ความรู้ชุด: จักรวาลของ “สมอง”

“สมอง” คืออะไรกันแน่

มนุษย์พยายามทำความเข้าใจ และให้คำจำกัดความ “สมอง” เรื่อยมา ในสมัยกรีกรุ่งเรืองเมื่อ ประมาณสองพันปีก่อน เพลโต Plato (427 ปีก่อนคริสตกาล) ผู้ก่อตั้ง อะคาดิมี่ (Academy) ซึ่งถือเป็นมหาวิทยาลัยแห่งแรกของโลก และเป็นผู้นำเสนอกฎที่สำคัญทางวิทยาศาสตร์ คือกฎเกี่ยวกับแสงที่อธิบายอย่างถูกต้องและเป็นที่ยึดถือมาจนทุกวันนี้ ที่ว่า “แสงเดินทางเป็นเส้นตรง เมื่อมีแสงมากระทบวัตถุ มุมแสงตกกระทบจะเท่ากับมุมแสงสะท้อน” นั้น  เมื่ออธิบายว่าสมองเป็นอย่างไร เพลโตเปรียบสมองด้วยความเข้าใจและเทคโนโลยีที่มีอยู่ยุคนั้นว่า “สมองเปรียบเหมือนรถม้า ที่ถูกม้าแห่งความหลงใหลขับควบตะบึงไป”  และในยุคกรีกรุ่งเรืองนั้น ฮิปโปเครติสและลูกศิษย์เป็นกลุ่มแรกที่ระบุว่า “สมองเป็นศูนย์กลางในการควมคุมที่สำคัญของร่างกาย”

Christof Koch นักประสาทวิทยาแห่ง Allen Brain Institute (1998-2013) ให้คำจำกัดความ “สมอง”ซึ่งเป็น อวัยวะที่อยู่ในหัวของเราว่า “เป็นสิ่งที่ซับซ้อนที่สุดในจักรวาล” ปัจจุบันเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้นอย่างก้าวกระโดด มนุษย์เราก็มีความรู้กันมากพอที่จะบอกได้ว่า อวัยวะที่คล้ายก้อนไขมันเหลวที่อยู่ภายในศีรษะของเรานั้นมีเซลล์ประสาทอยู่ประมาณ 100,000 ล้านเซลล์ และแต่ละเซลล์นั้นมีแขนงประสาทอยู่ถึงเซลล์ละมากกว่า 150 แขนงที่พร้อมจะไปเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทอื่น ให้กลายเป็นวงจรประสาทความรู้ที่เพิ่งค้นพบได้ด้วยเทคโนโลยีล้ำสมัยนี้ช่วยให้เราจึงพอจะจินตนาการได้ว่า การเชื่อมต่อของแขนงประสาทที่มากมายมหาศาลเหล่านี้  จะก่อให้เกิดค่าความเป็นไปได้เอนกอนันต์หลายล้านๆแบบได้อย่างไร

เรื่องของสมองยังอยู่ในดินแดนที่ลี้ลับ จนในปี 1800 นายแพทย์ ฟรานซ์ โจเซฟ กอลล์ (Franz Joseph Gall) ชาวเยอรมัน ได้พัฒนาศาสตร์ Phrenology อันเป็นศาสตร์เกี่ยวกับสมอง ที่อธิบายว่า ขนาดและรูปร่างของสมองมีส่วนเกี่ยวข้องกับสติปัญญา รูปลักษณะกระโหลกสามารถทำนายบุคลิกภาพของคนๆนั้นได้ ขนาดกระโหลกที่ใหญ่กว่าทำให้คนคนหนึ่งฉลาดกว่าคนอีกคนหนึ่ง ศาสตร์นี้มีอิทธิพลในสาขาวิชาจิตวิทยาและจิตเวชในศตวรรษที่ 19 และทำให้เกิดความนิยมที่จะนำเอามันสมองคนมาใส่ในโหลแก้วเพื่อศึกษา แม้ว่าศาสตร์นี้ไม่ได้รับการเชื่อถือแล้วในปัจจุบัน แต่คุณุปการที่ นายแพทย์ท่านนี้ได้ให้ไว้แก่วงการวิทยาศาสตร์สมอง คือ การตั้งสมมุติฐานว่า ความคิด อารมณ์นั้นเกิดขึ้นในส่วนใดส่วนหนึ่งของสมอง ซึ่งถือเป็นก้าวที่สำคัญก้าวหนึ่งของความรู้ด้านประสาทวิทยา

การศึกษาผิวด้านในของกะโหลกมนุษย์โบราณที่นักวิจัยค้นพบในช่วงหลัง  ก็ทำให้เข้าใจการพัฒนาของ เนื้อสมองส่วนต่างๆของมนุษย์ได้ชัดเจนขึ้น ว่าสมองทำหน้าที่รับรู้ สื่อสาร และสมองแต่ละส่วนเชื่อมโยงการทำงานกันอย่างไร

ตลอดเวลาที่ผ่านมาสมองดูเหมือนเป็นเรื่องที่เข้าใจยาก แม้จะมีพัฒนาการไปตามความรู้และเทคโนโลยีที่ก้าวหน้า แต่ก็เป็นความเข้าใจขั้นเตาะแตะอยู่มากเมื่อเทียบกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์ด้านอื่นๆ เช่น ในปี ค.ศ. 1920 ขณะที่เซอร์ อาเธอร์ คีธ (Arthur Kieth) นักมานุษยวิทยาชาวสก็อตแลนด์ ได้พยายามอธิบายคำจำกัดความของสมองว่า “สมองนั้นเหมือนกับแผงสวิตท์โทรศัพท์” ในเวลานั้น ไอสไตน์ได้ค้นพบกฏของผลกระทบโฟโตอิเล็กทริกที่นำไปสู่ทฤษฎีควอนตัมฟิสิกซ์แล้ว และการค้นพบนี้ส่งผลให้ไอสไตน์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกซ์ ในปีค.ศ. 1921


ปัจจุบันสมองถูกเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่

เรารู้จักกันดี  เราเข้าใจว่าการทำงานของสมองคือการเก็บ

ความทรงจำ และประมวลผลข้อมูล คล้ายการทำงานของวงจร

อิเล็กทรอนิกส์ในซีพียู


อย่างไรก็ตามคำจำกัดความที่อธิบาย “สมอง” ทั้งหมดที่กล่าวมา ก็ยังไม่เพียงพอที่จะทำให้เราเข้าใจสมองได้อย่างแท้จริง ในความเป็นจริงนั้นเมื่อดูจากกายภาพ สมองเป็นคล้ายก้อนไขมัน แต่ภายในไขมันก้อนใหญ่ที่เต็มไปด้วยรอยหยักทบไปทบมานั้นมีกระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อนมาก เซลล์ที่อยู่ในสมองประกอบไปด้วย เซลล์ 2 ประเภทใหญ่ๆ คือเซลล์ประสาท (Neurons)และเซลล์เกลีย (Gial Cells) เซลล์ประสาทในสมองของเราแต่ละคนที่มีมากกว่า 80,000 -100,000 ล้านเซลล์ แต่ละเซลล์มี แขนงปลายประสาทที่ยื่นขยายเป็นกิ่งก้านออกไปเพื่อเชื่อมต่อกับเซล์ประสาทอื่นอยู่ถึงเซลล์ละ 150 เส้นดังที่ได้กล่าวมาแล้วนั้น สานเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่าย ทำหน้าที่ประมวลและส่งผ่านข้อมูลเชื่อมไซแนปป์(Synapse) ซึ่งเป็นช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทไปประสานกับเซลล์ประสาทอื่นๆ ด้วยสัญญาณไฟฟ้าและกระบวนการทางเคมี

การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทเกิดขึ้นมากที่สุดในช่วงวัย 0-3 ปี ที่พบว่าทุกวินาทีเกิดการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทถึง 1,000,000 เซลล์ สะท้อนออกเป็นปรากฏการณ์ที่เราเห็นเป็นอัศจรรย์ ว่าทารกและเด็กน้อยสามารถเรียนรู้สิ่งต่างๆได้อย่างรวดเร็วกว่าวัยอื่น การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทนี้เองที่ทำให้เกิดเป็นวงจรประสาทต่างๆที่สลับซับซ้อนยากหยั่งคะเนเกิดขึ้น ยิ่งประสาทสัมผัสทั้งห้าได้ประสบการณ์ใดมากวงจรประสาทเกี่ยวกับเรื่องนั้นยิ่งแข็งแรงมากตามไปด้วย ส่งผลให้มีการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกหรือที่เรียกว่าพฤติกรรมแสดงออกยิ่งเร็วและมีประสิทธิภาพ (พฤติกรรมที่แสดงออกบ่อยครั้ง เราเรียกแบบบ้านๆว่า “นิสัย”) ส่วนวงจรประสาทใดที่ไม่ค่อยได้ใช้ สมองจะเกิดการตัดแต่งตามธรรมชาติ เซลล์ประสาทในส่วนที่ไม่ได้ใช้จะค่อยหดหายหรือตายไป นอกจากนี้ เซลล์ประสาทยังมีความละเอียดอ่อนต่อความเครียดที่ได้รับ การอยู่ภายใต้สถานการณ์หรือได้รับความเครียดอย่างต่อเนื่องส่งผลให้เซลล์ประสาทลดการเชื่อมต่อ และแขนงหดลงได้

ดังได้กล่าวมาแล้วว่าในสมองมีเซลล์อยู่ 2 ประเภท เซลล์ประเภทที่สองที่มีอยู่ในสมองของเราคือเซลล์เกลียนั้นมีมากกว่าเซลล์ประสาท 5-10 เท่าและมีอยู่หลายประเภท เซลล์เกลียช่วยกันทำหน้าที่พยุงให้เซลล์ประสาทอยู่ในตำแหน่งคงที่ เป็นแหล่งอาหารและออกซิเจนของเซลล์ประสาท รักษาสภาพและสร้างปลอกไมอีลินซึ่งเป็นฉนวนกั้นเซลล์ประสาท ไม่ให้กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการทำงานของเซลล์ประสาทรบกวนกันเอง อีกทั้งทำหน้าที่กำจัดสิ่งแปลกปลอม ป้องกันเชื้อโรคที่จะเข้าสู่เซลล์ประสาท ช่วยให้เซลล์ประสาทซ่อมแซมตัวเองได้ กำจัดซากเซลล์ประสาทที่ตายไป การผิดปกติของเซลล์เกลียเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคทางประสาทวิทยา อย่างเช่น โรคพาร์กินสัน ฯลฯ

สมองเป็นเรื่องที่น่าเรียนรู้ แม้ว่ามีความซับซ้อนอยู่มาก เราไม่มีความจำเป็นต้องรู้ลึกถึงขนาดผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทาง แต่ความรู้เรื่องสมองที่จำเป็น ช่วยให้เราเข้าใจกลไกการทำงานของอวัยวะที่ทำหน้าที่บริหารจัดการหรือบัญชาการชีวิตเรา ความเข้าใจนี้จะทำให้เรารู้จักธรรมชาติของจิตใจ การเรียนรู้ การคิด การกระทำของเราและคนอื่นๆ อีกทั้งยังเข้าใจและสามารถนำไปสู่การพัฒนาทักษะสมองที่มีติดตัวเรามา นำพาชีวิตไปประสบความสำเร็จตามเป้าหมายที่มุ่งหวัง สามารถเป็นตัวของตัวเอง พึ่งตนเองได้ อยู่ร่วมกับผู้อื่นและมีความสุขในชีวิตได้ตามที่ปรารถนา


อ้างอิง

  • Stayce R. Camparo (Harvard University), Plato, the brain, and the soul: Further research into neural correlates for plato’s tripartite soul, https://scholar.utc.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1475&context=mps, (October, 2020)
  • Neurons and Glial Cells, https://opentextbc.ca/biology/chapter/16-1-neurons-and-glial-cells/
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Phrenology n https://www.ram-hosp.co.th/news_detail/57
  • https://www.khanacademy.org/science/biology/human-biology/neuron-nervous- system/a/the-synapse