אולי אלו מביננו שהתנסו בנגינה בהרכב מוסיקלי מכירים את התופעה: נגני ההרכב מרגישים שבמהלך הנגינה מתפתח סנכרון כולל המתאם את כל הנגנים, ופעילויותיהם כבר לא מתוזמנות על ידי מוחו של הנגן עצמו אלא מתאימות את עצמן לתזמון המשותף של הקבוצה. חוקרים ממכון מקס פלנק שבגרמניה טוענים שיש משהו בתחושה הזו – בדיקת EEG של נגני גיטרה שניגנו דואט בשני קולות גילתה שבזמן הנגינה המשותפת מתפתחות רשתות עצביות "בין-מוחיות" המתאמות את פעולותיהם של שני הנגנים.

מה זה בעצם אומר? בדיקת EEG כמו זאת ששימשה את החוקרים עוקבת אחר קצב הפעילות באזורי המוח השונים, כלומר אחרי הפעילות של רשתות תאי העצב במוח. כשמיליוני תאי עצב במוח פועלים במתואם, התנודות החשמליות המשותפות שלהם משתקפות בבדיקת ה-EEG כתבניות מחזוריות שנקראות "גלי מוח". במקרה של נגני הדואט שלנו, קריאת גלי המוח בבדיקת ה-EEG הדגימה שתאי עצב מאזורים שונים במוחות שלהם פעלו באותו קצב.

כשמדובר במוח של אדם יחיד, הסנכרון הזה בין האזורים השונים כבר מוכר וידוע. אבל כאן הצליחו החוקרים להדגים תיאום כזה בין שני מוחות שונים, כלומר שתאי עצב רבים במוח של הנגן הראשון מתואמים ומסונכרנים עם תאי עצב רבים במוחו של הנגן השני. כפי שציפו החוקרים, הסנכרון בין המוחות הגיע לשיאו בשלבים שדרשו את התיאום הרב ביותר בין הנגנים – בהכנות לנגינה, כשהנגנים תיאמו ביניהם את הקצב, ובמהלך הנגינה, בכל פעם שהם התחילו מחזור נגינה חדש.

כבר במחקר קודם שפרסמו החוקרים ב-2009 הם הצליחו להדגים באמצעות בדיקת EEG שכששני נגנים נגנו ביחד את אותו קטע נגינה, שגלי המוח שלהם הסתנכרנו זה לזה. כבר כשהנגנים התחילו להקשיב לקצב המטרונום, מכשיר שעם קולות התקתוק שלו עוזר לנגנים לשמור על קצב קבוע, פעילות גלי המוח של שניהם התחילה להסתנכרן לקצב המטרונום, ומידת הסנכרון עלתה עוד יותר כשהם התחילו לנגן ביחד.

אבל הניסוי מ-2009 היה רק מחקר ראשוני בתחום, והוא לא ענה על השאלה האם הסנכרון קשור לעובדה שהם ניגנו בדיוק את אותם הקטעים, כך שהם פשוט נדרשו לבצע את אותן תנועות מוטוריות, או שאולי מתפתח כאן תיאום עמוק יותר בין מוחות הנגנים?

הצוות מגרמניה המשיך במחקר ולאחרונה פרסם מסקנות חדשות. הפעם הם בדקו מה קורה כשהנגנים מנגנים בשני קולות. הוגדרה חלוקת תפקידים – כל אחד מנגני הדואט ניגן צלילים מעט שונים ואחד מהם הוגדר כמוביל שאחראי לתיאום הקצב.

בניסוי החדש, 32 נגני גיטרה חולקו לזוגות כשהם יושבים זה מול זה ומנגנים 60 פעמים קטע רונדו מסונטה ב-G מאג'ור של המלחין ונגן הגיטרה בן המאה ה-18 כריסטיאן שילדר. במהלך הנגינה גלי המוח שלהם נבדקו באמצעות 64 אלקטרודות של מכשיר EEG שהוצמדו לאזורים שונים בראשם.

מתברר שגם במקרה זה התקבל סנכרון בין המוחות. לדברי החוקרים, הסנכרון התקבל בעיקר ברגעים שבהם הנגנים תיאמו זה עם זה את נגינתם באופן פעיל.

ג'ואנה סנגר מצוות החוקרים מסבירה בהודעה לעיתונות שכשאנשים מתאמים ביניהם את הפעולות שלהם מתפתחות רשתות עצביות קטנות בכל מוח בנפרד, ובמידה רבה גם בין שני המוחות השונים. אז בין אלו חלקים של המוח מתפתחות הרשתות המשותפות?

כשהחוקרים מיפו איזה אזורים במוח אחד מסתנכרנים למוח של הנגן השני, התברר שמדובר בעיקר באזורים שאחראים ליצירת מוסיקה ולהיבטים חברתיים. למשל, כשאזורים במוחו של נגן אחד שאחראיים ליצירת מוסיקה יצרו ביניהם רשת משותפת, "הצטרפה" אליהם גם רשת קטנה יותר במוחו של הנגן השני, מאזורים שאחראים בעיקר להאזנה למוסיקה.

הסנכרון נובע משיתוף הפעולה

אין זו הפעם הראשונה שמחקרים מדגימים את התיאום בן מוחותיהם של אנשים שמשתפים ביניהם פעולה. ב-2010, ד"ר גוויליום דמוס מאוניברסיטת פריז ושותפיו למחקר עקבו באמצעות EEG אחר פעילות מוחם של אנשים המחקים זה את תנועת ידיו של זה. בניסוי התברר שהסנכרון הרב ביותר בין המוחות התקבל ברגעים של סנכרון תנועות הידיים בין שני הנבדקים והוא הופיע בין היתר באזורי מוח הקשורים לאינטראקציה חברתית.

ב-2011, ד"ר שו צווי מאוניברסיטת סטנפורד שבארה"ב ושותפיו למחקר עקבו אחר התיאום בפעילויות המוח של שני אנשים ששיחקו ביחד במשחק מחשב הדורש שיתוף פעולה. החוקרים גילו תיאום רב יותר בפעילות המוחות של השחקנים ברגעים שהם שיתפו פעולה זה עם זה. ברגעים של תחרותיות, מוחותיהם של הנבדקים לא הדגימו תיאום שכזה.

פרופ' אורי חסון מאוניברסיטת פרינסטון שבארה"ב מציע במאמריו להרחיב את המחקר העוסק בתיאום בין מוחות שונים כי לדעתו זהו המצב בסיטואציות היום-יומיות שלנו, כשיש לנו אינטראקציות עם אנשים אחרים. חסון מדמה במאמריו את התיאום בין המוחות למערכת תקשורת אלחוטית שבה שני מוחות מעבירים ביניהם מידע באמצעות אותות פיזיים כמו אור, קול או אות כימי כלשהו, המועברים דרך הסביבה.