ירושלים, 12 בפברואר 2026 (TPS-IL) – חולדות תמיד ריתקו מדענים בחוש המישוש המדהים שלהן, אך מחקר ישראלי-יפני חדש חושף עד כמה יכולת זו מתוחכמת. המחקר מראה כי שפמי החולדות מצוידים בטריקים מכניים ועצביים נסתרים המאפשרים להן לזהות עצמים בסביבתן מבלי להתבלבל מתנועותיהן שלהן.
לפני יותר מ-20 שנה, חוקרים במכון ויצמן למדע הבחינו בתופעה חידתית: עמוק בזקיקי השפם, תאי עצב מסוימים נותרו שקטים לחלוטין גם כאשר השפמים נעים במהירות קדימה ואחורה. תאים אלו, שנקראו מאוחר יותר "נוירוני מגע", ירו רק כאשר השפמים באו במגע עם משהו בעולם. מדענים תהו כיצד חיישנים אלו יכולים להתעלם מתנועת השפם עצמו ולהגיב רק למגע חיצוני.
שפמים, בדומה לאצבעות אנושיות, עמוסים במאות "מכנורצפטורים" – תאי עצב שהופכים לחץ מכני לאותות עבור המוח. מחקרים מוקדמים הראו מגוון סוגי קולטנים, אך לא היה ברור כיצד הם פועלים יחד כדי להעניק לחולדות מידע מגע מדויק כל כך.
המחקר החדש הובל על ידי סטודנט המחקר טאיגה מורמוטו והפרופסור סאטומ יאבארה מאוניברסיטת אוסקה, בשיתוף פעולה עם מדעני ויצמן, כולל פרופ' אהוד אזר וד"ר קנריק בגדסריאן. הצוות גילה שכל שפם מכיל כ-50 נוירוני מגע מיוחדים, הממוקמים בטבעת ליד מרכז הכובד של הזקיק – נקודה שכמעט אינה זזה כאשר השפם רוטט. סידור זה שומר על הנוירונים שקטים במהלך תנועה הנוצרת מעצמה.
באופן מפתיע אף יותר, הזקיק מכיל טבעת צפופה של קולגן הפועלת כמשקולת מייצבת.
"זה הזכיר לנו את המשקולות שנמצאות בגורדי שחקים," אמר אזר לשירות העיתונות של ישראל. "כאשר השפם נע, מסת הקולגן נוטה להישאר במקומה. זה מגן על החיישנים בבסיס מלהיות מופעלים מתנועת השפם עצמו."
התאמות אלו ספציפיות למכרסמים המניעים את שפתיהם באופן פעיל. חתולים, למשל, בעלי שפמים וחיישנים אך אינם מניעים אותם, ולכן חסרים להם קולגן צפוף ומיקום עצבי מרכזי זה, הסביר אזר. "חולדות ועכברים פיתחו הנעה עצמית ממגוון סיבות, ונוצרו אמצעים להגן על החיישנים הרגישים הללו."
לחולדות יש בדרך כלל כ-35 שפמים בכל צד של חוטמן. כל שפם שולח מידע על תנועה ומגע חיצוני למוח, ומאפשר לחולדות לנווט גם בחושך מוחלט. המחקר מראה כי דיוק בתפיסה חושית אינו מתרחש רק במוח – הוא מתחיל כבר בקולטן הראשון, שם תכונות אנטומיות ומכניות חכמות מבטיחות אותות מדויקים.
"המחקר הזה עוסק בתפיסה חושית," אמר אזר ל-TPS-IL. "חוכמה נצברת בכל מעגלי התפיסה העצבית, אפילו ברמה הנמוכה ביותר – הקולטן עצמו. כאן הוא מראה כיצד מערכת המגע פותרת בעיה מורכבת: הבחנה בין תנועה הנוצרת מעצמה לבין מגע חיצוני."
העקרונות שנחשפו במחקר זה יכולים להשפיע גם על רובוטיקה ועל תותבות. חישה פעילה – כאשר חיישנים בוחנים בכוונה את הסביבה, כמו שפמים או עיניים – יכולה להיות יעילה יותר מזיהוי פסיבי. "כל מי שמפתח התקנים חושיים חלופיים לעיוורים, או רובוטים החשים את סביבתם, יכול להשתמש באותם עקרונות," אמר אזר. "הפרדת התנועה שאתה מייצר מהתנועה הנגרמת על ידי העולם היא המפתח."
חיקוי היכולת של שפמי חולדות להפריד בין תנועה הנוצרת מעצמה למגע חיצוני יכול לאפשר לרובוטים לחקור ולתפעל עצמים בדיוק רב יותר, להגביר את הזריזות של ידיים או גפיים תותבות, ולשפר כפפות VR או שלדים חיצוניים כדי להפוך אינטראקציות מגע למדויקות ומציאותיות יותר.
המדענים מתכננים להמשיך ולחקור מכנורצפטורים משלימים, הרגישים רק לתנועת השפם, וכן את הראייה האנושית. "אנחנו רוצים להבין כיצד מערכת הראייה רואה עולם יציב למרות שהעיניים נעות ללא הרף," אמר אזר ל-TPS-IL. "על ידי יישום עקרונות אלו מהביולוגיה, אנו מקווים לשפר בינה מלאכותית, רובוטיקה ומערכות חישה מדויקות וחסכוניות באנרגיה."
המחקר פורסם בכתב העת המדעי peer-reviewed Nature Communications.