ดำดิ่งสู่การทำงานของสมอง - National Geographic Thailand

ดำดิ่งสู่การทำงานของสมอง

ดำดิ่งสู่”การทำงานของสมอง”

นักวิทยาศาสตร์กำลังเรียนรู้อะไรมากมายเกี่ยวกับ การทำงานของสมอง จนหลายคนอาจหลงลืมไปว่าเพียงก่อนหน้านี้ไม่นานเรายังไม่เข้าใจเลยแม้แต่น้อยว่า สมองทำงานอย่างไรหรือสมองคืออะไร แพทย์ในยุคกรีก-โรมันโบราณเชื่อว่าสมองทำมาจากเสมหะ อาริสโตเติลมองสมองเป็นเหมือนตู้เย็นที่ทำให้หัวใจอันร้อนรุ่มเย็นลง จากยุคนั้นจนถึงสมัยฟื้นฟูศิลปวิทยา นักกายวิภาคศาสตร์ประกาศว่า การรับรู้ อารมณ์ การใช้เหตุผล และการกระทำต่างๆ ล้วนเป็นผลมาจาก “วิญญาณสัตว์” หรือไอลึกลับที่ไหลเวียนผ่านโพรงในศีรษะและกระจายไปทั่วร่างกาย

การปฏิวัติวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่สิบเจ็ดทำให้แนวคิดดังกล่าวเปลี่ยนไป โทมัส วิลลิส แพทย์ชาวอังกฤษตระหนักว่า เนื้อเยื่อสมองคือที่ตั้งของกิจกรรมทางจิตใจทั้งปวง เขาศึกษาการทำงานของสมองโดยผ่าสมองแกะ สุนัข และผู้ป่วยที่เสียชีวิต และสร้างแผนที่สมองที่มีความถูกต้องแม่นยำทางกายวิภาคครั้งแรก

เวลาล่วงเลยมาอีกหนึ่งศตวรรษกว่าที่เราจะทราบว่าสมองทำงานโดยอาศัยอิมพัลส์หรือพลังผลักดันในรูปกระแสไฟฟ้า แทนที่จะเป็นวิญญาณสัตว์ แรงดันไฟฟ้า (voltage) เคลื่อนที่ไปทั่วสมองและเดินทางออกมายังระบบประสาทของร่างกาย แม้กระทั่งในศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมีความรู้เกี่ยวกับเส้นทางของใยประสาทน้อยมาก กามิลโล กอลจี นายแพทย์ชาวอิตาลีชี้ว่า สมองเป็นเหมือนโครงข่ายเส้นใยที่เชื่อมต่อกันอย่างไร้ตะเข็บ

ชมการทำงานของสมองแบบชัดๆ 

ซานเตียโก รามองอี กาฆาล นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปน สานต่องานวิจัยของกอลจีโดยทดสอบเทคนิคใหม่ในการย้อมสีเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์เพื่อตามรอยแขนงเซลล์อันซับซ้อน เขาพบว่า เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะแยกจากเซลล์อื่นๆ เซลล์ประสามส่งสัญญาณไปตามเส้นใยที่เรียกว่า ใยประสาทขาออก (axon) มีช่องว่างเล็กๆ คั่นระหว่างปลายของใยประสาทขาออกกับปลายรับของเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ใยประสาทขาเข้า (dendrite) นักวิทยาศาสตร์ค้นพบในภายหลังว่า ใยประสาทขาออกปล่อยสารเคมีหลายตัวเข้าไปในช่องว่างเพื่อกระตุ้นให้เกิดสัญญาณประสาทในเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกัน

 

อ่านเพิ่มเติม : สมองยามหลับใหลวิทยาศาสตร์ว่าด้วยความดีกับความชั่ว 

เรื่องแนะนำ

พบลูกผสมมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล กับมนุษย์เดนิโซวัน

โครงกระดูกของเด็กสาวที่มีอายุเมื่อ 90,000 ปีก่อน คือหลักฐานแรกที่บ่งชี้ว่ามีการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล และมนุษย์เดนิโซวันในโลกโบราณ

อังกฤษยกเลิกการใช้มาตรการ Herd Immunity

การสร้างภูมิคุ้มกันเป็นหลักการของการผลิตวัคซีน แต่อาจเป็นเรื่องยากสำหรับโคโรนาไวรัสสายพันธุ์ใหม่ ในขณะที่หลายประเทศทั่วโลกประกาศงดจัดกิจกรรมในสถานที่สาธารณะ เช่น โรงเรียน และสถานที่ที่มีคนชุมชนแออัด เพื่อยับยั้งการแพร่ระบาดโรคโควิด-19 แต่ประเทศอังกฤษกลับเอ่ยถึงมาตรการ Herd immunity ในช่วงแรก อังกฤษไม่ประกาศหยุดกิจกรรมการรวมตัวของผู้คน หรือมาตรการรักษาระยะห่างทางสังคม (Social distancing) ส่งผลให้เกิดความกังวลต่อวงการแพทย์ว่า ทางการจะปล่อยให้การแพร่ระบาดของเชื้อกระจายออกไป แทนที่จะควบคุมการแพร่ระบาดให้อยู่ในวงกำจัด กลยุทธ์ “Herd immunity” หรือ ภูมิคุ้มกันระดับชุมชน คือ “วิธีการสร้างภูมิต้านทานเชื้อโรค โดยปล่อยให้ประชากรกลุ่มหนึ่งติดเชื้อ และสร้างภูมิคุ้มกันขึ้นมาได้เอง” แพทริก วอลแลนซ์ ที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของรัฐบาล กล่าวกับสำนักข่าว สกายนิวส์ เมื่อวันที่ 13 มีนาคม ที่ผ่านมา ถ้าความเสี่ยงของโควิด-19 ไม่สูงมาก มันมีความเป็นไปได้ที่จะนำหลักการภูมิคุ้มกันระดับชุมชนมาใช้ โดยใช้หลักการติดเชื้อแบบสุ่มในกลุ่มประชากร อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานแสดงให้เห็นว่า ปรากฏการณ์ดังกล่าวจำเป็นต้องใช้ระบบสาธารณสุขที่ดี การดูแลแบบเฉพาะเจาะจง และทรัพยาการทางการแพทย์ที่เพียงพอ เพื่อให้ผ่านจุดสูงสุดของการระบาดไปได้ หลังจากมีแถลงการณ์เกี่ยวกับเรื่องนี้ออกมาจากรัฐบาล อิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนออกมาแสดงความเห็นว่า โรงพยาบาลต้องรองรับจำนวนผู้ป่วยสูงมาก และต้องเผชิญกับสถานการณ์ที่เลวร้าย รัฐบาลอังกฤษจึงมีท่าทีเปลี่ยนไป ออกประกาศใช้มาตรการรักษาระยะห่างทางสังคม (Social distancing) เมื่อวันจันทร์ที่ […]

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีดาวเทียมในประเทศไทย

ช่วงเวลาแห่งวันหยุดพักผ่อน อาจเป็นช่วงเวลาที่ดีที่หลายคนรอคอย เพื่อได้พักผ่อนสมองที่เหนื่อยล้าจากการทำงาน และใช้เวลากับตัวเอง และคนใกล้ชิดรอบข้าง ผู้เขียนเองก็เป็นหนึ่งในคนเหล่านั้นที่ปรารถนาที่จะได้ใช้วันหยุดเพื่อเดินทางท่องเที่ยวไปดื่มด่ำบรรยากาศตามแหล่งท่องเที่ยว สวยๆ ต่างๆ ทั่วประเทศ ในบรรดาการเดินทางท่องเที่ยวทั้งหมด การเดินทางโดยรถยนต์ส่วนตัวมักได้รับความนิยมเสมอ ไม่ว่าจะเป็นวันหยุดยาว หรือหยุดเสาร์อาทิตย์ เพราะเป็นอะไรที่สะดวก และสบายใจ เสน่ห์ของการเดินทางโดยรถยนต์คือ การมองเห็นความสวยงามของทัศนียภาพระหว่างทาง ทั้งวิถีชีวิตผู้คน บ้านเรือน ไร่นา ชุมชน และทิวทัศน์ธรรมชาติ เหล่านี้ล้วนทำให้การเดินทางในแต่ละครั้งพิเศษขึ้นกว่าเดิม เมื่อลองมาพิจารณาดูว่า ทำไมการเดินทางโดยรถยนต์ในปัจจุบันเป็นอะไรที่ง่ายขึ้น ปลอดภัย และมีสีสันมากกว่าสมัยก่อน จึงพบว่าปัจจัยที่ส่งผลให้การเดินทางสะดวกยิ่งขึ้น คือระบบนำทางที่มีความแม่นยำ ประกอบกับสัญญาณอินเทอร์เน็ตที่ครอบคลุม ทำให้เราสามารถวางแผนการเดินทางล่วงหน้า ตรวจสอบสภาพอากาศ ค่าฝุ่นละอองในอากาศ เลือกเส้นทาง รวมไปถึงร้านอาหารในละแวกใกล้เคียง ระบบนำทางและการสื่อสารนั้นเกิดขึ้นจากการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง จนในปัจจุบันมีความแม่นยำสูงขึ้น โดยอาศัยการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของระบบเทคโนโลยีดาวเทียม  สำหรับประเทศไทย หลายหน่วยงานทั้งภาครัฐ ภาคการศึกษา และภาคเอกชน ต่างก็เล็งเห็นถึงความสำคัญของเทคโนโลยีดาวเทียม จึงได้ลงทุนพัฒนาเทคโนโลยีดาวเทียมร่วมกับต่างประเทศ เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ มาโดยตลอด  ดาวเทียมไทยโชติ หรือ THEOS I สํานักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือจิสด้า (GISTDA) เป็นหนึ่งในหน่วยงานด้านการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศของประเทศไทย […]

Robo-Dog หุ่นยนต์สำรวจใต้น้ำลึก

Robo-Dog หุ่นยนต์สำรวจใต้น้ำลึก Marcello Calisti นักสำรวจจากเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก เป็นหัวหน้าโครงการ SILVER (Seabed-Interaction Legged Vehicle for Exploration and Research) โครงการสำรวจใต้น้ำใหม่ที่ใช้หุ่นยนต์แทนนักประดาน้ำ โดยฟุตเทจที่คุณผู้อ่านจะได้ชมนี้ เป็นซากของเรืออับปางบริเวณเกาะ Elba ของอิตาลี ที่หุ่ยนต์สำรวจเป็นผู้ถ่ายไว้ ด้วยขาทั้งสี่ข้างที่เลียนแบบมาจากการเคลื่อนไหวของสัตว์ หุ่นสำรวจ SILVER สามารถเดินท่องไปบนพื้นของมหาสมุทรทั้งยังสามารถเปลี่ยนรูปแบบจากการเดินเป็นการคลาน และยังสามารถกระโดดได้อีกด้วย เมื่อต้องสำรวจในสภาพแวดล้อมต่างๆ ซึ่งเทคโนโลยีใหม่นี้ใช้พลังงานน้อยกว่าการสำรวจด้วยเรือดำน้ำหรือโดรน ทั้งยังปลอดภัยสำหรับนักประดาน้ำในการสำรวจพื้นที่ที่ยากต่อการเข้าถึง นอกจากนั้นทีมนักวิจัยคาดหวังว่าในอนาคตพวกเขาจะใช่ SILVER ในการสำรวจประชากรสัตว์น้ำ หรือเก็บตัวอย่างจากก้นทะเล   อ่านเพิ่มเติม 5 ตัวอย่างที่โดรนใต้น้ำกำลังช่วยปกป้องมหาสมุทรให้เรา