקה!" – מצאתי! מצאתי!

ארכימדס ידע כי משקל הכתר שווה בדיוק למשקל גוש הזהב שנמסר לצורף. ברגע ההארה התחוור לו כי יוכל להשוות - על ידי השקעה בכלי מלא מים עד שפתו - את נפחו של גוש זהב (בעיה קלה) עם נפחו של הכתר - הבעיה בה התחבט. כך למעשה נמצאה דרך למדוד נפח וצפיפות-יחסית של חומרים וגופים שונים. חוק הציפה - הוא "חוק ארכימדס"; גוף השקוע בנוזל מאבד ממשקלו כמשקל הנוזל שהוא דוחק.

בסופו של דבר הסתבר, אגב, שהכתר אכן הכיל גם כסף, והצורף הודה בתרמיתו.

בשנת 212 לפנה"ס נכבשה סירקוזה בידי הרומאים, וחייל רומאי הרג את ארכימדס - לפי האגדה בעת שעסק בפתרון בעיה גיאומטרית באמצעות שרטוטים בחול.

למושג insight (המתורגם כרגיל תובנה או בוננות; אך בהמשך אשתמש במושג "הארה" כשמדובר ב- insight במובן של פתרון- הברקה) יש היסטוריה ארוכה בפסיכולוגיה, והרבו במיוחד להשתמש בו פסיכולוגים הנמנים עם אסכולת הגשטלט (Gestalt). ואולם בתחום פתרון-בעיות יש למושג זה מובן ספציפי יותר, וכאמור בהמשך אשתמש במונח "הארה" (באנגלית משתמשים לעתים במלה illumination לתיאור החוויה הסובייקטיבית המתלווית לפתרון-הארה).

מילר (J. Miller) הציע ב- 1988 (Acta Psychologica 67) מערך מסודר לסיווג תהליכי עיבוד של מידע קוגניטיבי, כשהחלוקה הראשונית היא בין עיבוד מידע הנעשה באופן רציף (תוך תחושה שמתקרבים והולכים אל הפתרון באופן מדורג) לבין עיבוד מידע באופן בלתי-רציף (דיסקרטי, בָּדיד). שולר, אולסון וברוקס הגדירו לפני כתריסר שנים (Schooler et al., J Exp Psychol, 1993) הגדרה מפורשת יותר את המושג "הארה" (insight) בהקשר של פתרון בעיות. בין השאר הם מציינים כי בעיה שפתרונה דורש "הארה" היא בעיה שניסיון לפותרה מוביל לתחושה של מבוי סתום, לכעין קיר שלכאורה לא ניתן לעוברו או לעוקפו, אך שיש סיכוי ניכר כי בסופו של דבר הפותר יחוש בכעין הארה פתאומית, ברק של גילוי, בחוויית "אהה!" - המחסום נשבר ולפתע הפתרון מופיע בהיר ושלם.

החוקרים רודריק סמית וג'ון קוניוס (Smith & Kounios) ניסו להוכיח כי יש בעיות שתהליך פתרונן אכן מצטיין בתופעה מסוג "הכול-או-לא-כלום" (all-or-none), לאמור שעד רגע מסוים אין שום קצה פתרון, אין פתרון חלקי, ואז - באחת - מופיע הפתרון צלול ושלם. הם ציפו כי תופעה מסוג הכול-או-לא-כלום תתרחש במהלך פענוח של אנאגרמות - מילים שאותיותיהן עורבבו. הם בחנו, בשיטה המכונה פירוק מהירות-דיוק (SAD), פענוח של אנאגרמות (באנגלית) על-ידי נבדקים. בשיטת SAD נבדק "מידע חלקי" - יכולתו של הנבדק להגיב תגובה נכונה עוד טרם סיים את תהליך עיבוד המידע. שיטה זו ישימה לבחינת תופעות "הארה": תהליך פתרון רציף, מצטבר, יניב פתרונות נכונים גם כשתהליך עיבוד המידע טרם הסתיים סופית, אך אם אמנם פתרונות "הארה" הם פרי של תהליך מוחי מן הסוג הבדיד, הכול-או-לא-כלום, אזי בטרם הסתיים התהליך לא יתקבלו כלל פתרונות נכונים.

ואכן, כפי שציפו, מצאו סמית וקוניוס כי התהליך האחראי לפענוח אנאגרמות הוא מסוג הכול-או-לא-כלום, מהלך פתרון המגלה אופי בדיד.

זמן רב היתה תלויה ועומדת השאלה אם פתרונות הארה נובעים ממנגנונים עצביים-מוחיים ייחודיים, או שמא המנגנונים המוחיים העומדים בבסיס פתרונות אלה זהים למנגנונים

המוחיים המניבים פתרונות שיטתיים-מדורגים, ורק החוויה הסובייקטיבית שונה בשני המקרים. היו חוקרים שעמדו על כך ששני סוגי הפתרונות מבוססים על אותם תהליכים מוחיים עצמם, כי תחושת הייהארהיי אינה אלא תופעת לוואי (אפיפנומנון), וכי ההבדל שבין פתרון שיגרתי-מדורג לפתרון הארה מתבטא למעשה רק בעוצמת האמוציות המלוות את הפתרון. והנה, בשנים האחרונות הצטברו עדויות המעידות על שהתהליכים המוחיים הפועלים בעת פתרון-הארה שונים מן התהליכים המוחיים האחראים לפתרונות שיטתיים-מדורגים, וכן שמחציות מוח (הֶמיספרות) שונות מעורבות בפתרון שיטתי-מדורג לעומת פתרון-הארה.

שׂפונות המוח

כיצד ניתן להתחקות אחר הפעילות המוחית המתרחשת בעת פתרון הארה, פתרון "אווריקה"? - והרי קצת קשה לנבא מראש מי יהיה הארכימדס הבא, ומתי יגלה את תגליתו, בעוד שניתוח בדיעבד של האירועים הוא ספקולטיבי במידה רבה. אכן, כיצד ניתן לבדוק הברקה תוך כדי הופעתה? השיטה הרווחת היא לחשוף נבדקים בפני אתגרים קטנים הרבה יותר, אך כאלה שפתירתם מלווה בתחושה סובייקטיבית של הארה, של חוויית "אהה!". כאתגר לפתרון לא השתמשו ג'נג-בימן ועמיתיו באנאגרמות, כפי שעשו סמית וקוניוס, אלא במילים היוצרות צמדים שהם ביטויים מוכָּרים. למשל: איזו מילה, כשהיא מצטרפת לכל אחת משלוש המילים הבאות, יוצרת ביטוי מוכר: עץ, אדמה, זהב? - התשובה (המאוד קלה בדוגמה זו) היא: תפוח.

משימתם של הנבדקים בניסוי היתה למצוא מילים המשלימות צמדים תוך יצירת ביטויים מוכָּרים, ועם הפתרון לציין אם תחושתם הסובייקטיבית היתה שהם התקרבו והלכו לפתרון באורח מדורג, או שמא הבזיק בהם לפתע, כהארת פתאום, כהבזק. לטענת החוקרים, הם מצאו כי שתי תופעות מוחיות אובייקטיביות מגלות מתאם (קורלציה) עם פתרון-הארה: אחת מתבטאת בגלי מוח הנמדדים על פני עור הקרקפת - אא"ג (EEG), ושנייה מתבטאת ב- MRI-תפקודי (fMRI). יתר על כן, הם מצביעים על כי הפעילות המוחית האופיינית לפתרונות-הארה מקורה במחצית המוח הימנית, והם אף מתמקדים במיקום ספציפי יותר: החלק הקדמי של רכס הצדע העליון (aSTG).

ג'נג-בימן ועמיתיו ערכו שני סוגים נפרדים של בדיקות, שני ניסויים. כל ניסוי נפתח בסימון לנבחן להיות מוכן, ואז הוצגה לפניו שלשת מילים ("מילות שאלה") ועליו הוטל למצוא מילה ("מילת פתרון") שיוצרת שלשה של ביטויים מוכרים כשהיא מצטרפת לכל אחת משלוש המילים. ברגע שמצא פתרון אותת הנבדק לחוקרים באמצעות לחיצה על מתג אלקטרוני ואז אמר את פתרונו. אם התשובה היתה נכונה נתבקש הנבדק לדווח האם חש שהוא התקרב והלך לפתרון באופן מדורג, או שהפתרון נגלה לו לפתע, כברק. אם חלפו 30 שניות מבלי שהנבדק הגיע לפתרון, נתחלפה שלשת המילים בשלשה (משימה) אחרת.

גלים צפויים וגלים מפתיעים

בניסוי הראשון חיפשו החוקרים הבדלים אפשריים בפעילות המוח כפי שהיא מתבטאת ב- fMRI בעת שמתקבל פתרון שיטתי- מדורג לבין פעילות מוח שהובילה לפתרון הנתפש סובייקטיבית על ידי הנבדק כפתרון הארה. בניסוי השני עקבו החוקרים אחר הפעילות החשמלית של המוח (אא"ג, אלקטרואנצפלוגרם) כפי שהיא נמדדת על גבי עור הקרקפת. אא"ג מבטא שינויים בפעילות החשמלית של המוח בהפרדה (רזולוציה) זמנית טובה מאוד, אך ההפרדה המרחבית שלו - זיהוי אזורי המוח בהם מתרחשת פעילות זו - היא נמוכה (וראו גליליאו 51, ע"מ 25). זאת, גם כשמשתמשים במערך צפוף של אלקטרודות הפרושות על גבי הקרקפת, ולא מסתפקים בזוג אלקטרודות בלבד, כבבדיקות האא"ג ההיסטוריות.

החוקרים ציפו כי בדיקות האא"ג ייתנו מענֶה לשאלה המענָה: האם תחושת פתאומיות ההארה היא בסך-הכול תחושה סובייקטיבית, או שהיא אכן מעידה על כי תהליך עיבוד המידע עד לפתרון מצטיין בשינוי פתאומי, תהליך מסוג הכול-או-לא-כלום. כמו כן ביקשו לבחון באמצעות רישומי האא"ג אם יש גלי אא"ג שהם אופייניים לפתרונות הארה.

ראוי להעיר כי שני סוגי הניסויים - ניסוי ה-fMRI וניסוי ה- EEG - אינם חופפים, כך ששני הניסויים לא אמורים לאשש זה את זה, אלא במידה רבה להשלים זה את זה: המסקנות של ניסוי ה-fMRI תלויות במידה רבה במסקנות ניסוי האא"ג ולהיפך. פירוש הדבר הוא כי זיהוי אזורי המוח המשתתפים בפתרון-הארה באמצעות ה- fMRI תלוי - כפי שניווכח בהמשך – בתקפות הממצאים של ניסוי האא"ג, זאת בעיקר משום האיטיות היחסית של התגובה הנבדקת ב- fMRI.

באותם מקרים (56% מן הפתרונות הנכונים) בהם דיווחו הנבדקים על תחושה שהפתרון נגלה בפניהם לפתע, כעין הבהק פתאומי, אכן נראה ברישומי האא"ג פרץ פעילות של גלי מוח מהירים. מדובר בפעילות בתחום גלי גאמא*- תדירות 30 הֶרץ (30 גלים בשנייה) ויותר, וזאת בערך 0.3 שנייה לפני הלחיצה על המתג המעידה כי הנבדק הגיע לפתרון. פרץ כזה של גלי גאמא באא"ג לא נראה באותם מקרים (42% מהפתרונות הנכונים) בהם הנבדקים דיווחו כי התקרבו לפתרון באורח מדורג עד שהגיעו אליו, ללא תחושה של הארה פתאומית (בכ- 2% מהמקרים הנבדקים לא יכלו לתאר באופן חד-משמעי אם חשו תחושת הארה או תהליך פתרון מדורג). מלכתחילה ציפו החוקרים לגלות פעילות אא"ג בתדירויות גאמא, משום שעוד קודם לכן נתקבלו עדויות על כי אא"ג בתדירויות גאמא קשור לתהליכי תפישה ולתהליכים לשוניים.

כאמור, כושר ההפרדה המרחבי של רישומי אא"ג אינו גבוה, גם כשמשתמשים במערך צפוף של אלקטרודות רישום הפרושות על הקרקפת. ובכל זאת, החוקרים איתרו כי פרץ הפעילות של גלי גאמא שהקדים פתרונות הארה התמקד במחצית הימנית של המוח, בעוד שבמחצית השמאלית של המוח לא נתגלה הבדל בין פתרונות הארה לפתרונות שגרתיים-מדורגים. תוך שהם משתמשים בשיטת אנליזה מיוחדת (טרנספורמציית לפּלאס - המתח החשמלי הנמדד כנגזרת מרחבית לפי מיקומי האלקטרודות), הפועלת כעין מסנן המעביר רק שינויים חדים (high-pass spatial filter), שיטה שאמורה להבליט שינויי מתח שמקורם סמוך לאלקטרודה הרושמת ולמתֵן השפעות מרוחקות יותר, ותוך שהם נסמכים על הקשר שבין תדירות גאמא לפעילות ב- fMRI (כפי שנתאר בהמשך), מצביעים החוקרים על החלק הקדמי של הרכס הצדעי העליון (aSTG) כעל המקור לפעילות גלי גאמא המקדימה - ואופיינית ל - פתרונות הארה.

ממצא נוסף עלה מניסוי האא"ג, ממצא שלו כלל לא ציפו החוקרים. במקרים של פתרונות הארה, עוד לפני פרץ פעילות גאמא היתה באא"ג עלייה בפעילות גלי אלפא, בתחום 8 – 14 הֶרץ. לדבריהם, בשנים האחרונות התברר כי פעילות אלפא משרה עיכוב של פעילות קליפת המוח (הקורטקס). והנה, מה שעלה מניסויי האא"ג של ג'נג-בימן ועמיתיו הוא כי בחלון הזמן שבין 1.4 ל- 0.4 שניות לפני הלחיצה על המתג היתה עלייה בפעילות גלי אלפא באזור הקודקודי-עורפי של קליפת המוח הימנית. החוקרים מעלים השערה כי פעילות מעכבת זו נועדה "להגן" על אונת הצדע הימנית ממידע לא רלוונטי, שמקורו למשל מאונות העורף המקבלות מידע מהעיניים. בדרך זו גלי אלפא באזור הקודקודי-עורפי מאפשרים לאונת הצדע "להתרכז" בתהליכים העדינים המתרחשים בניסיונה להגיע לפתרון. אפשר אולי לדמות זאת (ואולי אין זה סתם דימוי, אלא הקבלה של ממש?) לאדם שמכסה את עיניו בכף ידו או עוצם אותן כשהוא תפוש הרהורים ומנסה להתרכז ולהגיע לפתרון, למשל להעלות משהו מנבכי זכרונו. החוקרים טוענים, אם כן, שפעילות אלפא הקודמת לפעילות גאמא נועדה לחסום מידע שכיוונו "מן הבסיס מעלה" (up-bottom, לאמור מידע שמקורו מן החושים, מהפריפריה), מידע שעלול לבזבז לריק את משאבי העיבוד של אונת הצדע הימנית, וכך לפגוע בהתמודדות שלה עם האתגר (עוד על הקשר שבין גלי אלפא לפתרונות יצירתיים ניתן למצוא ב"מוח יצירתי", גליליאו 70).

ברק מימין

MRI היא שיטה לדימות (imaging) של איברי גוף פנימיים על-פי תכונותיהם המתגלות באמצעות שדה מגנטי חיצוני. התכונות הקבועות של רקמות הגוף מאפשרות דימות מִבני, ואילו אותן תכונות המושפעות מפעילותה של הרקמה מאפשרות דימות תפקודי ( functional MRI). אחד הגורמים המשפיעים על התכונות המגנטיות של איברי הגוף הוא רמת החמצון של ההמוגלובין המובל בדם; זהו הבסיס לאחת משיטות הfMRI השימושיות ביותר, המכונה BOLD (גליליאו 51, ע"מ 24). שיטה זו נקטו גם ג'נג-בימן ועמיתיו בניסיון לאתר היכן ממוקם במוח המנגנון האחראי על פתרונות הארה. שיטה זו מאפשרת איתור ממוקד של אזורי מוח פעילים, ואולם יש לה חיסרון ניכר מבחינת לוח הזמנים, מבחינת העיתוי. פעילותו של אזור במוח מתבטאת בעלייה בצריכת החמצן שלו רק כעבור מספר שניות - זהו זמן השהיה (delay). זמן נוסף עובר עד שנגרם שינוי בקצב הספקת הדם לאותו אזור מוחי וחל שינוי ברמת החימצון של ההמוגלובין בדם שמגיע לאזור זה, ומכאן - שינוי בתכונות המגנטיות של האזור כפי שהן מתבטאות ב- MRI.

ואכן, בניסוי שערכו החוקרים מתבטא עיקר ההבדל שבין פתרון הארה לבין פתרון שיגרתי לאחר לחיצת הנבדקים על המתג המציין כי הגיעו לפתרון. לכאורה, הבדל שלאחר הפתרון אינו יכול להעיד על עצם תהליך הפתרון אלא, למשל, על החוויה הסובייקטיבית שמופיעה בעקבותיו. ואולם כשמביאים בחשבון את ההשהיה בת מספר שניות שבין הפעילות המוחית לבין התבטאותה ב- fMRI - BOLD ניתן לייחס תופעות fMRI לתהליכים מוחיים שהתרחשו זמן מה קודם לכן, וכך להעיד על תהליכים שקדמו לפתרון והובילו אליו.

אישוש עובדתי לטענה זו מעלים החוקרים מממצאי האא"ג שתוארו קודם. זה מכבר ידוע כי תדירויות גאמא באא"ג קשורות לפעילות המתגלית ב- fMRI. יתר על כן, הוכח כבר כי בעת הקשבה למשפטים או לסיפורים יש עלייה בפעילות הרכס הצדעי העליון בשתי מחציות המוח ביחס לפעילות המתרחשת באזורים אלה למשמע מילים בודדות. וכשמדובר בשיח מורכב במיוחד, שיח שבו נדרש מהשומע קישור בין משמעויות רחוקות, הנתפשות כרגיל כזרות זו לזו, יש עלייה אופיינית בפעילות מחצית המוח הימנית, ובמיוחד - בקדמת הרכס הצדעי העליון. פעילות מוגברת אופיינית באזור זה מתרחשת גם כשנבדקים מתבקשים להשלים משפטים שרק חלקם הראשון הושמע להם, או לתקן משפטים משובשי דקדוק שהושמעו להם.

מכל מקום, ג'נג-בימן ועמיתיו טוענים כי מהניסויים שערכו ניתן להסיק שפתרון-הארה של בעיות מילוליות תלוי בפעילות ספציפית בקדמת הרכס הצדעי העליון של ההֶמיספרה הימנית (aSTG). בהחלט ייתכן שאין זה אזור הקורטקס היחיד שפעילותו חיונית לפתרונות הארה, ייתכן מאוד שגם פעילותם של אזורים אחרים דרושה לפתרונות-הארה, אלא שמדובר אולי באזורים קטנים מדי או שההבדל ברמת פעילותם נמוכה מכדי לזהותם בשיטות ששימשו במחקר זה. בהקשר לכך נזכיר כי וינוד גואל וריימונד דולן (Goel and Dolan) מצאו כי החלק האחורי של רכס הצדע האמצעי (MTG) פועל בעת שתופשים פואנטה של בדיחה (גליליאו 46, ע"מ 8 - 9). אזורי קורטקס אחרים שעדויות רבות קושרות אותם לפתרונות הארה ויצירתיות הם האונות המצחיות.

הארת פתאום תוך זיהוי קשרים בין דברים שהם רחוקים-לכאורה זה מזה יכולה לעמוד גם בבסיס תהליכים כמו תפישת מטפורות. ובאשר לבעיות לא-מילוליות (למשל זיהוי דמויות מתוך שברי תמונות, או איתור דמויות "מוסוות" בתוך שפע של פרטים, נוסח 'היכן מסתתר..."): ייתכן שפתרונות הארה במקרים אלה תלויים באזורי קורטקס אחרים מהאזור שזיהו ג'נג-בימן ועמיתיו עבור ה"אהה!" המילולי. שאלה מעניינת בהקשר זה - אף שאינני יודע עד כמה ניתן לבחון אותה באופן מעשי – היא תהליכי פתרון בקרב אלה המכונים נחשלים-מחוננים ,("savants"), כגון אנשים המוגדרים כמפגרים אך מסוגלים לכפול מספרים

ענקיים, או לציין באיזה יום בשבוע יחול תאריך מסוים בעוד שנים רבות. האם לאנשים אלה נגלית בדרך כלשהי התוצאה המדהימה כהארה פתאומית, בעוד שאנשים רגילים פותרים (או לפחות מנסים לפתור) שאלות כאלו בדרך שיטתית, איטית להחריד?

חיפוש ממוקד, חיפוש מתפרשׂ

אך משאלות עתידיות נחזור עתה לדיווחים ממשיים. לכאורה יש משהו "לא הגיוני" בממצאי ג'נג-בימן ועמיתיו, או למצער בפירוש שמציעים עבורם החוקרים. שהרי מקובל לטעון כי ההמיספירה השמאלית דווקא היא המחצית הלשונית (ברוב המכריע של בני האדם) - בה מזוהות המילים ומתפענחות, ובה מופק הדיבור. ונוכחנו כי טענת החוקרים היא כי המחצית הימנית שלך, דווקא היא שמצאה עבורך כי מילת הפתרון למילות השאלה בד, סוג, תה, קיץ היא המלה בית, ובלבד שפתרת זאת כפתרון הארה. וכך מנסים החוקרים להסביר את הפרדוקס-לכאורה: הם מתארים את המחצית השמאלית כמצטיינת ב"שדות" קטנים, שדות משמעות (שדות סמנטיים) קטני הֶקף. כל שדה כזה כולל מספר מושגים שהקשר ביניהם מאוד הדוק. עיבוד מידע מילולי באמצעות שדות סמנטיים קטנים והדוקים כאלה מתאים לרוב המשימות המילוליות הרגילות. לעומת זאת, אזורי המוח המקבילים בקורטקס הימני מכווננים באורח פחות ממוקד - השדות שלהם פרושים יותר, וכל אחד משדות אלה כולל מושגים שהקשרים ביניהם אינם חד-משמעיים, יותר חלשים; המושגים הכלולים בכל שדה כזה רחוקים יותר זה מזה. לפענוח מהיר וממוקד של שיח או טקסט, פענוח "יומיומי", שדות ימניים אלה הרבה פחות יעילים ממקביליהם השמאליים. אך כשהקשרים חמקמקים יותר - כבמקרה של "חידה" - הפעלתם יכולה להוביל לפתרון, ופתרון כזה יהיה פתרון הארה.

הפעלתם של שדות משמעות רופפים אלה - מניחים החוקרים - נעשית באורח לא מודע, ו"העבודה על פתרון החידה" נמשכת גם בעת שבמודע עוסקים בדברים לגמרי שונים, כמו רחיצה באמבטיה, למשל, או בשינה, בעת שהמוח כלל אינו עוסק, לכאורה, בניסיון לפתור בעיות. כך, למשל, מסופר (כאגדה, כנראה) על פרידריך אוגוסט קֶקוּלה (Kekule) שהתחבט ארוכות - כמו כימאים רבים אחרים בני המאה ה- 19 - בשאלה כיצד בנויה מולקולת הבֶּנזֶן (C6H6), עד שהדבר נתפענח לו כשנמנם מול האח המבוערת (או, לפי גרסא אחרת - בעת נמנום במהלך נסיעה) בדמות נחש הבולע את זנבו - הבנזן בנוי כטבעת סגורה.

אחת ההוכחות להפעלה הלא-מודעת של ההמיספרה הימנית במהלך פתרון-הארה ניתנה ב- 1998 על ידי בודן ובימן (Bowden and Beeman), שניים ממחברי מאמר האא"ג וה- MRI-תפקודי בו אנו עוסקים. התברר להם כי כשאנשים נמצאים בשלב של חיפוש פתרון מילולי, אם מציגים בפניהם סידרת מילים הכוללת את מילת הפתרון, את מילת הפתרון הם קוראים מהר יותר ממילים אחרות, וזאת כמובן עוד לפני שהתחוור להם מהו הפתרון. תופעה זו מכונה הטרמה (priming, תיחול). במקביל, הצגת מילת הפתרון מקצרת את הזמן עד לפתרון, אנו ניסינו זאת כאן ביחס לחידה הראשונה (קבוצת המילים בד, סוג, תה, קיץ), כש"באקראי" הזכרנו בסמוך - תוכלו לחזור ולבדוק זאת – את המושג בית ספר, כרמז.

עוד התברר כי אפקט ההטרמה ניכר יותר אם מילת הפתרון מוצגת בשדה הראייה השמאלי. וזאת יש לזכור: המידע החזותי משדה הראייה השמאלי מועבר ישירות לקורטקס הימני. יתר על כן, התברר כי כשמדובר בפתרונות-הארה, אם מציגים רמזים לפתרון לשדה הראייה השמאלי (כך שהמידע עושה, כאמור, את דרכו ישירות למחצית הימנית של המוח) הזמן לפתרון מתקצר. ונדגיש כי יתרון זה, של רמזים לקורטקס הימני, קיים רק כשהפתרון הוא פתרון "אהה!", פתרון הארה. כותרת מאמרם של בודן ובימן כוללת בעצמה "טריק" מילולי קטנטן שמצריך "מיני-הארה" כדי לתופשו (ראו "לקריאה נוספת").

אם אכן פעולה מתאימה של מחצית המוח הימנית מובילה לפתרונות הארה, פתרונות אווריקה, אפשר אולי להרהר בקשר אפשרי שבין שמיעת מוזיקה לפתרונות כאלה, שהרי מוזיקה מעובדת יותר על ידי ההמיספירה הימנית, ובמיוחד באונות הצדע, שבהן שוכנים בין השאר אזורי השמיעה הראשוניים של קליפת המוח הגדול. האם מוזיקה יכולה להסיט את היחס שבין פתרונות הארה לפתרונות שגרתיים? ולאיזה כיוון?

ושלוש חידות לסיום, במקרה שהקורטקס (הימני) שלך שרוי במצב-רוח מתאים להארה.

חידה ראשונה: איזו מלה יוצרת ביטוי מוכר עם כל אחת מהמילים הבאות: חיים, קרב, מגן, קור?

בחידה השנייה הפתרון חבוי בחילוף אותיות בשאלה עצמה: איזה מטרד מנע ממנו לשאול קושיה? ובשלישית - גם בה התשובה כלולה בשאלה עצמה, אף שבאופן לגמרי שונה: כמה בולי הכנסה ראוי להדביק בספר תקבולים?

לסיכום, החידה שעמדה כאתגר בפני גאונותו של ארכימדס, חידת הרכבו של הכתר, יכולה לשמש כמטפורה לחידה עמוקה הרבה יותר, השאלה כיצד פועל האיבר השוכן רק מספר סנטימטרים מתחת לכתר, האיבר המאפיין את נזר הבריאה: המוח. עתה נראה כי יכולתו של המוח להפיק פתרונות בלתי צפויים, פורצי-דרך - אחת היכולות ה"מקודשות", ה"רומנטיות" והנעלמות ביותר של ההוויה האנושית - החלה לחשוף ולו טפח זעיר מסודותיה בפני חוקרי המוח, סקרנותם ומכשיריהם.

ואגב, אם ברצונך לבחון את הפתרונות שלך לשלוש החידות האחרונות - הרי הפתרונות לפניך, ברצף האותיות המהופך הבא:
תואם-שמח = ק"ת-קוהיש-חור

‏‏רמזים לחידות
א. דברים כאלה לא לומדים בכיתה ב'
ב. גיאומטריה ודאי שלא תסייע כאן
ג. אנא, גרם אחד של מחשבה בטרם תבחרי

שני שעשועי אנאגרמות:
על מי לעולם אינך חולק?
איזה משקה הוא בהיר?

פתרונות
חידה ראשונה: בית
חידה שנייה: בגימטרייה המספר 76 אחוז במלה בעד, ב+ע+ד, ואילו המספר 57 אחוז במלה נגד.
חידה שלישית: תחביר (אנאגרם של: תבחרי)

פתרונות לאנאגרמות:
לעולם אינך חולק על: לקוח
משקה בהיר הוא: בירה

לקריאה נוספת

Smith RW, Kounius J (1996), "Sudden Insight: All-or-None Processing Revealed by Speed-Accuracy", Decomposition Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 22.

Bowden EM, Beeman MJ (Nov 1998), "Getting the right idea: Semantic activation in the right hemisphere may help solve insight problems", Psychol Sci 9.

המאמר המקוון של ג'נג בימן ועמיתיו:

Mark Jung-Beeman, Edward M. Bowden, Jason Haberman, Jennifer L. Frymiare, Stella Arambel-Liu, Richard Greenblatt, Paul J. Reber, John Kounios (Apr 2004), "Neural Activity When People Solve Verbal Problems with Insight".

http://biology.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pbio.0020097

*למותר לציין כי גלי גאמא אלה אין להם ולא כלום עם קרינת גאמא המשתחררת בעת תהליכים

ביבליוגרפיה:
כותר: אווריקה : ברק במוח
מחבר: עצמון, צבי
תאריך: יולי 2005 , גליון 83
שם כתב העת: גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה
הוצאה לאור: SBC לבית מוטו תקשורת ולאתר IFEEL
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית